Một người đàn ông béo phì ở London. Ảnh: Reuters
Béo phì là tình trạng tích lũy quá nhiều chất béo trong cơ thể đến mức ảnh hưởng xấu tới sức khỏe. Chứng bệnh này xuất hiện ở hơn 40% người Mỹ trưởng thành và đang gia tăng trên toàn thế giới, bao gồm cả những nước kém phát triển, đặt ra gánh nặng cho hệ thống y tế và trở thành một mối đe dọa tiềm ẩn trong tương lai.
"Chúng ta đã biết hàng trăm biến thể gene có nhiều khả năng xuất hiện ở người béo phì, nhưng 'có nhiều khả năng xuất hiện' không đồng nghĩa là nguyên nhân gây ra bệnh. Sự không chắc chắn này là rào cản lớn trong việc khai thác tiềm năng của hệ gene quần thể để xác định mục tiêu điều trị hoặc chữa khỏi bệnh béo phì. Để vượt qua rào cản này, chúng tôi đã phát triển một mô hình tự động có thể kiểm tra đồng thời hàng trăm gene để xác định vai trò của chúng. Vòng thử nghiệm đầu tiên đã phát hiện 14 gene trực tiếp gây bệnh béo phì và 3 gene có thể ngăn ngừa tăng cân", Phó giáo sư Eyleen O'Rourke từ Khoa Sinh học Tế bào của Đại học Virginia, Mỹ, cho biết trong bài đăng trên tạp chí PLOS Genetics.
Nghiên cứu của O'Rourke cùng các cộng sự giúp làm sáng tỏ mối liên hệ phức tạp giữa béo phì, chế độ ăn uống và ADN của chúng ta. Béo phì phần lớn là do chế độ ăn giàu calo, chứa nhiều đường và siro ngô có hàm lượng fructose cao. Lối sống ngày càng ít vận động cũng đóng một phần quan trọng. Trong khi đó, gene của chúng điều chỉnh việc lưu trữ chất béo và ảnh hưởng đến mức độ cơ thể hấp thụ thức ăn. Vì vậy, nếu các nhà khoa học xác định được gene chuyển đổi thức ăn thừa thành chất béo, chúng ta có thể tìm cách làm bất hoạt chúng bằng thuốc.
Tác giả chính của nghiên cứu Eyleen O'Rourke từ Đại học Virginia. Ảnh: Dan Addison
Để tìm ra các gene gây béo phì, nhóm nghiên cứu không thực hiện trực tiếp trên người mà tập trung vào một loài giun tròn có tên khoa học là Caenorhabditis elegans. Chúng thích sống trong thảm thực vật thối rữa và ăn vi khuẩn. Điểm đặc biệt ở những sinh vật nhỏ bé này là chúng chia sẻ hơn 70% gene với con người và cũng trở nên béo phì nếu ăn quá nhiều đường.
Giun trước đây đã được sử dụng để giải mã cách các loại thuốc thông thường hoạt động, bao gồm thuốc chống trầm cảm Prozac và metformin ổn định glucose. Ẩn tượng hơn nữa, trong 20 năm qua, ba giải Nobel đã được trao cho việc phát hiện ra các quá trình tế bào - ban đầu được quan sát thấy ở giun - giúp điều trị bệnh như ung thư và thoái hóa thần kinh trên người. Chúng cũng là nền tảng cho sự phát triển của phương pháp trị liệu dựa trên công nghệ ARN.
Trong nghiên cứu này, O'Rourke cùng các cộng sự đã sử dụng giun tròn C. elegans để sàng lọc 193 gene liên quan đến bệnh béo phì ở người, với mục tiêu xác định gene nào thực sự gây ra hoặc ngăn ngừa béo phì. Họ làm điều đó bằng cách phát triển một mô hình giun về bệnh béo phì, cho một số con ăn theo chế độ thông thường và một số con theo chế độ ăn nhiều fructose.
Mô hình này kết hợp với tự động hóa và thử nghiệm có sự hỗ trợ của trí tuệ nhân tạo cho phép nhóm xác định 14 gene gây béo phì và 3 gene giúp ngăn ngừa nó. Đó chính xác là những gì các nghiên cứu cần đề phát triển thuốc chống béo phì.
"Các liệu pháp chống béo phì là rất cần thiết để giảm gánh nặng cho bệnh nhân và hệ thống chăm sóc sức khỏe. Sự kết hợp của chúng tôi giữa gene người với các thử nghiệm trên động vật hứa hẹn mang đến những phương pháp điều trị béo phì có khả năng thành công cao hơn trong thử nghiệm lâm sàng", O'Rourke nhấn mạnh.
Đoàn Dương (Theo Science Daily)
