Khoa học - Y dược

Các cuộn lỗi ADN trong các tế bào bạch cầu làm tăng nguy cơ mắc bệnh tiểu đường tuýp 1 (25/02/2020)

Người ta đã biết rằng di truyền học, hoặc thừa hưởng bộ gen di truyền, là yếu tố chính quyết định nguy cơ mắc các bệnh tự miễn, như bệnh tiểu đường tuýp 1. Trong tế bào người, bộ gen của một người có khoảng 6 feet ADN được nén vào không gian micromet của nhân (tế bào) thông qua quy trình gấp ba chiều. Các protein chuyên biệt giải mã thông tin di truyền, đọc hướng dẫn từ bộ gen theo cách thức liên tục.

Ảnh: CC0 public Domain.

Hiện tại, trong nghiên cứu đầu tiên, nhóm các nhà khoa học tại Penn Medicine đã phát hiện ra, ở chuột, sự thay đổi trình tự ADN có thể khiến nhiễm sắc thể bị sai lệch theo cách khiến có nguy cơ mắc bệnh tiểu đường tuýp 1. Nghiên cứu, được công bố hôm nay trên tạp chí Immunity, tiết lộ rằng sự khác biệt về trình tự ADN đã thay đổi đáng kể cách ADN được gấp bên trong nhân, cuối cùng ảnh hưởng đến sự điều hòa, cảm ứng hoặc ức chế của các gen liên quan đến bệnh tiểu đường tuýp 1 phát triển.

Golnaz Vahedi-Tác giả của nghiên cứu cho biết: "Mặc dù chúng tôi biết rằng những người thừa hưởng một số gen nhất định có nguy cơ mắc bệnh tiểu đường loại 1 tăng cao, nhưng có rất ít thông tin về các yếu tố phân tử tiềm ẩn góp phần vào mối liên hệ giữa di truyền và tự miễn dịch". Lần đầu tiên, nghiên cứu chứng minh rằng ADN bị sai lệch do gây ra bởi biến đổi trình tự, góp phần vào sự phát triển của bệnh tiểu đường loại 1. Với sự tìm hiểu sâu hơn, chúng tôi hy vọng sẽ hình thành một nền tảng để phát triển các chiến lược để đảo ngược quá trình xử lý sai lệch ADN và thay đổi tiến trình của bệnh tiểu đường loại 1.

Các bệnh tự miễn, ảnh hưởng đến 23,5 triệu người Mỹ, xảy ra khi hệ miễn dịch của cơ thể tấn công và phá hủy các cơ quan, mô và tế bào khỏe mạnh. Có hơn 80 loại bệnh tự miễn, bao gồm viêm khớp dạng thấp, bệnh viêm ruột và tiểu đường loại 1. Trong bệnh tiểu đường loại 1, tuyến tụy ngừng sản xuất insulin, hormone kiểm soát lượng đường trong máu. Các tế bào bạch cầu được gọi là tế bào lympho T đóng một vai trò quan trọng trong việc phá hủy các tế bào beta sản xuất insulin.

Cho đến nay, người ta đã biết rất ít về mức độ biến đổi trình tự có thể gây ra sự gấp nếp bất thường và cuối cùng, ảnh hưởng đến sự biểu hiện gen. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu của Penn Medicine đã tạo ra các bản đồ gen có độ phân giải cực cao để đo sự gấp nếp ADN ba chiều trong tế bào lympho T ở hai chủng chuột: một là chủng dễ mắc bệnh tiểu đường và kháng tiểu đường. Hai là chủng có sáu triệu khác biệt trong ADN bộ gen của chúng, tương tự như số lượng khác biệt trong mã di truyền giữa bất kỳ hai người.

Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các vùng liên quan đến bệnh tiểu đường được xác định trước đây cũng là vùng tăng gấp đôi nhất trong các tế bào T của chuột mắc bệnh tiểu đường. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một kỹ thuật hình ảnh có độ phân giải cao để chứng thực sự sai lệch bộ gen ở những con chuột dễ mắc bệnh tiểu đường. Điều quan trọng, họ đã tìm thấy sự thay đổi trong các mẫu gấp xảy ra trước khi chuột bị tiểu đường. Các nhà nghiên cứu cho rằng việc quan sát có thể đóng vai trò là công cụ chẩn đoán trong tương lai nếu các nhà điều tra có thể xác định các vùng tăng gấp đôi như vậy trong các tế bào T của con người.

Sau khi thiết lập vị trí của chất nhiễm sắc trong các tế bào T ở chuột, các nhà nghiên cứu đã tìm cách nghiên cứu biểu hiện gen ở người. Thông qua sự hợp tác với chương trình Human Pancreas Analysis Program, họ đã phát hiện ra rằng một loại gen tương đồng ở người cũng chứng minh mức độ biểu hiện gia tăng trong các tế bào miễn dịch xâm nhập vào tuyến tụy của con người.

Vahedi nói: "Mặc dù cần nhiều công việc hơn, nhưng những phát hiện của chúng tôi đã đưa chúng ta đến gần hơn với sự hiểu biết máy móc hơn về mối liên hệ giữa di truyền và các bệnh tự miễn. Một bước quan trọng trong việc xác định các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ mắc bệnh tiểu đường, như bệnh tiểu đường loại 1".

Nguồn: Đ.T.V (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 24/02/2020