'Giải mã' nguồn gốc bệnh đa xơ cứng

Căn bệnh phổ biến

Kết quả được công bố trên tạp chí Nature. Cùng với hai bài báo khác của đồng tác giả nghiên cứu, các bài báo bao gồm phân tích ADN từ xương và răng của hàng trăm cá thể cổ đại, người già nhất trong số họ có niên đại từ thời kỳ đồ đá mới, hay thời kỳ đồ đá giữa. Các nhà khoa học đã so sánh ADN của những người này với bộ gen của người châu Âu ngày nay.

Nghiên cứu đã làm sáng tỏ di sản di truyền trong ba cuộc di cư cổ xưa của con người đến các khu vực khác nhau ở châu Âu. Trong đó, bao gồm: Sự xuất hiện của những người săn bắn hái lượm khoảng 45 nghìn năm trước; Nông dân thời kỳ đồ đá mới ở Trung Đông khoảng 11 nghìn năm trước; Những người chăn nuôi cừu và gia súc từ thảo nguyên Pontic - một khu vực trải dài khắp Đông Âu và Trung Á, khoảng 5 nghìn năm trước.

Dự án cũng nhận được sự hợp tác từ các viện bảo tàng trên khắp châu Âu và Tây Á. Sự hợp tác này đã giúp đội ngũ nghiên cứu tạo ra ngân hàng gen, mở ra cơ hội mới trong việc phân tích và hiểu biết về các bệnh lý dựa trên ADN cổ đại, đồng thời mở rộng sang các bệnh thần kinh và tâm thần khác như Parkinson, Alzheimer, tăng động giảm chú ý (ADHD) và tâm thần phân liệt. Tổng cộng, các nhà nghiên cứu đã so sánh bộ gen của 1.750 người cổ đại với bộ gen của khoảng 410 nghìn người đóng góp dữ liệu cho ngân hàng lưu trữ có tên là U.K. Biobank.

Các tác giả ước tính, những người tham gia này đã được di truyền ADN cổ xưa. Một trong những bài báo mới đã xác định các biến thể gen có liên quan đến bệnh tự miễn MS. Đây là bệnh được những người nông dân ở thảo nguyên Pontic mang theo khi họ di cư chủ yếu đến Bắc Âu.

Điều này có thể giúp giải thích tại sao căn bệnh MS phổ biến nhất ở những người gốc Bắc Âu. Các nhà nghiên cứu kết luận rằng, những biến thể rủi ro này đã được “chọn lọc tích cực”. Điều đó nghĩa là chúng mang lại một số lợi ích cho người di cư và do đó chịu áp lực tiến hóa để xuất hiện.

Các biến thể gen cụ thể liên quan đến chức năng miễn dịch được biết là làm tăng tính nhạy cảm của con người với MS. Chúng bao gồm các biến thể gen HLA, giúp cơ thể phát hiện mầm bệnh. Tuy nhiên, giống như con dao hai lưỡi, một số biến thể HLA nhất định cũng có liên quan chặt chẽ đến các bệnh tự miễn. Trong đó, cơ thể tấn công các tế bào của chính nó.

Các tác giả nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng, trong quá khứ, những biến thể này có khả năng giúp người nông dân cổ đại chống lại bệnh truyền nhiễm từ động vật. Tuy nhiên, khi lối sống của con người thay đổi theo thời gian, về mặt vệ sinh, chế độ ăn uống và thuốc men, các biến thể này mang ý nghĩa mới.

Nhóm tác giả nghiên cứu cũng đưa ra giả thuyết rằng, việc hiểu được những động lực tiến hóa thúc đẩy sự lựa chọn của các gen này có thể có ý nghĩa trong việc điều trị MS.

Tiến sĩ Lars Fugger - đồng tác giả nghiên cứu cấp cao và là Giáo sư về thần kinh học miễn dịch tại Trường Đại học Oxford (Anh) cho biết: “Nghĩ về con dao hai lưỡi, điều chúng ta cần hướng tới là cố gắng điều chỉnh lại phản ứng miễn dịch, thay vì loại bỏ hoàn toàn nó”.

Những người mang nhiều ADN từ nhóm săn bắn hái lượm có thể có nguy cơ di truyền mắc bệnh tiểu đường loại 2 cao hơn.

Biến thể nguy cơ

Trong một bài báo khác, nhóm tác giả đã tìm ra sự di truyền của các biến thể nguy cơ di truyền đối với 35 đặc điểm phức tạp. Điều đó nghĩa là những đặc điểm gây ra bởi sự kết hợp của nhiều gen và sự tương tác của chúng với môi trường.

Họ phát hiện ra rằng, các gen liên quan đến khả năng dung nạp lactose ở người trưởng thành xuất hiện ở châu Âu khoảng 6 nghìn năm trước. Hiện tượng này có thể xuất hiện ở người Bắc Âu ngày nay với xu hướng cao hơn người Nam Âu. Nguyên nhân một phần là do người Bắc Âu thừa hưởng gen từ những người nông dân ở vùng thảo nguyên Pontic.

Tác giả nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, những người mang nhiều ADN từ nhóm săn bắn hái lượm mà họ nghiên cứu có thể có nguy cơ di truyền mắc bệnh tiểu đường loại 2 và bệnh Alzheimer cao hơn những người mang ít biến thể gen đó hơn.

Các quần thể hiện đại mang ADN săn bắt hái lượm này phần lớn sống ở Đông Âu. Các biến thể nguy cơ mắc bệnh Alzheimer có thể đã được lựa chọn một cách tích cực. Ví dụ: Một biến thể rủi ro có tên ApoE4 làm tăng nguy cơ phát triển bệnh Alzheimer, nhưng có thể làm tăng khả năng sinh sản ở phụ nữ.

Tiến sĩ Astrid Iversen - đồng tác giả nghiên cứu cấp cao, Giáo sư về virus học và miễn dịch học tại Trường Đại học Oxford cho biết, việc tăng khả năng sinh sản có thể đã mang lại cho tổ tiên chúng ta một “lợi thế to lớn”.

Trong khi đó, ông Omer Gokcumen - Giáo sư nhân chủng học tiến hóa tại Trường Đại học Buffalo ở New York, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết: “Những bài báo này bổ sung thêm bằng chứng cho thấy, sự thay đổi chế độ ăn uống và lối sống, thường đi kèm với di cư, có thể đã tạo ra các alen ưu tiên được duy trì trong bối cảnh đánh đổi quá trình tiến hóa”.

Hai nghiên cứu này tìm kiếm mối tương quan giữa các biến thể gen cụ thể và tỷ lệ mắc những bệnh khác nhau. Vì điều này, các tác giả nghiên cứu không thể chứng minh rằng, việc thừa hưởng những biến thể gen cổ xưa đó chắc chắn sẽ gây ra những căn bệnh như vậy ở người châu Âu ngày nay.

Eske Willerslev - Giám đốc dự án và nhà di truyền học tiến hóa tại Trường Đại học Cambridge (Anh) và Trường Đại học Copenhagen (Đan Mạch), cho biết: “Những gì các nghiên cứu này đang làm là thiết lập khuôn khổ về cách bạn có thể sử dụng các bộ gen người cổ đại đó để hiểu nguồn gốc và sự lây lan của nguy cơ mắc bệnh”.