Phát hiện hoạt động lạ của DNA virus cổ đại trong cơ thể người

Các nhà khoa học từ Viện nghiên cứu Trung tâm Y khoa nhi đồng (CRI) thuộc Đại học Texas ở Southwestern đã phát hiện ra DNA của virus cổ đại trong bộ gene người đã hoạt động theo cách khó ngờ khi mang thai và khi bị mất máu đáng kể.

Đến từ các đợt bệnh dịch mà tổ tiên chúng ta từng hứng chịu, tàn dư của các virus cổ đại thường bị gọi là "DNA "rác" vì chúng không mã hóa các protein góp phần vào chức năng tế bào.

Chúng sử dụng một loại enzyme gọi là phiên mã ngược, giống như virus gây suy giảm miễn dịch ở người (HIV), để tự sao chép.

Tuy nhiên, công trình vừa được trình bày trên tạp chí khoa học Science này cho thấy chúng không hẳn là "rác".

Chúng liên quan mạnh mẽ đến cách các tế bào gốc tạo máu - thường phân chia không thường xuyên - được kích hoạt trong quá trình mang thai và sau khi mất máu.

Khi so sánh các gene hoạt động trong tế bào gốc từ chuột mang thai với chuột không mang thai, họ phát hiện ra các "retrotransposon" - là DNA của virus cổ đại - đã được kích hoạt trong tế bào gốc từ chuột mang thai.

Con người vốn phát triển các cơ chế để ngăn chặn retrotransposon hầu hết thời gian trong cuộc đời, vì retrotransposon có khả năng làm hỏng DNA khi chúng sao chép và chèn trở lại vào các phần khác của bộ gene.

Việc cơ thể "cởi trói" đột ngột cho các DNA ngoại lai này khi mang thai hoàn toàn bất ngờ, bởi đó là thời điểm quan trọng nhất cần bảo vệ tính toàn vẹn của bộ gene và tránh đột biến.

"Có hàng trăm trình tự retrotransposon này trong DNA của chúng ta. Tại sao không vô hiệu hóa chúng vĩnh viễn, giống như một số loài đã làm? Chúng hẳn phải có một số giá trị thích nghi đối với chúng ta" - các tác giả lập luận.

Họ đã sử dụng thuốc ức chế phiên mã ngược, thường được sử dụng để ngăn chặn sự sao chép HIV ở bệnh nhân, để ức chế sự sao chép retrotransposon ở chuột.

Kết quả hoàn toàn bất ngờ: Những loại thuốc này không làm thay đổi quá trình sản xuất tế bào máu ở chuột bình thường nhưng lại ngăn chặn sự gia tăng tế bào gốc tạo máu và sản xuất hồng cầu trong thai kỳ, dẫn đến thiếu máu.

Các "DNA rác" này cũng đánh động một số yếu tố cảm biến miễn dịch, làm gia tăng quá trình sản xuất interferon, một nhóm protein quan trọng của hệ miễn dịch giúp giảm viêm, chống lại các virus và vi khuẩn xâm nhập và cũng gián tiếp ảnh hưởng đến quá trình tạo máu.

Thử nghiệm trên một số tình nguyện viên sau đó đã xác nhận giá trị bất ngờ của DNA từ virus cổ đại.

Bên cạnh đó, các nhà khoa học phát hiện một cơ chế tương tự cũng xảy ra đối với các trường hợp bị mất máu nặng, cho thấy những thứ bị gọi là "rác" này có thể có nhiều vai trò đối với sức khỏe con người hơn chúng ta nghĩ.