Chúng ta là con người, chúng ta già đi, nhưng các tế bào của chúng ta thì không. Nhân loại đã tìm đến các tôn giáo, văn hóa và các nguồn lịch sử khác nhau để hiểu thêm về lý do tại sao chúng ta già đi. Khoa học vào thời điểm đó vẫn chưa thực sự hiểu rõ về nó, vì vậy không thể đưa ra lý do đằng sau quá trình lão hóa tự nhiên. Cho đến năm 1961, một chuyên gia y sinh – Leonard Hayflick đã có một khám phá làm thay đổi thế giới y học mãi mãi.
Leonard Hayflick làm việc trong phòng thí nghiệm. Nguồn: Giờ Ailen
Leonard Hayflick là ai?
Leonard Hayflick sinh ra ở Philadelphia, Pennsylvania vào ngày 20 tháng 5 năm 1928. Cha mẹ của ông, Edna Hayflick và Nathan Hayflick đều làm việc trong lĩnh vực y tế, đây là một yếu tố tạo nên niềm đam mê khoa học của Hayflick. khoa học và y sinh. Điều thực sự thúc đẩy anh ấy trở thành một nhà khoa học trong lĩnh vực y tế là vào sinh nhật lần thứ chín của anh ấy, chú của Hayflick đã mang cho anh ấy một bộ dụng cụ hóa học làm quà sinh nhật.
Ở tuổi thiếu niên, cha mẹ Hayflick đã xây cho anh một phòng thí nghiệm sinh học và hóa học nhỏ ở tầng hầm của ngôi nhà. Khi bắt đầu đi học tại trường trung học John Bartram ở Philadelphia, Hayflick am hiểu sâu sắc về hóa học đến nỗi anh đã có thể sửa sai cho giáo viên hóa học của mình.
Hayflick được cho là bắt đầu theo học Đại học Pennsylvania vào năm 1946, nhưng ông đã hoãn việc học để hoàn thành nghĩa vụ quân sự. Khi trở về vào năm 1948, ông trở lại để tiếp tục con đường học vấn của mình. Sau khi tốt nghiệp năm 1951, ông được thuê làm trợ lý nghiên cứu về vi khuẩn học. Mặc dù công việc tốt, anh ấy tỏ ra thích môi trường bên trong Đại học Pennsylvania, đó là lý do tại sao anh ấy quay lại đó để học và lấy bằng thạc sĩ. Ngay sau khi tốt nghiệp, anh đã giành được học bổng tiến sĩ của trường trong chương trình vi sinh y tế và hóa học. Ông nhận bằng tiến sĩ năm 1956.
Ảnh chụp Leonard Hayflick làm việc vào những năm 1960. Nguồn: Đại học Pennsylvania Archives
Một khám phá tình cờ!
Tại Viện Wistar năm 1958, Hayflick bắt đầu nghiên cứu xem liệu virus có thể gây ung thư ở người hay không. Đó là lý do tại sao ông quyết định chiết xuất các loại virus được cho là gây ung thư và đặt chúng vào các tế bào khỏe mạnh của con người để tìm bằng chứng. Để làm cho nghiên cứu không bị sai lệch, ông phải sử dụng nhiều mẫu hơn, đồng nghĩa với việc phát triển nhiều tế bào hơn. Làm việc trong môi trường nuôi cấy tế bào, Hayflick nhận thấy có điều gì đó không ổn, một nhóm tế bào già hơn ngừng phân chia và anh không hiểu tại sao điều đó lại xảy ra.
Các tế bào không chết khi chúng tiếp tục trao đổi chất, nhưng chúng không phân chia nữa. Sau khi xem xét các tế bào được nuôi cấy khác, ông nhận thấy rằng hầu hết chúng sẽ ngừng phân chia với khoảng 50 lần nhân đôi dân số tế bào.
Hình minh họa về hoạt động phân bào, với các telomere ngày càng ngắn lại. Hình ảnh: CleanPNG
Theo những hiểu biết trước đây, tất cả các tế bào của chúng ta liên tục phân chia, đó là một quá trình không thể dừng lại. Tuy nhiên, với thử nghiệm này, Hayflick phát hiện ra rằng sau mỗi lần phân chia, các telomere có thể tìm thấy ở đầu mỗi nhiễm sắc thể ngày càng ngắn lại, và khi đạt đến giới hạn, các tế bào ngừng phân chia. chia.
Cho đến thời điểm đó, các nhà khoa học tin rằng quá trình lão hóa tự nhiên có liên quan đến nguồn gốc của sự sống, điều mà cho đến ngày nay chúng ta vẫn chưa thể hiểu hoặc lĩnh hội được. Khi phát hiện ra điều này về tế bào, Hayflick đã ngừng nghiên cứu các tế bào ung thư và tập trung vào lĩnh vực ngày nay được gọi là gerontology (nghiên cứu về quá trình lão hóa).
Trong suốt 2 năm nghiên cứu, ông đã phát hiện ra rằng sự lão hóa của tế bào có liên quan đến tuổi của cơ thể con người và đó là lý do tại sao chúng ta chỉ sống được khoảng 125 tuổi. Bài báo của ông được xuất bản năm 1961 với tiêu đề “Văn hóa nối tiếp các chủng tế bào lưỡng bội ở người”. Trong một nghiên cứu khác được thực hiện, ông đã xem xét các tế bào được thu thập từ các bộ phận khác nhau của cơ thể cũng như so sánh các tế bào được thu thập từ người lớn và bào thai.
Kết quả cho thấy các tế bào sẽ phân chia khoảng 40 đến tối đa là 60 lần trước khi dừng lại. Một khi chúng dừng lại, chúng sẽ thoái hóa và chết. Điều tương tự cũng áp dụng cho con người khi họ đến tuổi cao, và đây là nguyên nhân gây ra cái chết tự nhiên. Cơ thể thoái hóa và do đó theo thời gian chúng ta chết. Lý thuyết này được mô tả rất chi tiết trong bài báo của ông, nơi ông đề cập rằng độ dài của các telomere được trình bày trong các tế bào khác nhau có thể mất ít nhiều thời gian để rút ngắn đến điểm phá vỡ phân chia tế bào. tế bào.
Khoa học đằng sau khám phá
Một số tế bào chỉ phân chia 40 lần trước khi chúng dừng lại, bởi vì do độ dài của các telomere, điều này cũng cho thấy rằng mỗi DNA sẽ có những đặc tính riêng biệt. Điều này có nghĩa là lý do tại sao một số người già đi nhanh hơn những người khác là do gen. Khi so sánh với tuổi của một người, khi một tế bào phân chia đến 60 lần, điều đó có nghĩa là người đó ở tuổi 125 và do đó nếu gen của họ chứa các telomere dài hơn thì họ sẽ có tuổi thọ lý thuyết dài hơn.
Một tế bào có thể hoàn thành quá trình nguyên phân, hoặc sao chép và phân chia tế bào, chỉ từ bốn mươi đến sáu mươi lần trước khi trải qua quá trình apoptosis và chết sau đó. Vì cơ thể chúng ta chỉ được tạo thành từ các tế bào, điều này sẽ giải thích tại sao cái chết do tuổi già là một điều hiển nhiên như vậy. Ngoài ra, bài báo cho thấy rằng với mỗi lần nhân đôi và phân chia tế bào, bản thân tế bào trở nên mỏng manh hơn, yếu hơn và nguyên phân kém hiệu quả hơn.
Ở trên, chúng ta có thể thấy nghiên cứu được thực hiện bởi Heyflick vào năm 1961, nơi ông đã cố gắng xem một tế bào có thể nhân đôi và phân chia bao nhiêu lần trong quá trình nuôi cấy tế bào. Khi lần nguyên phân thứ 50 hoàn thành, tế bào sẽ bắt đầu quá trình apoptosis tại đó và chết dần.
Đây là một đại diện hoàn hảo cho quá trình lão hóa của con người. Theo thời gian khi chúng ta già đi, cơ thể yếu đi, tất cả các giác quan như thị giác, thính giác cũng vậy và quan trọng nhất là quá trình chữa lành vết thương bị chậm lại do các tế bào mất nhiều thời gian hơn. thêm thời gian để tái tạo. Theo thời gian, mọi thứ sẽ trở nên chậm hơn và khó khăn hơn.