Thực hư cá voi có thể tránh được bệnh ung thư?

Cá voi đầu cong là động vật có vú sống lâu nhất trên Trái Đất. Ảnh: WWF Arctic.

Cá voi khổng lồ ít bị ung thư hơn so với kích thước cơ thể của chúng. Đó là một điều không phù hợp về mặt sinh học được gọi là nghịch lý Peto. Nghịch lý này mô tả các loài động vật to lớn, sống lâu, dù có nhiều hơn con người và các sinh vật nhỏ bé khác hàng nghìn tỷ tế bào, chúng vẫn không phát triển nhiều về bệnh ung thư.

Ung thư là một căn bệnh của quá trình phân chia tế bào, trong đó các đột biến gene thúc đẩy các tế bào phân chia tạo thành những khối u. Vì vậy trên lý thuyết, động vật càng lớn càng có nhiều tế bào thì khả năng tích lũy các lỗi di truyền dẫn đến ung thư là rất cao.

Cuối những năm 1970, nhà thống kê nổi tiếng người Anh Richard Peto đã nhận thấy điều kỳ lạ khi so sánh chuột và đàn ông. Các nghiên cứu sau đó cũng phát hiện rằng ở các sinh vật lớn và nhỏ, bệnh ung thư trở nên không phổ biến khi một loài có nhiều tế bào hơn. Do đó, voi hoặc cá voi gần như không có nhiều khả năng mắc bệnh ung thư.

Vì sao cá voi ít bị ung thư?

Thông qua tìm hiểu, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Rochester ở New York đã tìm ra câu trả lời cho nghịch lý ở cá voi đầu cong (Balaena mysticetus), loài động vật lớn thứ hai nhưng sống lâu nhất trên Trái Đất.

Trải qua hàng loạt thí nghiệm, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng tế bào của cá voi đầu cong có khả năng sửa chữa tổn thương DNA tốt hơn tế bào của người, chuột và bò.

Nhà sinh vật học Denis Firsanov và các đồng nghiệp viết trong báo cáo: "Có vẻ cá voi đã xử lý tổn thương DNA từ trong trứng nước với hiệu quả và độ chính xác rất cao so với các loài động vật có vú khác".

Đơn giản hơn là cá voi đầu cong có thể chịu đựng nhiều tác động vào bộ gene vì chúng có một hệ thống sửa chữa nhanh được điều chỉnh mạnh mẽ để phục hồi tổn thương DNA. Ngoài ra, trong một vùng DNA mà cá voi, người, chuột và bò đều có, các tế bào của cá voi có khả năng sửa chữa các đứt gãy DNA cao hơn mà không gặp lỗi.

Tế bào của cá voi đầu cong cũng tiết ra một loại protein sửa chữa DNA gọi là CIRBP ở mức độ cao hơn nhiều so với các loài khác được nghiên cứu. Do đó, khi các tế bào người nuôi cấy trong phòng thí nghiệm được thiết kế để tạo ra CIRBP số lượng lớn, sự điều chỉnh di truyền này đã tăng cường khả năng sửa chữa DNA không bị lỗi.

Ông Firsanov và các đồng nghiệp kết luận: "Chiến lược này không loại bỏ các tế bào mà sửa chữa chúng. Vì vậy, nó có thể rất quan trọng đối với tuổi thọ lâu dài và không bị ung thư của cá voi đầu cong".

Nhà sinh vật học ung thư Jason Sheltzer của Đại học Yale, người không tham gia vào nghiên cứu, cho rằng có lẽ cá voi sửa chữa DNA tốt hơn con người.

"Tôi rất muốn thấy điều này được xác thực trong mô hình động vật. Nếu bạn thúc đẩy biểu hiện cao của CIRBP cá voi ở chuột, thì chúng có khả năng chống ung thư không?", nhà sinh vật học ung thư Jason Sheltzer nói.

Cá voi đầu cong thường sống ở vùng biển Bắc Cực. Ảnh: WWF Canada.

Cần thêm thời gian để nghiên cứu

Giống như nhiều nghiên cứu trước đây, việc biến một khám phá kiểu này thành liệu pháp điều trị ung thư không phải chuyện dễ dàng.

Vào năm 2015, khi các nhà khoa học phát hiện voi có thêm bản sao của gene ức chế khối u gọi là TP53, bước tiếp theo họ làm là kiểm tra xem việc tăng hoạt động TP53 ở chuột có làm giảm ung thư hay không.

Các gene ức chế khối u đã "thổi bay" một cách hiệu quả bất kỳ tế bào nào mà chúng phát hiện có quá nhiều tổn thương DNA. Đồng thời, voi không có nhiều khả năng để đối diện với cuộc chiến chống lại các tế bào bị tổn thương.

Tuy nhiên, biểu hiện quá mức một dạng protein TP53 ở chuột dù có thể ức chế ung thư thì cũng gây ra lão hóa sớm ở động vật. Do đó, các nhà khoa học đã tiếp tục tìm kiếm khả năng khác.

Ông Marc Tollis, nhà di truyền học tại đại học Bắc Arizona, nhận xét trong một bài báo năm 2017 với 2 nhà nghiên cứu khác: "Có nhiều câu trả lời khác nhau để lý giải cho nghịch lý Peto trong thế giới tự nhiên. Có thể kích thước cơ thể lớn đã tiến hóa độc lập rất nhiều lần trong lịch sử sự sống".

Nói cách khác, mỗi loài động vật lớn hoặc sống lâu, từ chuột chũi trần đến voi châu Phi đã phát triển những cách riêng để ngăn chặn ung thư mà các nhà khoa học vẫn đang nghiên cứu.

Những lời giải thích khác có thể là khối u ở động vật lớn phát triển chậm và ít gây chết hơn, hoặc động vật lớn có khả năng giám sát miễn dịch tốt hơn. Tuy nhiên, những câu trả lời này vẫn chưa được kiểm chứng ở các loài có thân hình lớn và cần được nghiên cứu thêm.

"Mỗi khi chúng tôi phát hiện ra cơ chế tiềm năng để ức chế ung thư ở một loài động vật thì chúng tôi có cơ hội tìm ra các hướng điều trị mới và các phương pháp phòng ngừa ung thư để cứu sống con người. Nhưng chắc chắn nó sẽ đòi hỏi sự nỗ lực nhiều hơn để biến những khám phá gần đây thành những liệu pháp hiệu quả trong tương lai", ông Tollis và các đồng nghiệp cho biết.

Minh Uyên