Phát hiện gen gây nghiện từng được chèn vào DNA người bởi một virus cổ
Hàng trăm nghìn năm trước, tổ tiên của chúng ta đã bị nhiễm một loại retrovirus. Ngày nay, một số nhà khoa học nghĩ rằng những dấu tích của virus cổ vẫn có mặt trong hệ gen của con người và thầm lặng thúc đẩy hành vi nghiện ma túy. Phát hiện gen gây nghiện
Các dấu vết di truyền của một retrovirus có tên là HK2 thường được tìm thấy ở những người nghiện thuốc phiện nhiều hơn so với những người không bị nghiện, và những dấu vết này có thể ảnh hưởng đến các gen bên cạnh, để rồi sau đó có thể tác động đến hành vi của con người, một nhóm các nhà nghiên cứu đã báo cáo hôm 24 tháng 9 trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences.
Sự hiện hữu
Các retrovirus, bao gồm cả HK2 cũng như virus gây suy giảm miễn dịch người (HIV) là những virus có thể chèn vật liệu di truyền của chúng vào DNA của vật chủ. Người ta tin rằng khoảng 5 đến 8% hệ gen người chứa các dấu vết của các retrovirus cổ đã tìm thấy con đường đi vào các gen của chúng ta bằng cách lây nhiễm tổ tiên của chúng ta từ xa xưa. Phát hiện gen gây nghiện Phát hiện gen gây nghiện
Về khái quát, những dấu vết của retrovirus cổ nói chung không khác nhau nhiều giữa người này với người kia – hay nói cách khác, bạn hay bất kỳ một ai khác có thể mang cùng một lượng và cùng kiểu vết tích trong hệ gen. Ngược lại, di tích của virus HK2 được cho là chỉ có mặt ở 5 đến 10% dân số toàn cầu.
Điều này có nghĩa là, trong lộ trình tiến hóa dài, sự nhiễm virus này diễn ra tương đối gần đây, nên chúng không có đủ thời gian để lây ra toàn bộ các quần thể, hoặc đã bị đào thải do chọn lọc tự nhiên. “Tương đối gần đây”, trong trường hợp này, có nghĩa là chúng đã đang rình rập các gen của người – và cũng có mặt trong gen của người Neanderthal và Denisovan – trong tối thiểu 250.000 năm. Phát hiện gen gây nghiện
Mối liên hệ
Trong phần đầu tiên của nghiên cứu, hai nhóm nghiên cứu, một từ Đại học Athens ở Hy Lạp và một nhóm khác từ Đại học Oxford ở Vương Quốc Anh, đã phân tích DNA của người để xem liệu trong những người mang dấu vết của HK2 trong hệ gen có xu hướng bị nghiện cao hơn hay không. Phát hiện gen gây nghiện
Ở Hy Lạp, các nhà nghiên cứu đã phân tích gen của hơn 200 người mắc HIV, còn ở Anh, các nhà nghiên cứu kiểm tra DNA từ 180 người nhiễm virus viêm gan C (HCV). Cả hai loại virus này có thể lây lan thông qua việc dùng chung bơm kim tiêm. Phát hiện gen gây nghiện
Nhóm ở Hy Lạp phát hiện rằng những người bị nhiễm HIV do tiêm chích ma túy có khả năng mang các dấu hiệu của HK2 trong hệ gen cao hơn 2.5 lần so với những người bị nhiễm HIV thông qua các con đường khác (như quan hệ tình dục). Tương tự như vậy, nhóm ở Oxford chỉ ra những người nhiễm HCV do tiêm chích và những người nghiện lâu năm có khả năng mang dấu vết của HK2 cao hơn 3.6 lần so với những người bị HCV do các nguyên nhân khác.
Người ta đã biết rằng ở những người mang di tích của HK2 trong hệ gen, các di tích này được phát hiện ở một gen gọi là RASGRF2, có vai trò giải phóng dopamine trong não. Dopamine là một chất dẫn truyền thần kinh có liên quan chặt chẽ đến cảm giác phấn khích của não bộ và được cho là thúc đẩy vòng lặp của các hoạt động vui thích. Thêm nữa, chất này có thể thay đổi cách mà não bộ hoạt động để có được các vòng thần kinh của cảm giác này, theo National Institute on Drug Abuse. Thuốc phiện được cho là giải phóng mạnh mẽ những đợt dopamine trong não.
Trong phần thứ hai của nghiên cứu, các nhà khoa học đã đánh giá xem liệu các di tích của HK2 có bất cứ ảnh hưởng nào đối với các gen của người hay không. Trong một thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã sử dụng CRISPR-Cas9 để chèn vết tích của HK2 vào tế bào người trước đó chưa từng có dấu vết của virus này. Đặc biệt là, họ đã chèn chính xác vào vị trí mà nó được phát hiện trong DNA người, đó là trong gen RASGRF2. Phát hiện gen gây nghiện
Họ thấy rằng việc chèn DNA của virus cổ vào đã làm thay đổi cách biểu hiện của gen RASGRF2; nói cách khác, nó thay đổi quá trình xử lý thông tin trên DNA vốn có vai trò tạo ra protein.
Tuy nhiên, vì thí nghiệm được thực hiện trên các đĩa nuôi cấy, không phải trên người, tác động mới phát hiện về hành vi gây nghiện vẫn chưa được rõ ràng. Phát hiện gen gây nghiện
Liệu nhắm vào các virus cổ có thể khiến việc cai nghiện hiệu quả hơn?
“Đây là nghiên cứu đầu tiên [các nhà nghiên cứu] chỉ ra rằng sự chèn của một virus cổ tồn tại một cách không đồng đều trong quần thể có một tác động rõ ràng, trong trường hợp bất lợi này, là tác động đến sinh lý của chúng ta,” theo lời đồng tác giả Aris Katzourakis, một giáo sư về tiến hóa và genomic tại Đại học Oxford, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu ở Anh Quốc. Katzourakis bổ sung rằng phần đầu tiên của nghiên cứu – trong đó các nhà nghiên cứu đã thấy tần số mang di tích của virus cao hơn ở những người nghiện – chỉ nói lên mối liên hệ, nhưng phần thứ hai chỉ ra sự chèn gen của virus gây ra những thay đổi sinh học của tế bào.
Thêm nữa, “sự tích hợp của virus đã xảy ra hàng ngàn năm trước, trước cả tình trạng nghiện mà chúng ta thấy ngày nay,” Katzourakis trả lời với tờ Live Science. Trong bài báo của họ, các nhà nghiên cứu đã gợi ý rằng có lẽ, theo một góc độ nào đó, sự chèn của virus này đã từng có ích đối với người. Phát hiện gen gây nghiện
Giờ đây, nhóm hy vọng hiểu chính xác cách mà tàn tích của HK2 ảnh hưởng đến việc bị nghiện. Nó có thể dẫn tới “những chiến lược can thiệp hiệu quả hơn,” Katsourakis nói. “Nếu chúng ta có thể tạo ra một loại thuốc nhắm vào những vị trí của virus, chúng ta có thể ở một vị trí lợi thế hơn để giúp ai đó thoát khỏi tình trạng nghiện.”
“Tôi nghĩ ứng dụng của nghiên cứu này là rất lớn,” Andrew Xiao, phó giáo sư về di truyền học tại Trung tâm tế bào gốc của Đại học Yale. “Nó nói với chúng ta rằng có rất nhiều yếu điểm trong hệ gen của chúng ta mà virus có thể chèn vào.” Người ta đã suy ngẫm về điều đó và những bằng chứng đã được thu thập qua thời gian dài nhưng “tôi nghĩ rằng việc liên quan đến bệnh tật ở người là một phát hiện rất mới mẻ,” ông bình luận cùng Live Science.
Dù vậy, còn cần thêm rất nhiều nghiên cứu nữa. “Tôi nghĩ rằng đó là khởi đầu rất tuyệt cho nhiều nghiên cứu phía sau,” Xiao bổ sung. Phát hiện gen gây nghiện
Theo Live Science
iceberg (dịch)
tapchisinhhoc.com
