Tương lai nhân loại - Michio Kaku (Phần 26)

TÌM KIẾM SỰ BẤT TỬ

Việc tìm kiếm sự sống đời đời nếu một trong những chủ đề lâu đời nhất trong tất cả các tài liệu hay văn chương của con người. Nó khiến chúng ta quay trở lại Epic of Gilgamesh – bản hùng ca của Gilgamesh, được viết gần năm nghìn năm trước. Bài thơ biên niên sử lại sự vĩ đại của một chiến binh người Sumer về hành trình tìm kiếm sự vĩ đại. Trên đường đi, anh có được nhiều cuộc phiêu lưu và cuộc gặp gỡ, trong đó có một cuộc gặp gỡ và một trong số ấy giống như Noah, người đã chứng kiến Trận Lụt Lớn. Mục đích của cuộc hành trình dài này là tìm ra bí mật của sự bất tử. Trong Kinh Thánh, Đức Chúa Trời đã trục xuất Adam và Eve từ Vườn Địa Đàng sau khi họ không vâng lời Ngài và đã ăn trái mọc từ cây kiến thức. Đức Chúa Trời tức giận vì họ có thể sử dụng kiến thức này để trở nên bất tử.

Nhân loại đã bị ám ảnh bởi sự bất tử đối với mọi thời đại – mọi lứa tuổi. Phần nhiều trẻ sơ sinh trong quá khứ của con người đã chết trong khi sinh, và những đứa may mắn sống sót thường sống trong tình trạng thái cận với việc chết đói. Những thảm họa kiểu như dịch bệnh sẽ lan nhanh như cháy rừng vì mọi người thường ném rác trong nhà bếp ra ngoài cửa sổ. [Vệ sinh – Y tế] như chúng ta biết ngày hôm nay khi đó đơn giản là không tồn tại, vì thế các làng mạc và thành phố bốc mùi kinh khủng. Bệnh viện, nếu chúng tồn tại ở đó, thì chủ yếu là nơi cho người nghèo chết. Chúng là kho chứa dành cho những bệnh nhân đói khổ, vì người giàu có đủ khả năng để có các bác sĩ tư nhân. Nhưng người giàu cũng là nạn nhân của Bệnh Tật, và các bác sĩ tư nhân của họ ít hơn nhiều so với những tay lang băm. (Một bác sĩ miền trung tây đã lưu giữ một cuốn nhật ký về những lần thăm khám hàng ngày của bệnh nhân. Ông thú nhận rằng chỉ có hai vật phẩm trong màu đen của mình đã thực sự là cần thiết, còn lại chỉ là thứ để làm màu – was snake oil. Hai thứ đó là: cưa sắt để cắt bỏ những chi bị hoại, và morphine để làm dịu đi những cơn đau do phẩu thuật kia đem lại.)

Năm 1900, tuổi thọ chính thức ở Mỹ là bốn mươi chín. Nhưng hai cuộc cách mạng đã thêm vào nhiều thập kỷ cho con số đó. Đầu tiên, Y Tế được cải thiện, thứ đã cho chúng ta nước sạch và loại bỏ chất thải cũng như giúp loại bỏ một số dịch bệnh và thảm họa tồi tệ nhất, đã thêm khoảng 15 năm vào tuổi thọ của chúng ta (49+15).

Cuộc cách mạng tiếp theo là Thuốc Kháng Sinh. Chúng ta thường cho rằng tổ tiên của chúng ta đã sống trong nỗi sợ hãi chết chóc bởi những bệnh tật bí ẩn ngàn đời không thể tránh khỏi (như bệnh lao, bệnh đậu mùa, bệnh sởi, bại liệt, ho gà, và vân vân). Trong thời kỳ hậu chiến, những căn bệnh này chủ yếu bị chinh phục bởi thuốc kháng sinh và vắc-xin, thêm mười năm nữa vào tuổi thọ của chúng ta (49+15+15). Trong thời gian này, danh tiếng của các bệnh viện đã thay đổi đáng kể. Chúng trở thành những nơi chữa lành bệnh thực sự đã được phân phát.

Thế thì, khoa học hiện đại có thể mở khóa những bí mật của quá trình lão hóa, làm chậm hoặc thậm chí dừng đồng hồ, tăng tuổi thọ tới một mức độ gần như vô hạn?

Đây là một cuộc thám hiểm cổ xưa, nhưng điều mới mẻ là hiện nay nó đã và đang thu hút sự chú ý của một số người giàu nhất hành tinh. Trong thực tế, có một dòng chuyển hướng từ các doanh nhân Silicon Valley đang đầu tư hàng triệu đô để chinh phục quá trình lão hóa. Không phải là nội dung để kết nối thế giới, mục tiêu tiếp theo của họ là sống mãi mãi. Sergey Brin, người đồng sáng lập Google, hy vọng sẽ không làm gì hơn là "chữa được bệnh tử vong – cure the death". Và Calico, dẫn đầu bởi Brin, cuối cùng có thể đổ hàng tỉ đô la vào quan hệ đối tác với công ty dược phẩm AbbVie để giải quyết vấn đề. Larry Ellison, người đồng sáng lập Oracle, cho rằng chấp nhận tử vong là "không thể hiểu nổi". Peter Thiel, người đồng sáng lập của Paypal, muốn sống với một số tuổi khiêm tốn 120 năm, trong khi ông trùm internet Nga Dmitry Itskov muốn sống đến 10.000 năm. Với sự hỗ trợ của những người như Brin và đổi mới về công nghệ, cuối cùng chúng ta có thể sử dụng toàn bộ lực lượng khoa học hiện đại để mở khóa điều bí ẩn cũ kỹ này và kéo dài tuổi thọ của chúng ta.

Gần đây, các nhà khoa học đã tiết lộ một số bí mật sâu sắc nhất của quá trình lão hóa. Sau nhiều thế kỷ bởi những khởi đầu sai lầm, bây giờ có một vài lý thuyết đáng tin cậy, có thể kiểm chứng có vẻ đầy hứa hẹn. Chúng bao gồm như: giới hạn calo – caloric restriction; telomerase hay ngăn sự lão hóa của tế bào; và tác động vào gen tuổi.

Trong số này, một và chỉ có một phương pháp đã chứng minh được là có thể kéo dài tuổi thọ được áp dụng cho động vật, đôi khi thậm chí tăng gấp đôi. Nó được gọi là hạn chế calo, hoặc hạn chế khắt khe lượng calo trong chế độ ăn của động vật.

Trung bình, các động vật ăn ít hơn 30% calo sống lâu hơn 30%. Điều này đã được chứng minh đầy đủ với các tế bào nấm men, giun, côn trùng, các loài chuột, chó và mèo, và bây giờ là các giống linh trưởng. Trên thực tế, nó là phương pháp duy nhất được các nhà khoa học chấp nhận rộng rãi để thay đổi tuổi thọ của tất cả các động vật, các thí nghiệm đã được thử nghiệm cho đến nay. (Động vật quan trọng duy nhất chưa được thử nghiệm là chúng ta – con người.)

Lý thuyết có được là, động vật hoang dã, sống trong tự nhiên, ở tình trạng gần với việc chết đói. Những con vật này sử dụng nguồn lực hạn chế của chúng để sinh sản trong thời gian dài như thế, nhưng trong thời gian khó khăn, chúng bước vào trạng thái gần như ngủ đông để bảo tồn tài nguyên và sống qua nạn đói. Việc nuôi dưỡng động vật ăn ít, gây nên hay tạo ra phản ứng sinh học thứ hai và chúng sống lâu hơn.

Tuy nhiên, một vấn đề với liệu pháp hạn chế calo là những con vật này trở nên thờ ơ, chậm chạp và mất hứng thú với tình dục. Và hầu hết con người sẽ thất bại tại triển vọng ăn ít hơn 30% calo. Vì vậy, ngành công nghiệp dược phẩm muốn tìm các hóa chất chi phối quá trình này và khai thác sức mạnh của hạn chế calo mà không quá vướng vào các tác dụng phụ của nó.

Gần đây, một hóa chất hứa hẹn được gọi là resveratrol đã được phân lập. Resveratrol, được tìm thấy trong rượu vang đỏ, giúp kích hoạt phân tử sirtuin, đã được chứng minh là làm chậm quá trình oxy hóa, một thành phần nguyên tắc trong quá trình lão hóa, và do đó nó có thể giúp bảo vệ cơ thể khỏi tổn thương phân tử cho các liên quan đến tuổi tác.

Tôi đã từng phỏng vấn Leonard P. Guarente, nhà nghiên cứu của MIT, một trong những người đầu tiên cho thấy mối liên hệ giữa các hóa chất này và quá trình lão hóa. Anh ta rất ngạc nhiên về số lượng những kẻ cuồng tín thực phẩm đã bám vào nó như một suối nguồn của tuổi trẻ. Ông nghi ngờ đây là trường hợp đặc thù, nhưng để lại khả năng mở rộng hơn, rằng nếu điều đó đúng cho việc chữa trị lão hóa đã từng được tìm thấy, thì resveratrol và các chất hóa học kiểu này có thể đóng một số vai trò. Ông thậm chí còn đồng sáng lập một công ty, Elysium Health, để khám phá những khả năng này.

Một đầu mối khác cho nguyên nhân gây lão hóa có thể là telomerase, giúp điều chỉnh đồng hồ sinh học của chúng ta. Mỗi khi một tế bào phân chia, các đỉnh của nhiễm sắc thể, gọi là telomere, ngắn hơn một chút. Cuối cùng, sau khoảng năm mươi đến sáu mươi lần chia, [các telomeres này] trở nên quá ngắn đến nỗi chúng biến mất và [nhiễm sắc thể – chromosome] bắt đầu tan rã, vì vậy tế bào tập trung vào trạng thái lão hóa và không còn hoạt động chính xác nữa. Do đó, có một giới hạn về số lần một tế bào có thể phân chia, được gọi là giới hạn Hayflick. (Một lần tôi đã phỏng vấn Tiến sĩ Leonard Hayflick, người đã cười lớn khi được hỏi liệu [giới hạn Hayflick] bằng cách nào đó có thể được đảo ngược để cung cấp cho chúng ta phương thuốc chữa bệnh tử vong hay không. Ông nghi ngờ điều ấy cách thảng thốt. Ông ấy đã nhận ra được rằng, giới hạn sinh học này là nền tảng tác động đến quá trình lão hóa, nhưng những hệ quả của nó vẫn đang được nghiên cứu, và bởi vì lão hóa là một quá trình sinh hóa phức tạp liên quan đến nhiều con đường khác nhau, chúng ta vẫn còn đó cả một chặng đường dài cho việc có thể thay đổi giới hạn đó ở con người.)

Người đoạt giải Nobel Elizabeth Blackburn lạc quan hơn và nói, "Mỗi dấu hiệu, bao gồm cả di truyền học, nói rằng có một số nhân quả [giữa telomere] và những điều khó chịu xảy ra với lão hóa." Cô lưu ý rằng có một liên kết trực tiếp giữa [telomere bị rút ngắn] và một số bệnh nhất định. Ví dụ, nếu bạn có telomere rút ngắn - nếu telomere của bạn nằm ở phần ba dưới cùng tổng cộng về độ dài - thì nguy cơ mắc bệnh tim mạch của bạn lớn hơn 40%. "Rút ngắn telomere", cô kết luận, "dường như là cơ sở cho những bệnh tật thứ giết chết bạn ... bệnh tim, tiểu đường, ung thư, ngay cả bệnh Alzheimer."

Gần đây, các nhà khoa học đã thử nghiệm với telomerase, enzyme được phát hiện bởi Blackburn và các đồng nghiệp của cô để ngăn chặn các telomere rút ngắn. Nó có thể, theo một nghĩa nào đó, "ngừng đồng hồ". Khi tắm trong telomerase, tế bào da có thể phân chia vô thời hạn, vượt xa giới hạn Hayflick. Tôi đã từng phỏng vấn Tiến sĩ Michael D. West, sau đó là Tập Đoàn Geron, người đã thử nghiệm với telomerase và tuyên bố rằng ông có thể làm "bất tử – immortalize" một tế bào da trong phòng thí nghiệm để nó sống vô thời hạn. (Điều này đã thêm một động từ mới vào tiếng Anh: "to immortalize – làm cho bất tử".) Các tế bào da trong phòng thí nghiệm của ông có thể chia hàng trăm lần, không chỉ năm mươi hay sáu mươi.

Nhưng có thể chỉ ra rằng telomerase phải được điều chỉnh rất cẩn thận, bởi vì các tế bào ung thư cũng là bất tử và chúng sử dụng telomerase để đạt được sự bất tử đó. Trong thực tế, một trong những điều phân biệt tế bào ung thư với những tế bào bình thường là chúng sống mãi và sinh sản không giới hạn, cuối cùng tạo ra các khối u có thể giết chết bạn. Vì vậy, ung thư có thể là một sản phẩm phụ không mong muốn của việc sử dụng telomerase.

DI TRUYỀN HỌC VỀ LÃO HÓA

Tuy nhiên, một khả năng khác để đánh bại lão hóa là thông qua thao tác gen.

Thực tế: lão hóa bị ảnh hưởng nặng nề bởi các gen của chúng ta là rất rõ ràng. Bướm, sau khi chúng rời khỏi kén, chỉ sống trong vài ngày hoặc vài tuần. Chuột được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm thường chỉ sống khoảng hai năm hoặc lâu hơn một chút. Chó già nhanh gấp bảy lần so với con người và sống lâu cỡ hơn mười năm.

Khi nhìn vào vương quốc động vật, chúng ta cũng tìm thấy những con vật sống lâu đến nỗi tuổi thọ của chúng khó đo lường. Vào năm 2016, trên tạp chí Science, các nhà nghiên cứu đã báo cáo rằng một loại cá mập Greenland có tuổi thọ trung bình là 272 năm, vượt qua tuổi thọ 200 năm của cá voi đầu cung (bowhead whale), làm cho nó có xương sống lâu nhất. Họ tính toán tuổi của những con cá mập này bằng cách phân tích các lớp mô trong mắt, chúng mọc theo thời gian, lớp chồng lớp, giống như củ hành tây vậy. Họ thậm chí còn tìm thấy một con cá mập đã 392 tuổi và một con khác có thể già đến 512.

Vì vậy, các loài khác nhau với các gen khác nhau, khác nhau rất nhiều về tuổi thọ, nhưng ngay cả ở người, với các gen gần như giống hệt nhau, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng cặp song sinh và họ hàng gần giống nhau có tuổi thọ tương tự và những người được chọn ngẫu nhiên thay đổi khoảng lệch tuổi thọ rộng hơn nhiều.

Vì vậy, nếu lão hóa ít nhất được điều chỉnh một phần bởi gen, thì điều quan trọng là cô lập những gen này để kiểm soát nó. Có một số cách tiếp cận.

Một cách triển vọng đầy hứa hẹn là phân tích gen của những người trẻ tuổi và sau đó so sánh các gen này với các gen của người già. Sử dụng một máy tính để so sánh hai bộ gens này với nhau, người ta có thể nhanh chóng cô lập nơi mà hầu hết các tổn thương thuộc về gens gây ra bởi lão hóa diễn ra.

Ví dụ, lão hóa trong một chiếc xe diễn ra chủ yếu trong động cơ, nơi mà quá trình oxy hóa và hao mòn cũng như các lỗ xước có số lượng lớn nhất. "Động cơ" của một tế bào là ti thể - mitochondria. Đó là nơi đường được oxy hóa để trích xuất năng lượng. Một phân tích cẩn thận về DNA trong ty thể chỉ ra rằng các lỗi thực sự tập trung ở đây. Hy vọng là một ngày nào đó các nhà khoa học có thể sử dụng các cơ chế sửa chữa của chính tế bào để đảo ngược sự tích tụ các sai sót trong ty thể và do đó kéo dài tuổi thọ hữu ích của tế bào.

Thomas Perls thuộc Đại học Boston đã phân tích gen của những người sống trăm tuổi, với giả định rằng một số người được điều chỉnh về di truyền để sống lâu hơn và đã xác định 281 dấu hiệu cho các gen mà chúng thì dường như làm chậm quá trình lão hóa và bằng cách nào đó khiến những người sống trăm tuổi này ít bị bệnh hơn.

Cơ chế của sự lão hóa đang dần được tiết lộ, và nhiều nhà khoa học rất lạc quan cách thận trọng rằng nó có thể được kiểm soát trong một vài thập kỷ tới. Nghiên cứu của họ cho thấy lão hóa, rõ ràng là không có gì ngoài sự tích tụ các lỗi trong DNA và các tế bào của chúng ta, và có lẽ một ngày nào đó chúng ta có thể tóm được hay thậm chí đảo ngược thiệt hại này. (Trên thực tế, một số giáo sư Harvard lạc quan về nghiên cứu của họ rằng họ thậm chí đã thiết lập các công ty với hy vọng tận dụng các nghiên cứu về lão hóa tiên tiến đang được thực hiện trong phòng thí nghiệm của họ.)

Vì vậy, thực tế là gen của chúng ta đóng một vai trò quan trọng trong bao lâu chúng ta sống là không thể chối cãi. Vấn đề nảy sinh trong việc xác định những gen nào thì tham gia vào quá trình này, cũng như tách các hiệu ứng môi trường và thay đổi các gen này.

CÁC LÝ THUYẾT LÃO HÓA GÂY TRANH CÃI

Một trong những thần thoại lâu đời nhất về lão hóa là bạn có thể đạt được tuổi trẻ vĩnh cửu bằng cách uống máu hoặc hấp thụ linh hồn của người trẻ tuổi, như thể tuổi trẻ có thể được truyền từ người này sang người khác, như trong truyền thuyết ma cà rồng. Ma Nữ - the succubus, là một sinh vật thần thoại xinh đẹp, người vẫn giữ được vẻ ngoài trẻ trung vĩnh cửu bởi vì khi cô hôn bạn, cô ấy hút lấy sự tươi trẻ từ cơ thể của bạn.

Nghiên cứu hiện đại cho thấy có thể có một chút gì đó tương tự với với ý tưởng này. Năm 1956, Clive M. McCay của Đại học Cornell đã khâu mạch máu của hai con chuột lại với nhau, một con già và suy nhược và con kia thì trẻ và mạnh mẽ. Anh ngạc nhiên khi thấy rằng con chuột già bắt đầu trông trẻ hơn, trong khi điều ngược lại xảy ra với con chuột trẻ hơn kia.

Nhiều thập niên sau, vào năm 2014, Amy Wagers tại Đại học Harvard đã xem xét lại thí nghiệm này. Ngạc nhiên thay, cô tìm thấy cùng một hiệu ứng trẻ hóa ở những con chuột. Sau đó, cô đã tách một protein gọi là GDF11 mà nó dường như làm nền tảng cho quá trình này. Những kết quả này đã gây nhiều chú ý rằng đến nỗi tạp chí "Khoa học" đã chọn nó là một trong mười bước đột phá của năm. Nhưng những năm sau đó, kể từ khi có tuyên bố đáng kinh ngạc ấy, các nhóm khác đã cố gắng để lặp lại nghiên cứu này, với những kết quả hỗn hợp. Chỉ ra rằng vẫn chưa rõ liệu GDF11 có phải là vũ khí có giá trị trong nhiệm vụ chống lão hóa hay không.

Một tranh cãi khác liên quan đến hormon tăng trưởng của con người (HGH – human growth hormone), đã tạo ra một mốt nghiên cứu khổng lồ về điều này, nhưng hiệu quả của nó trong việc ngăn ngừa lão hóa dựa trên rất ít nghiên cứu đáng tin cậy. Vào năm 2017, một nghiên cứu lớn trên hơn 800 đề tài của Đại học Haifa ở Israel đã tìm thấy bằng chứng về tác động ngược lại, rằng HGH thực sự có thể làm giảm tuổi thọ của một người. Hơn nữa, một nghiên cứu khác chỉ ra rằng một đột biến di truyền dẫn đến giảm mức HGH có thể kéo dài tuổi thọ của con người, do đó, hiệu quả của HGH có thể phản tác dụng.

Những nghiên cứu này dạy chúng ta một bài học. Trong quá khứ, các tuyên bố hoang dã liên quan đến lão hóa thường bị lu mờ khi phân tích kỹ càng hơn, nhưng ngày nay các nhà nghiên cứu yêu cầu tất cả các kết quả đều có thể kiểm chứng, tái lập và có thể điều chỉnh thông số, dấu hiệu của khoa học thực sự. (testable – reproducible – falsifiable)

Biogerontology – Sinh Học Lão Hóa, một nhánh khoa học mới dùng để tìm cách tìm ra bí mật của quá trình lão hóa, đang được sinh ra. Gần đây, đã có một bùng nổ hoạt động trong lĩnh vực này, và một loạt các gen, protein, quy trình và hóa chất đầy hứa hẹn đang được phân tích, bao gồm FOXO3, methyl hóa DNA, mTOR, yếu tố tăng trưởng insulin, Ras2, acabose, metformin, alpha- estradiol, vân vân... Mỗi trong số chúng đã tạo ra sự quan tâm rất lớn giữa các nhà khoa học, nhưng kết quả vẫn còn chưa nói được gì nhiều. Thời gian sẽ cho biết con đường nào hứa hẹn kết quả tốt nhất.

Ngày hôm nay, nhiệm vụ tìm kiếm suối nguồn tươi trẻ, một lĩnh vực từng thuộc về những nhà thần bí, những kẻ lừa đảo, và hội lang băm, thì hiện đang được các nhà khoa học hàng đầu thế giới giải quyết. Mặc dù một liệu pháp điều trị dứt điểm lão hóa vẫn chưa tồn tại, các nhà khoa học đang theo đuổi nhiều con đường nghiên cứu đầy hứa hẹn. Mặc dù đã rõ rằng, chúng có thể kéo dài tuổi thọ của một số loài động vật, nhưng điều đó vẫn còn để được giám sát nếu điều này có thể được chuyển giao cho con người.

Mặc dù tốc độ nghiên cứu thật đáng kinh ngạc, chúng ta vẫn còn một chặng đường dài để có thể giải được phương trình bí ẩn của sự lão hóa. Cuối cùng, một cách nào đó có thể được tìm thấy để làm chậm và thậm chí ngăn chặn quá trình lão hóa bằng cách sử dụng một sự kết hợp của một số trong những con đường tiếp cận này. Có lẽ thế hệ tiếp theo sẽ tạo ra những đột phá cần thiết. Như Gerald Sussman đã than thở, "Tôi không nghĩ thời gian nào sẽ diễn ra cách chính xác, nhưng nó rất gần rồi. Tôi sợ, thật không may, rằng tôi đang ở thế hệ cuối cùng để chết đi."

TƯƠNG LAI NHÂN LOẠI - MICHIO KAKU
Bản dịch của ĐỖ BÁ HUY
Phần tiếp theo >>