Chuột bạch “dạy” con người cách sống thọ

Mỗi ngày, các kỹ thuật viên tại Phòng thí nghiệm Jackson ở Bar Harbor, tiểu bang Maine (Mỹ) đều phải kiểm tra, chăm sóc các nhóm chuột đặc biệt. Tất cả chú chuột này đều đã hơn 600 ngày tuổi, tương đương với 60 năm tuổi của con người.

Nadia Rosenthal - Giám đốc khoa học của phòng thí nghiệm - cho biết hầu hết đám chuột đều khỏe mạnh đến khó tin. Đây là điều mà con người hy vọng khi bắt đầu già đi. “Chúng tò mò, tràn đầy năng lượng và năng động một cách bất ngờ”, nhà nghiên cứu chia sẻ với Bloomberg.

Trong y học, số lượng chuột thí nghiệm chết đi vì sự nghiệp khoa học của con người nhiều đến không tưởng. Chúng bị tách biệt khỏi môi trường sống, ngủ thành đống, bị tiêm thuốc và tiếp tục chiến đấu dù bạn cùng lồng của chúng chết. Những chú chuột này giúp nhân loại làm sáng tỏ bí ẩn về sự lão hóa, đồng thời kiểm nghiệm hiệu quả của các phương pháp kéo dài tuổi thọ trước khi con người sử dụng.

“Chuột và người rất giống nhau. Chuột là 'vật hy sinh' lý tưởng trong nghiên cứu y sinh vì có rất nhiều đặc điểm chung với con người như các cơ quan và hệ thống sinh lý giống nhau, sở hữu bộ gen gần như y hệt nhau”, Giám đốc khoa học Nadia Rosenthal cho biết. Ngoài việc không có tai to, đuôi và lông dài, nội tạng của người và chuột hoàn toàn giống nhau.

Từ những năm 1920, các nhà nghiên cứu đã mong muốn tìm hiểu nguyên nhân và cách thức hoạt động của quá trình lão hóa bằng cách quan sát chuột thí nghiệm. Kết quả cho thấy “da thay đổi khi chuột già đi, phản xạ chậm hơn, tim thay đổi và xương cũng thay đổi”.

Phải đến năm 1935, một nhóm các nhà nghiên cứu do chuyên gia dinh dưỡng và lão khoa Clive McCay dẫn dắt mới tạo ra bước đột phá. Họ cho một nhóm chuột áp dụng chế độ ăn giàu dinh dưỡng nhưng hạn chế calo.

Nhóm nghiên cứu nhận thấy chúng sống lâu hơn mức trung bình khoảng 33%. Đây là minh chứng đầu tiên cho thấy “quá trình lão hóa có thể bị chậm lại”, Richard Miller, giáo sư bệnh lý học tại Đại học Michigan nhận định.

Sau bước đột phá này là một loạt nghiên cứu nhỏ lẻ, chứng minh một số loại thuốc có thể kéo dài tuổi thọ ở một nhóm chuột nhất định. Tuy nhiên, Miller cho biết chi phí đắt đỏ khiến số lượng các thí nghiệm quy mô lớn ngày càng giảm, cho đến khi ông và đồng nghiệp bắt đầu dự án Chương trình Thử nghiệm Can thiệp (ITP).

Chương trình này được tài trợ bởi Viện Lão hóa Mỹ với 3 phòng thí nghiệm đặt ở 3 tiểu bang. Họ nuôi hàng trăm con chuột mỗi năm trong điều kiện được kiểm soát chặt chẽ. Một nhóm nhỏ những con chuột này sẽ dùng những loại thuốc kéo dài tuổi thọ và được hỗ trợ để sống lâu nhất có thể.

Công việc của các nhà nghiên cứu là đảm bảo đời sống của mỗi con chuột đều giống hệt nhau dù ở khác phòng thí nghiệm. Mức độ kiểm soát gần như tuyệt đối giúp kiểm chứng hiệu quả của các loại thuốc chính xác hơn.

Peter Reifsnyder - Giám đốc Phòng thí nghiệm Harrison giám sát các nghiên cứu ITP tại Phòng thí nghiệm Jackson - cho biết: “Nếu một biện pháp can thiệp nào đó có thể giúp kéo dài tuổi thọ của chuột dù ở bất cứ loại gen hay phòng thí nghiệm nào, điều đó có nghĩa là điều kỳ diệu đang dần hé lộ”.

Nhưng kết quả không phải lúc nào cũng như lý tưởng. Các nhà nghiên cứu của ITP hiện vẫn chưa tìm ra nguyên nhân những con chuột đực ở bang Michigan luôn sống lâu hơn một chút so với những con chuột ở Maine và Texas. Hay tại sao cả chuột đực và chuột cái ở Michigan đều nhẹ cân hơn một chút so với những con chuột ở các bang khác, mặc dù có chế độ ăn giống hệt nhau. Miller suy đoán rằng có thể có sự khác biệt giữa các địa điểm đối với chuột nhưng con người không thể nhận ra.

Trong những năm qua, ITP đã đưa ra một số liệu trình đầy hứa hẹn, giúp tăng tuổi thọ. Thành công nhất trên chuột là sự kết hợp giữa thuốc ức chế miễn dịch rapamycin và chất điều hòa glucose máu acarbose, giúp kéo dài 29% tuổi thọ chuột trong ITP.

Theo Bloomberg, loài chuột thí nghiệm sống lâu nhất thế giới là một loài gặm nhấm đặc biệt được gọi là chuột lùn. Những “người khổng lồ nhỏ bé” này có gen đột biến làm bất hoạt hormone tăng trưởng. Chuột lùn có kích thước bằng quả óc chó, mặt tròn, mũi hếch và bàn chân nhỏ xíu.

Vì nhiều lý do chưa rõ, giống chuột này có tuổi thọ trung bình dài hơn 60% so với họ hàng của chúng. Nhiều con chuột lùn sống lâu hơn bốn năm, tương đương với những người sống trăm tuổi. Con người mới chỉ phát hiện tuổi thọ của chuột lùn vào giữa những năm 1990. Câu chuyện xảy ra rất tình cờ.

Trong khi tìm chuột để nghiên cứu hệ thống miễn dịch, nhà sinh vật học Holly Brown-Borg và chồng nhận ra rằng những con chuột lùn dự phòng trong phòng thí nghiệm thường già hơn những con chuột có kích thước thông thường.

Trước đó, một nghiên cứu khác của nhà di truyền học Thomas Wagner kết luận những con chuột có thêm hormone tăng trưởng có tuổi thọ ngắn bất thường. Điều này khiến cặp vợ chồng tự hỏi liệu điều ngược lại có đúng không.

Sau khi họ quyết định cách ly một số chú chuột lùn để xem chúng có thể tiến được bao xa, con chuột sống lâu nhất đã vượt qua 4 năm - đủ lâu để họ hoàn thành chương trình sau tiến sĩ và kiếm được việc làm.

Đến năm 2003, một con chuột lùn biến đổi gen trong phòng thí nghiệm của Andrzej Bartke - Giám đốc y khoa lão khoa tại Trường Y Đại học Nam Illinois - đã sống được 4 năm, 11 tháng và 21 ngày. Con số này tương đương 180 năm ở con người. Chú chuột này đoạt giải Chuột Methuselah, một giải thưởng được trao cho những con chuột sống lâu, đồng thời lập kỷ lục về tuổi thọ của chuột thí nghiệm đến giờ vẫn chưa bị phá vỡ.

Nhờ những khám phá này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu về sức mạnh đặc biệt của chuột lùn. “Có những thứ ta chưa biết về quá trình trao đổi chất của chuột lùn. Nhưng chính chúng lại là nguyên nhân giúp loài chuột này ngăn ngừa một số bệnh tuổi già”, Bartke nói với Bloomberg.

Họ nhận thấy những con chuột nhỏ này ngăn ngừa stress oxy hóa tốt hơn những con chuột bình thường. Đây chính là nguyên nhân dẫn đến nhiều bệnh lý nguy hiểm ở cơ thể con người như xơ vữa động mạch, ung thư, tiểu đường, tổn thương gan, thấp khớp…

Chúng còn có khả năng điều chỉnh lượng đường trong máu rất tốt. Dù áp dụng chế độ ăn nhiều chất béo, chúng vẫn tránh được bệnh gan nhiễm mỡ. Thậm chí, khi lai những chú chuột có dấu hiệu bệnh Alzheimer với chuột lùn, con cháu của chúng cũng chậm xuất hiện những biểu hiện đặc trưng của bệnh này.

“Nếu tìm kiếm những bí ẩn về sức khỏe, những loài động vật này có thể sẽ dạy chúng ta nhiều điều. Chúng không chỉ sống lâu hơn mà còn sống khỏe mạnh hơn”, Andrzej Bartke kết luận.