Bí ẩn đằng sau mệt mỏi mãn tính: Lời giải từ cấu trúc DNA ba chiều

Một bệnh nhân trải qua nhiễm trùng virus dữ dội, một người khác chấn thương tâm lý sâu sắc, và người thứ ba mắc bệnh tự miễn tấn công khớp. Dù xuất phát điểm hoàn toàn khác nhau, cả ba đều có thể rơi vào một trạng thái chung: mệt mỏi kiệt sức kéo dài, sương mù não và khả năng hoạt động thường ngày bị suy giảm nghiêm trọng. Mới đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học East Anglia cùng công ty Oxford BioDynamics đã tìm ra lời giải sinh học cho hiện tượng kỳ lạ này: các căn bệnh khác nhau có thể tác động lên cùng một mạng lưới điều hòa di truyền bên trong tế bào. [1]

Nhờ công nghệ phân tích cấu trúc gấp cuộn ba chiều của bộ gen, nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các điểm lỗi di truyền tuy không nằm trên cùng một gene, nhưng lại cùng quy tụ vào các mạng lưới điều khiển khả năng miễn dịch và sản xuất năng lượng. Đây được xem như một bước tiến quan trọng hướng tới việc xây dựng lý thuyết sinh học thống nhất cho các hội chứng suy nhược mãn tính. [1]

Khi chuỗi DNA tuyến tính chưa đủ để giải thích

Từ trước đến nay, các hội chứng như Covid kéo dài (long Covid), hội chứng mệt mỏi mãn tính (ME/CFS), rối loạn căng thẳng sau chấn thương (PTSD), viêm khớp dạng thấp và xơ cứng rải rác vẫn được coi là những rối loạn tách biệt. Chúng được kích hoạt bởi những nguyên nhân rất đa dạng, từ nhiễm virus SARS-CoV-2, sang chấn tâm lý cho đến các phản ứng tự miễn tấn công cơ quan trong cơ thể. Khi soi xét trình tự DNA theo dạng chuỗi tuyến tính thông thường, các nhà khoa học thấy rất ít sự trùng lặp trực tiếp về gene giữa các căn bệnh này. [1]

Tuy nhiên, bộ gen người không tồn tại dưới dạng một sợi dây thẳng trong tế bào mà được cuộn gập phức tạp trong không gian ba chiều. Sự gấp cuộn này cho phép các vùng di truyền nằm cách xa nhau trên chuỗi tuyến tính có thể tiếp xúc trực tiếp với nhau. Chính tại những điểm tiếp xúc không gian đó, các gene mới nhận tín hiệu điều khiển để bật hoặc tắt hoạt động. Khi nhóm nghiên cứu chuyển sang phân tích cấu trúc không gian 3D của bộ gen thông qua nền tảng EpiSwitch Orion, bức tranh sinh học hoàn toàn mới đã hiện ra. [1]

Điểm hội tụ của những điểm kích hoạt khác nhau

Bằng cách xử lý dữ liệu tính toán từ các nghiên cứu di truyền diện rộng trước đó kết hợp với dữ liệu không gian 3D gen của bệnh nhân mệt mỏi mãn tính, các nhà khoa học nhận thấy các thay đổi di truyền rải rác ở từng bệnh đều dẫn về những hệ thống sinh học cốt lõi giống nhau. Sự rối loạn này tập trung vào các con đường truyền tín hiệu viêm, quá trình chuyển hóa năng lượng tại ty thể, và cơ chế phản ứng với căng thẳng của hệ nội tiết. [1]

Điều này giải thích vì sao một đợt nhiễm trùng virus kéo dài hay một chấn thương tâm lý nặng nề đều có thể dẫn tới những triệu chứng tương đồng. Nhiễm trùng có thể gây kích hoạt miễn dịch dai dẳng, trong khi sang chấn tâm lý làm xáo trộn đường truyền hormone căng thẳng. Cả hai con đường riêng biệt này cuối cùng đều gặp nhau tại một điểm: làm suy yếu các mạch sinh học điều khiển năng lượng và khả năng tự phục hồi của tế bào, dẫn đến tình trạng kiệt sức mãn tính. [1]

Những mắt xích quan trọng trong mạng lưới di truyền

Trong số các mạng lưới sinh học chung được phát hiện, nghiên cứu đã chỉ ra một số gene trung tâm đóng vai trò then chốt. Đáng chú ý, phân tích chuyên sâu trên nhóm bệnh nhân mệt mỏi mãn tính (ME/CFS) đã làm nổi bật gene LAG3. Đây là yếu tố liên quan trực tiếp đến hiện tượng 'kiệt sức của tế bào T'—trạng thái mà các tế bào miễn dịch bị suy giảm hiệu quả sau một thời gian dài duy trì hoạt động phản ứng. [1]

Nếu các xác minh tiếp theo khẳng định vai trò này, đây sẽ là chìa khóa để hiểu tại sao triệu chứng kiệt sức vẫn kéo dài dai dẳng ngay cả khi tác nhân ban đầu như virus hay yếu tố gây căng thẳng đã không còn. Phát hiện này củng cố quan điểm rằng sự rối loạn chức năng miễn dịch kéo dài có thể giữ vai trò trung tâm trong nhóm bệnh suy nhược hơn những gì khoa học từng ghi nhận. [1]

Triển vọng cho xét nghiệm máu và phương pháp điều trị mới

Một trong những thách thức lớn nhất hiện nay với bệnh nhân mắc Covid kéo dài hay hội chứng mệt mỏi mãn tính là việc chẩn đoán chủ yếu dựa trên triệu chứng lâm sàng do thiếu các xét nghiệm phòng thí nghiệm chuẩn hóa. Việc tìm ra dấu hiệu sinh học không gian 3D chung mở ra triển vọng phát triển các công cụ xét nghiệm máu khách quan trong tương lai, giúp xác định chính xác tình trạng bệnh thay vì chỉ dựa vào mô tả của người bệnh. [1]

Thay vì nhìn nhận các hội chứng này như những căn bệnh hoàn toàn rời rạc, góc nhìn di truyền 3D cho thấy mệt mỏi mãn tính không đơn thuần là một triệu chứng phụ. Đó là hệ quả thấy được của một sự suy sụp hệ thống sâu sắc, ảnh hưởng đồng thời đến miễn dịch, chuyển hóa và khả năng chịu đựng căng thẳng của cơ thể. Nhận thức mới này được kỳ vọng sẽ định hướng cho việc tìm kiếm các liệu pháp điều trị chung hiệu quả hơn cho nhiều căn bệnh mãn tính cùng lúc. [1]