Giun tròn cho thấy tế bào thần kinh có thể ảnh hưởng đến di truyền của đời con cháu.

Một nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv được công bố trên tạp chí Cell cho thấy luân hồi – hoặc một hiện tượng tương tự như thế – thực sự tồn tại, ít nhất là đối với các tế bào sinh sản. Giun tròn (một loài giun có số lượng gen gần tương đương với con người) có thể truyền thông tin từ hệ thần kinh sang các thế hệ sau.

Điều này có thể lý giải vì sao nhiều loài động vật được sinh ra với sự nhận thức rất nhanh nhạy về môi trường xung quanh. Côn trùng phải vội vàng hành động ngay khi phá vỡ vỏ trứng; một số loài động vật có vú phải chiến đấu sinh tồn từ hơi thở đầu tiên. Chúng ta đã biết từ lâu rằng động vật được sinh ra với một hệ thống định hướng bên trong giúp chúng đối phó với môi trường khắc nghiệt. Nghiên cứu này cho thấy chính xác cách điều đó xảy ra – ít nhất là ở giun.

Đây là nghiên cứu của Posner và cộng sự, 2019.

Các phân tử RNA nhỏ truyền thông tin thần kinh cho thế hệ sau

Giáo sư Oded Rechavi, thuộc Khoa Thần kinh học tại Đại học Tel Aviv, giải thích:

Cơ chế này được kiểm soát bởi các phân tử RNA nhỏ, vốn điều chỉnh biểu hiện gen. Chúng tôi phát hiện rằng RNA nhỏ truyền tải thông tin có nguồn gốc từ tế bào thần kinh sang thế hệ sau, và ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh lý khác nhau, bao gồm cả hành vi tìm kiếm thức ăn của đời con cháu.

Rechavi cho rằng nghiên cứu này đã bác bỏ một nguyên lý sinh học đã tồn tại lâu đời (được gọi là rào cản Weissmann) – nguyên lý cho rằng thông tin di truyền không thể bị ảnh hưởng bởi các tác động sinh học từ cơ thể. Nghiên cứu cho thấy hệ thần kinh của giun chứa đựng thông tin di truyền được mã hóa từ cả yếu tố bên trong lẫn môi trường bên ngoài. Nói cách khác, động vật được sinh ra với một cảm thức về thế giới xung quanh, được kế thừa từ cha mẹ.

Rechavi và các cộng sự đã chứng minh điều này bằng cách loại bỏ khả năng cảm nhận mùi của một số con giun con – một chức năng cần thiết để xác định nguồn thức ăn.

Chúng tôi phát hiện ra rằng quá trình tổng hợp RNA nhỏ trong tế bào thần kinh là điều kiện cần để giun có thể bị thu hút hiệu quả bởi các mùi liên quan đến dưỡng chất thiết yếu – tức là để đi tìm thức ăn. Các RNA nhỏ được tạo ra từ hệ thần kinh của cha mẹ đã ảnh hưởng đến hành vi này, cũng như biểu hiện của nhiều gen trong dòng tế bào sinh dục, và sự ảnh hưởng này kéo dài ít nhất trong ba thế hệ.

Liệu con người có luân hồi di truyền giống như giun?

Vẫn chưa rõ liệu cơ chế tương tự có tồn tại ở con người hay không. Không giống giun tròn, con người phát triển rất chậm. Trẻ sơ sinh phụ thuộc hoàn toàn vào người chăm sóc trong nhiều năm. Xét về mặt này, chúng ta là một ngoại lệ trong giới động vật. Do đó, luân hồi di truyền ở giun có thể không áp dụng được cho người.

Tuy nhiên, nếu cơ chế này thực sự tồn tại ở người, Rechavi cho rằng nó có thể mang lại giá trị rất thiết thực cho y học. Như bác sĩ kiêm tác giả Siddhartha Mukherjee viết trong cuốn The Gene, lĩnh vực di truyền học đang bùng nổ hiện nay giúp chúng ta xây dựng nên một dịch tễ học mới của cái tôi. Ông viết:

Chúng ta đang bắt đầu mô tả bệnh tật, bản sắc, xu hướng, khí chất, sở thích – và cuối cùng là số phận cùng lựa chọn – dưới dạng các gen và hệ gen.

Nếu bằng chứng trong nghiên cứu này được xác nhận ở người, Rechavi tin rằng nó có thể giúp các bác sĩ thiết kế ra các phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn. Việc xác định bệnh sớm hơn trong đời (thậm chí trước khi một đứa trẻ được sinh ra) sẽ nâng cao cơ hội sống sót – và điều này, như nghiên cứu cho thấy, có thể kéo dài qua nhiều thế hệ. Rechavi kết luận rằng nó có thể ảnh hưởng đến cả tiến trình tiến hóa của một sinh vật.