​

Nay nghiên cứu sinh tiến sĩ Keren Yizhak đến từ Trường Tin học Blavatnik thuộc Trường Đại học Tel Aviv cùng các đồng sự đã xây dựng 1 thuật toán máy tính dự đoán việc tắt những gen nào có thể tạo ra tác dụng chống lão hoá tương tự như việc hạn chế calo này. Các kết quả nghiên cứu này có thể giúp bào chế những loại thuốc mới để điều trị chứng lão hoá.

“Hầu hết các thuật toán đều ra sức tìm kiếm những mục tiêu thuốc giết chết các tế bào để điều trị bệnh ung thư hoặc các bệnh nhiễm khuẩn”, Yizhak cho biết. “Thuật toán của chúng tôi là thuật toán đầu tiên trong lĩnh vực này tìm kiếm các mục tiêu thuốc không phải để tiêu diệt các tế bào mà là để biến đổi chúng từ tình trạng bệnh tật sang tình trạng khoẻ mạnh”.

Phòng thí nghiệm kỹ thuật số

Phòng thí nghiệm của giáo sư Ruppin tiên phong trong lĩnh vực lập mô hình chuyển hoá ở quy mô bộ gen (GSMM). Bằng cách sử dụng các phương trình toán học và máy tính, GSMM mô tả quá trình chuyển hoá hoặc duy trì sự sống, đây là những quá trình của tế bào sống. Một khi được hình thành, các mô hình cá thể này đóng vai trò là những phòng thí nghiệm kỹ thuật số, cho phép các thí nghiệm cần nhiều người trước đây được thực hiện chỉ bằng 1 cú nhấp chuột. Thuật toán của Yizhak có thể lấy thông tin về bất kỳ 2 tình trạng chuyển hoá nào và dự đoán những thay đổi môi trường hoặc di truyền cần thiết để đi từ trạng thái này sang trạng thái khác.

“Biểu hiện gen” là 1 phép đo lường mức độ biểu hiện của từng gen trong 1 tế bào và các gen có thể được “tắt” theo nhiều cách khác nhau để ngăn không cho chúng biểu hiện ở tế bào này. Trong nghiên cứu này, Yizhak đã áp dụng thuật toán này vào di truyền học của sự lão hoá. Sau khi sử dụng thuật toán này để khẳng định các kết quả nghiên cứu trong phòng thí nghiệm trước đây, cô đã sử dụng nó để dự đoán những gen có thể được tắt để làm cho biểu hiện gen của men già trông như biểu hiện gen của men trẻ. Men là mô hình di truyền được sử dụng rộng rãi nhất bởi vì phần lớn DNA của nó được duy trì ở người.

Một vài gen mà thuật toán này xác định được biết là có khả năng kéo dài tuổi đời của men khi được tắt đi. Trong số những gen mà cô tìm thấy, Yizhak đã gửi 7 gen đến phòng thí nghiệm của Trường Đại học Bar-Ilan để kiểm tra. Các nghiên cứu gia ở đó phát hiện rằng việt tắt 2 trong số 7 gen này (GRE3 và ADH2) thực sự đã kéo dài tuổi đời của men.

Hy vọng ứng dụng được cho loài người

Trong trường hợp GRE3 và ADH2, thuật toán này cho thấy việc tắt các gen này làm tăng mức độ căng thẳng oxy hoá ở men, vì thế có thể gây ra 1 sự căng thẳng nhẹ tương tự sự căng thẳng được tạo ra từ việc hạn chế calo.

Yizhak đã áp dụng thuật toán này vào thông tin chuyển hoá ở người. Thuật toán này có thể xác định rất nhiều gen có thể chuyển đổi từ 40-70% những khác biệt giữa các thông tin già và trẻ từ 4 nghiên cứu khác nhau. Mặc dù hiện tại không có cách nào để xác minh lại những kết quả nghiên cứu này ở người nhưng nhiều gen được biết là có khả năng kéo dài tuổi thọ ở men, giun và chuột.

Tiếp theo, Yizhak sẽ nghiên cứu xem việc tắt các gen do thuật toán này dự đoán có kéo dài tuổi thọ của những con chuột được biến đổi di truyền hay không. Một ngày nào đó các loại thuốc có thể được bào chế để nhắm đến những gen ở người, có khả năng cho phép chúng ta sống thọ hơn. Thuật toán này còn có thể được áp dụng để tìm ra những mục tiêu thuốc cho các chứng rối loạn chuyển hoá, bao gồm chứng béo phì, bệnh tiểu đường, các chứng rối loạn thoái hoá thần kinh và ung thư.

A.T - Dostdongnai, theo Phys.org.