Các nhà nghiên cứu tại Viện Salk đã tạo ra một bước tiến đáng kể trong việc khám phá các vùng DNA bị bỏ qua trong tìm kiếm các microprotein có thể đóng vai trò quan trọng trong bệnh tật. Họ đã phát triển một công cụ mới có tên ShortStop, sử dụng học máy để xác định các vùng DNA có khả năng mã hóa microprotein và dự đoán khả năng sinh học của chúng. Việc này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc trong việc tìm kiếm các microprotein liên quan đến sức khỏe và bệnh tật mà còn mở ra những triển vọng mới trong lĩnh vực nghiên cứu di truyền.

ShortStop hoạt động dựa trên nguyên tắc phân loại microprotein thành hai loại: chức năng và không chức năng. Quá trình phân loại này được thực hiện thông qua dữ liệu huấn luyện từ các bộ dữ liệu ngẫu nhiên được tạo ra bởi máy tính. Bằng cách so sánh các microprotein tìm thấy với các mẫu giả, ShortStop có thể nhanh chóng quyết định liệu một microprotein mới có khả năng chức năng hay không. Điều này cho phép các nhà khoa học tập trung vào những microprotein có tiềm năng chức năng cao, giảm thiểu quá trình thử và sai tốn kém.

Khi áp dụng ShortStop vào một bộ dữ liệu đã được công bố trước đó, các nhà nghiên cứu đã xác định được 8% microprotein có khả năng chức năng. Những microprotein này được ưu tiên cho việc theo dõi tiếp theo, giúp các nhà khoa học tập trung vào những ứng viên tiềm năng nhất. Công cụ này cũng giúp xác định các microprotein bị bỏ qua bởi các phương pháp khác, bao gồm cả một microprotein đã được xác nhận bằng cách phát hiện trong các tế bào và mô của con người. Điều này chứng tỏ khả năng của ShortStop trong việc khám phá các vùng DNA bị bỏ qua và cung cấp thông tin quý giá về các microprotein.

ShortStop đã được sử dụng để phân tích dữ liệu di truyền từ các khối u phổi của con người và mô lân cận bình thường. Kết quả là danh sách các microprotein tiềm năng chức năng. Trong số các microprotein mà ShortStop tìm thấy, một số nổi bật đã được biểu hiện nhiều hơn trong mô khối u hơn mô bình thường. Điều này cho thấy chúng có thể đóng vai trò là dấu ấn sinh học hoặc microprotein chức năng cho ung thư phổi. Việc xác định microprotein liên quan đến ung thư phổi này chứng minh giá trị của ShortStop và học máy trong việc ưu tiên các ứng viên cho nghiên cứu và phát triển điều trị trong tương lai.

Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng ShortStop sẽ giúp họ tìm ra các microprotein mới liên quan đến sức khỏe và bệnh tật. Từ đó, họ có thể mở ra những con đường mới cho việc chẩn đoán và điều trị các bệnh như ung thư và Alzheimer. Sự phát triển của công cụ này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu di truyền và có tiềm năng tạo ra những thay đổi lớn trong việc hiểu và điều trị các bệnh lý phức tạp.

Để biết thêm thông tin về nghiên cứu này, bạn có thể truy cập vào trang web của Viện Salk: https://www.salk.edu/

Một nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng đồng trong chế độ ăn uống có thể đóng vai trò quan trọng hơn trong sức khỏe não bộ so với những gì chúng ta từng nghĩ. Các phát hiện, được công bố trên tạp chí Nature Scientific Reports, đã xem xét chế độ ăn uống của người dân bằng cách sử dụng sổ nhật ký thực phẩm chi tiết và thử nghiệm chức năng nhận thức của họ. Những người ăn nhiều thực phẩm giàu đồng – bao gồm hải sản, sô cô la đen và các loại hạt – có kết quả tốt hơn trong các thử nghiệm được sử dụng để phát hiện các dấu hiệu sớm của suy giảm trí nhớ và sa sút trí tuệ liên quan đến tuổi tác.

Tuy nhiên, kết quả không hoàn toàn rõ ràng. Người ăn nhiều thực phẩm giàu đồng chủ yếu là nam giới, da trắng, đã kết hôn và có thu nhập cao hơn. Họ cũng ít có khả năng hút thuốc hoặc mắc bệnh cao huyết áp hoặc tiểu đường – tất cả các yếu tố liên quan đến nguy cơ sa sút trí tuệ thấp hơn. Người tiêu thụ nhiều đồng cũng có nhiều kẽm, sắt và selen trong chế độ ăn uống của họ và tiêu thụ nhiều calo hơn. Những người có thu nhập cao thường có quyền truy cập tốt hơn vào thực phẩm lành mạnh, chăm sóc y tế, môi trường sạch hơn và giáo dục – tất cả đều giúp bảo vệ chống lại suy giảm trí nhớ và sa sút trí tuệ.

Việc tách biệt tác động của chế độ ăn uống khỏi những lợi thế khác là rất khó, mặc dù một số nghiên cứu mà chúng tôi đã xem xét cho thấy rằng cải thiện dinh dưỡng có thể đặc biệt hữu ích cho những người từ nền tảng ít đặc quyền. Các nghiên cứu dài hạn hỗ trợ ý tưởng rằng đồng có thể quan trọng đối với sức khỏe não bộ. Một nghiên cứu theo dõi người dân qua thời gian đã phát hiện ra rằng những người có ít đồng trong chế độ ăn uống của họ đã có sự suy giảm trí nhớ và tư duy rõ rệt hơn.

Đồng có vai trò sinh học quan trọng trong bảo vệ não bộ. Kim loại thiết yếu này giúp ngăn ngừa tổn thương tế bào não thông qua hiệu ứng chống oxy hóa, sản xuất các chất hóa học (neurotransmitter) giúp tế bào não giao tiếp với nhau và giúp não sản xuất năng lượng bằng cách hoạt động thông qua các enzyme cụ thể. Thiếu đồng được cho là tương đối hiếm, nhưng nó có thể gây ra các vấn đề đáng chú ý. Nếu ai đó cảm thấy mệt mỏi và yếu đuối và bị thiếu máu không cải thiện với sắt hoặc bổ sung vitamin B12, có thể đồng thấp là nguyên nhân.

Các dấu hiệu khác có thể bao gồm bị ốm thường xuyên, mất sức mạnh xương và tổn thương dây thần kinh trở nặng theo thời gian. Đồng được tìm thấy một cách tự nhiên với số lượng cao trong các thực phẩm như thịt bò, nội tạng, hải sản, các loại hạt, hạt và nấm. Nó cũng được thêm vào một số loại ngũ cốc và có trong các loại ngũ cốc nguyên và sô cô la đen.

Người đã phẫu thuật giảm cân dạ dày hoặc có rối loạn ruột có thể gặp khó khăn trong việc hấp thụ đồng – và các tình trạng này có thể liên quan đến nguy cơ sa sút trí tuệ cao hơn. Cần phải thận trọng khi sử dụng bổ sung đồng mà không có suy nghĩ kỹ lưỡng. Cơ thể cần một sự cân bằng tinh tế của các khoáng chất thiết yếu – quá nhiều sắt hoặc kẽm có thể làm giảm mức độ đồng, trong khi quá nhiều đồng hoặc sắt có thể gây ra căng thẳng oxy hóa, có thể đẩy nhanh quá trình tổn thương tế bào não.

Các nghiên cứu kiểm tra bổ sung khoáng chất ở những người đã được chẩn đoán với Alzheimer đã cho thấy ít lợi ích. Đồng thường có mức độ cao hơn trong máu của người mắc Alzheimer, nhưng các khu vực não quan trọng như hồi hải mã – rất quan trọng đối với trí nhớ – thường cho thấy mức độ đồng thấp hơn. Điều này cho thấy rằng Alzheimer phá vỡ cách cơ thể xử lý đồng, khiến nó bị mắc kẹt trong các mảng amyloid là dấu hiệu của bệnh.

Một số nhà nghiên cứu cho rằng sau khi Alzheimer phát triển, ăn ít đồng và sắt và nhiều chất béo omega-3 từ cá và các loại hạt có thể giúp ích, trong khi chất béo bão hòa dường như làm cho mọi thứ tồi tệ hơn. Tuy nhiên, thiếu đồng có thể thực sự làm tăng sự tích tụ mảng bám trước khi sa sút trí tuệ xuất hiện, nhấn mạnh sự cần thiết của dinh dưỡng cân bằng trong suốt cuộc sống.

Có vẻ như có một phạm vi tối ưu của đồng cho chức năng não – các nghiên cứu gần đây cho thấy 1,22 đến 1,65 miligam mỗi ngày cung cấp lợi ích nhận thức của đồng mà không gây hại. Điều này phản ánh một nguyên tắc rộng hơn trong y học: đối với nhiều hệ thống sinh học, bao gồm hormone tuyến giáp, cả thiếu hụt và thừa có thể làm suy giảm chức năng não.

Cơ thể con người thường quản lý sự cân bằng hóa học phức tạp này với độ chính xác đáng kinh ngạc. Nhưng bệnh tật và lão hóa có thể phá vỡ sự cân bằng này, có khả năng tạo ra giai đoạn cho sự suy giảm nhận thức hàng năm trước khi các triệu chứng xuất hiện. Khi các nhà nghiên cứu tiếp tục làm sáng tỏ mối quan hệ giữa dinh dưỡng và sức khỏe não bộ, vai trò của đồng đóng vai trò như một lời nhắc nhở rằng con đường đến lão hóa khỏe mạnh có thể được lát bằng những lựa chọn cẩn thận mà chúng ta thực hiện trong mỗi bữa ăn.

Khi mắt bị ảnh hưởng bởi các bệnh lý hoặc chấn thương, tế bào trung tính – một thành phần quan trọng của hệ miễn dịch trong máu – thường đóng vai trò là tuyến phòng thủ đầu tiên. Tuy nhiên, một nghiên cứu gần đây thực hiện bởi Viện Mắt Flaum và Viện Neuroscience Del Monte thuộc Đại học Rochester đã chỉ ra rằng võng mạc có phản ứng khác biệt so với nhiều loại mô khác trong cơ thể. Cụ thể, khi các tế bào cảm quang trong võng mạc bị tổn thương, các tế bào miễn dịch của não, được gọi là microglia, sẽ phản ứng trước.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, trong tình trạng tổn thương tế bào cảm quang, các tế bào trung tính không được huy động để hỗ trợ quá trình sửa chữa, dù chúng di chuyển qua các mạch máu gần đó. Điều này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với hàng triệu người Mỹ đang mất thị lực do tổn thất tế bào cảm quang. Sự tương tác và liên kết giữa hai quần thể tế bào miễn dịch này là kiến thức then chốt khi phát triển các liệu pháp mới. Để hiểu rõ và sâu sắc hơn về sự phức tạp của các tương tác tế bào miễn dịch, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ chụp ảnh quang học thích nghi.

Công nghệ này, được phát triển bởi Đại học Rochester, cho phép chụp ảnh các tế bào thần kinh và miễn dịch đơn lẻ bên trong mắt sống. Sử dụng phương pháp này, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu võng mạc của chuột bị tổn thương tế bào cảm quang. Kết quả cho thấy, mặc dù cả tế bào trung tính và microglia đều hiện diện trong võng mạc, nhưng chỉ có các tế bào microglia phản ứng với chấn thương tế bào cảm quang.

Hơn nữa, nghiên cứu cũng chỉ ra rằng các tế bào microglia không gọi các tế bào trung tính đến hỗ trợ quá trình sửa chữa tổn thương tế bào cảm quang. Điều này dẫn các nhà nghiên cứu đến giả thuyết về sự tồn tại của một loại “che chắn” trong chấn thương võng mạc. Cơ chế này dường như bảo vệ võng mạc khỏi sự xâm nhập của các tế bào miễn dịch có thể gây hại hơn là có lợi. Việc hiểu rõ hơn về cơ chế này sẽ giúp phát triển các phương pháp điều trị mới hiệu quả hơn cho các bệnh lý về mắt liên quan đến tổn thương tế bào cảm quang.

Thông tin chi tiết về nghiên cứu này có thể được tìm hiểu qua trang web của Đại học Rochester và các ấn phẩm khoa học liên quan. Việc khám phá sâu hơn về tương tác giữa các tế bào miễn dịch và tế bào thần kinh trong võng mạc sẽ mở ra những hướng nghiên cứu mới trong lĩnh vực nhãn khoa và thần kinh học.