Điều Gì Xảy Ra Với Hệ Gene Sau Khi Sinh Vật Chết?

Liệu cái chết có thật sự kết thúc sự tồn tại của chúng ta? Các nhà tư tưởng lớn như triết gia Plato cho đến ban nhạc Blue Öyster Cult đã nhấn mạnh câu hỏi này. Gần đây, một nghiên cứu chỉ ra rằng ít nhất một khía cạnh của sự sống vẫn tiếp diễn: Các gene vẫn còn hoạt động sau khi các loài sinh vật chết. Các nhà nghiên cứu cho rằng các hoạt động sau cái chết (postmortem activity) có thể được áp dụng vào việc bảo quản tốt hơn nội tạng được hiến tặng (donated organ) cho cấy ghép và các phương pháp chính xác trong việc xác định thời điểm nạn nhân bị sát hại trong các vụ giết người.

Nhà vi sinh học Peter Noble của Đại Học Washington, Seattle Hoa Kỳ, và cộng sự của ông mong muốn thử nghiệm một phương pháp mới mà họ đã phát triển trong việc định cỡ (calibrate) các phép đo hoạt động của gen (gene activity measurement). Hai năm trước, nhóm nghiên cứu của Noble công bố một công trình về sự phong phú (abundance) của các vi khuẩn trong các cơ quan khác nhau ở người sau khi chết – và họ đã quyết định áp dụng phương pháp của mình vào các mẫu sau chết (postmortem sample). Noble nói rằng “Đó chỉ là một thí nghiệm xuất nguồn từ sự tò mò nhằm xem thử điều gì xảy ra sau khi chúng ta chết”.

Mặc dù trước đó các nhà khoa học khi phân tích các mô máu và gan từ các xác người (human cadaver) đã chú ý đến hoạt động sau chết của một vài gen. Nhưng Noble và cộng sự đã đánh giá một cách có hệ thống hơn 1000 mẫu. Nhóm đo đạc những gen nào còn hoạt động trong các mô từ chuột cho đến cá ngựa vằn (zebrafish) vừa chết, theo dõi các sự thay đổi trong 4 ngày đối với cá và 2 ngày đối với các loài gặm nhắm (rodent).

Thoạt đầu, các nhà nghiên cứu đưa ra giả định rằng hoạt động của những gene này sẽ bị bất hoạt một thời gian ngắn sau khi chết, giống như một phần của chiếc xe hơi vẫn có thể chạy khi hết xăng. Những gì nhóm nghiên cứu tìm thấy là sau khi chết, hoạt động của hàng trăm gene lại có sự tăng lên. Mặc dù hoạt động của các gene này tăng lên trong 24 giờ đầu sau khi động vật chết rồi giảm dần sau đó, ở cá sau khi chết thì hoạt động của một số gene lại được duy trì tới 4 ngày.

Rất nhiều gen sau chết (postmortem gene) trong nghiên cứu trên có lợi trong các trường hợp khẩn cấp; chúng thực hiện một số nhiệm vụ như kích thích quá trình viêm, kích thích hệ thống miễn dịch, và làm giảm stress. Một số gene khác đem lại nhiều điều ngạc nhiên. Theo Noble, “Điều làm chúng ta há hốc là các gene trong quá trình phát triển (developmental gene) lại được kích hoạt sau khi chết.” Những gen này giúp ích cho sự phát triển bình thường của phôi (embryo) nhưng lại không cần thiết sau khi sinh. Một cách giải thích hợp lý hơn cho việc đánh thức hoạt động của gen sau khi chết này là trạng thái của các tế bào trong cơ thể mới chết tương tự như trạng thái của tế bào trong phôi. Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra một số gen thúc đẩy tế bào ung thư trở nên hoạt động hơn. Điều này có thể giải thích vì sao những người nhận nội tạng ghép từ người mới chết lại có nguy cơ bị ung thư sau cấy ghép cao hơn. Kết quả của ông và cộng sự đã được đăng tải trên máy chủ trước in (preprint server) bioRxiv và đang trong quá trình bình duyệt ngang hàng (peer-review) của một tập san khoa học.

Ashim Malhotra – nhà nghiên cứu dược học phân tử (molecular pharmacologist) của Đại Học Pacific, Hillsboro vùng Oregon nói: “Đây là một nghiên cứu hiếm có.” Mặc dù không nằm trong nhóm nghiên cứu trên nhưng ông cho rằng: “Việc thấu hiểu những diễn biến trong các cơ quan ở người sau khi chết đóng vai trò quan trọng, đặc biệt hơn là khi chúng ta muốn cấy ghép các cơ quan này.” Phương pháp đo lường hoạt động của gen có thể “sử dụng như một công cụ cho việc dự đoán phẩm chất của cơ quan ghép.”

Trong một báo cáo đi kèm theo cũng đăng trên máy chủ bioRxiv, Noble và hai cộng sự đã giải thích hướng sử dụng khác cho các phép đo hoạt động của gen. Báo cáo đã chỉ ra rằng họ có thể đưa ra các ước lượng chính xác thời gian chết. Các kết quả này thu hút sự chú ý của nhà khoa học pháp y (forensic scientist) David Carter của Đại Học Chaminade, Honolulu. Mặc dù việc đưa ra ước lượng thời gian chết đóng vai trò mấu chốt trong các vụ điều tra tội phạm, nhưng ông nói “chúng ta không thật sự giỏi trong vấn đề này.” Các ước lượng này thường phụ thuộc vào những bằng chứng không liên quan trực tiếp đến xác chết, ví dụ như các cuộc điện thoại hay các tin nhắn cuối cùng trên điện thoại của các nạn nhân. Carter nói Noble và cộng sự của ông đã “tạo ra kỹ thuật mang nhiều tiềm năng lớn giúp cho việc điều tra cái chết (dead investigation).”

Chuột hay cá ngựa vằn đều không được lợi gì cho dù các gen có hoạt động trở lại sau khi chết. Các dạng của hoạt động gen mà các nhà nghiên cứu quan sát có thể tiêu biểu cho những gì xảy ra khi mạng lưới phức tạp của các gen tương tác bị phá vỡ. Ví dụ, một vài gen có thể hoạt động trở lại do các gen khác giúp giữ chúng trong trạng thái câm lặng đã bị bất hoạt. Bằng việc theo dõi những thay đổi này, các nhà nghiên cứu có thể tìm hiểu thêm về việc các mạng lưới này tiến hóa như thế nào. Noble cho rằng “Điểm nhấn của nghiên cứu này là việc chúng ta có thể tìm thấy nhiều thông tin về sự sống bằng việc nghiên cứu cái chết.”

Đức Trung  Trà My (chuyển ngữ)

Bài báo:

  1. Mitch Leslie. ‘Undead’ genes come alive days after life ends. Science. 22 June 2016

Xin mời Quý Độc Giả bỏ ra 2-5 phút để làm một khảo sát mức độ hài lòng về bài viết của IBSG tại đây. IBSG chân thành cảm ơn Quý Độc Giả.

Lưu Ý: Các nhóm hay tổ chức muốn sao chép bài viết do IBSG công bố trên website này cần phải liên lạc Ban Quản Trị IBSG tại innovative.bioscience.group@gmail.com để được cho phép.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*