Thông minh hơn nhờ biến đổi gen

Chuột sáng dạ

Điểm mấu chốt của nghiên cứu này là vô hiệu hoá được gen Cdk5 có vai trò kiểm soát quá trình tạo ra một enzym trong não có liên quan đến các rối loạn do chết tế bào thần kinh như alzheimer. Sử dụng một kỹ thuật can thiệp hoàn toàn mới, các nhà nghiên cứu Đại học tổng hợp Tây Nam Texas dưới sự lãnh đạo của TS James Bibb lần đầu tiên đã thực hiện được việc tắt gen Cdk5 ở chuột trưởng thành.

Bình thường, enzym hình thành dưới sự điều tiết của Cdk5 sẽ kết hợp cùng một enzym khác để phá vỡ một phân tử gọi là NR2B. NR2B là chất có trong màng tế bào thần kinh có tác dụng kích thích tế bào vận động khi nhận được tín hiệu từ chất dẫn truyền thần kinh. NR2B có vai trò rất lớn trong giai đoạn đầu của quá trình nhận thức và học tập cái mới.

Nghiên cứu của TS Bibb và đồng nghiệp cho thấy, khi Cdk5 bị vô hiệu hoá, enzym không được tạo thành thì số lượng NR2B tăng lên đáng kể. Nhờ vậy, chuột trở nên sáng dạ hơn rất nhiều. Các nhà khoa học đã dùng mê cung nước, một thí nghiệm thường được sử dụng để đánh giá khả năng ghi nhớ không gian ở chuột để xác định tác động của NR2B trước và sau khi Cdk5 bị loại bỏ. Mê cung nước là một bồn nước hình tròn với một cái bục được đặt bên dưới mặt nước sát thành bồn. Khi chuột được thả vào, chúng sẽ bơi vòng quanh cho đến khi tìm được cái bục để leo ra ngoài. Trong thí nghiệm này, những con chuột biến đổi gen cho thấy chúng nhớ rất chính xác vị trí cái bục. Khi được thả vào mê cung lần thứ hai, thứ ba, thời gian để chúng đến được chỗ cái bục ngắn hơn rất nhiều so với chuột thông thường. Ngay cả khi các nhà khoa học cố tình xáo trộn vị trí của cái bục thì chuột biến đổi gen cũng tìm ra nhanh hơn hẳn so với các đồng loại không biến đổi gen.

Những hy vọng ở người

Cdk5 là tác nhân vô cùng quan trọng đối với quá trình tiến triển của bệnh alzheimer và hiện tượng nghiện thuốc do lạm dụng. Hiểu rõ cơ chế hoạt động của nó giúp các nhà khoa học phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho những căn bệnh này. Ngoài ra, ứng dụng kết quả nghiên cứu để điều trị stress sau chấn thương tâm lý cũng cho thấy nhiều hứa hẹn. Một hy vọng khác là áp dụng những hiểu biết trong công trình này để phát triển các loại thuốc giúp cải thiện khả năng học tập, nhận thức và ghi nhớ mà không cần tác động đến gen. Song song với những ứng dụng này, các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu những tác động dài hạn đến hệ thần kinh sau khi loại bỏ Cdk5.

Nguồn: Khoa học & Đời sống, số 44, 3/6/2007, tr.7