Trong phòng thí nghiệm UCLA, các tế bào gốc tủy xương của cơ thể trưởng thành đứng trước một lựa chọn: trở thành tế bào xương hay tế bào mỡ. Lựa chọn này không do bản thân các gen quyết định, mà do các dấu hóa học trên histone — những «nhãn dán» biểu sinh có thể bị xóa đi hoặc thêm vào.
Phát hiện của giáo sư Kun-Yu Wang và nhóm của ông cho thấy hai enzyme — KDM4B và KDM6B — loại bỏ các nhóm methyl, kích hoạt các gen dẫn đến hình thành xương, đồng thời ức chế con đường dẫn đến mỡ. Công trình được công bố trên bìa tạp chí Cell Stem Cell và dựa trên các thí nghiệm với tế bào người và chuột ở nhiều độ tuổi khác nhau.
Đối với một cơ thể đang già đi, điều này rất quan trọng: theo tuổi tác, các dấu ức chế tích tụ trong tế bào gốc, và các tế bào thường chuyển sang dòng mỡ nhiều hơn. Ở chuột bị loãng xương, bức tranh cũng vậy — nhiều dấu «im lặng» hơn, những dấu mà KDM4B và KDM6B đã loại bỏ khi còn trẻ. Các enzyme này có thể được điều biến bằng hóa chất, vì vậy chúng trở thành mục tiêu tiềm năng cho liệu pháp điều trị.
Hiện tại, dữ liệu còn giới hạn ở các mô hình chuột và nuôi cấy tế bào. Chưa có thử nghiệm lâm sàng trên người, và người ta vẫn chưa biết việc can thiệp lâu dài vào các cơ chế biểu sinh an toàn đến mức nào. Nghiên cứu được tài trợ bởi Viện Quốc gia về Nha khoa và Sọ mặt Hoa Kỳ — điều này làm giảm nguy cơ áp lực thương mại, nhưng không xóa bỏ nhu cầu kiểm chứng độc lập.
Hãy hình dung tế bào như một thư viện cũ: những cuốn sách cần thiết (các gen tạo xương) bị khóa dưới một lớp bụi (các dấu methyl). Các enzyme KDM4B và KDM6B là những người thủ thư phủi sạch bụi và mở ra lối vào, đồng thời đóng lại khu vực sách về mỡ. Một «cục tẩy» hóa học thay đổi toàn bộ lộ trình.
Phát hiện này nhấn mạnh rằng số phận của một tế bào gốc trưởng thành không phải là một chương trình cứng nhắc, mà là sự cân bằng động của các tín hiệu biểu sinh. Câu hỏi bây giờ là liệu có thể định liều chính xác những tín hiệu này trong cơ thể sống mà không làm rối loạn các quá trình khác hay không.
Nếu những «ổ khóa» biểu sinh thực sự tích tụ theo tuổi tác, thì y học tái tạo trong tương lai có thể không cần thay thế tế bào, mà tái lập trình chúng ngay tại chỗ.
