Phụ nữ Scotland không cảm thấy đau và hồi phục nhanh chóng – Những đột biến gen này có thể giải thích tại sao.

Chỉ trong năm 2013, các nhà khoa học lần đầu tiên biết về Jo Cameron, một phụ nữ Scotland ở độ tuổi 60 và cuộc sống phi thường không đau đớn của bà. Theo những gì anh ấy có thể nhớ, Jo không thể trải qua nỗi đau về thể xác và tinh thần. Điều này đương nhiên cũng gây ra cho anh ấy nhiều vấn đề, thường xuyên bị cắt và bầm tím — nhưng đây không phải là vấn đề vì anh ấy có thể hồi phục nhanh hơn người bình thường. Hơn nữa, anh hầu như không cảm thấy lo lắng hay sợ hãi.

Bạn có thể nghĩ rằng tất cả điều này nghe giống như mô tả về một số nhân vật siêu anh hùng trong truyện tranh – và bạn sẽ không còn xa nữa. Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu người Anh tại Đại học College London mô tả cách họ tìm hiểu sâu về cấu trúc di truyền của Jo và phát hiện ra một số đột biến trong các gen quan trọng liên quan đến quá trình chữa lành vết thương và tâm trạng.

Jo, hóa ra, là một nhân vật X-Men ngoài đời thực.

Bí ẩn của Jo Cameron

Vào năm 2019, các nhà nghiên cứu tại Đại học College London (UCL) đã hoàn thành cuộc điều tra của họ và chia sẻ câu chuyện phi thường về Jo Cameron, một người phụ nữ mắc chứng đột biến gen hiếm gặp khiến cô gần như không thể chịu đựng nỗi đau về thể xác và tinh thần.

Mặc dù đã trải qua ca phẫu thuật tay ở tuổi 66 nhưng ông không cần gây mê sau phẫu thuật. Tương tự như vậy, khi được chẩn đoán bị thoái hóa khớp nghiêm trọng ở hông một năm trước đó, cô không có biểu hiện đau đớn như mong đợi. Trong suốt cuộc đời của mình, Cameron đã báo cáo về sự lo lắng, sợ hãi tối thiểu và khả năng kỳ lạ là chữa lành vết cắt và vết bầm tím một cách nhanh chóng.

Sau khi kiểm tra hồ sơ di truyền của Cameron, các nhà nghiên cứu của UCL đã có một khám phá đáng chú ý giải thích khả năng phục hồi đáng kinh ngạc của anh ấy. Hai đột biến gen nổi bật, cả hai đều liên quan chặt chẽ đến một loại enzyme liên quan đến cơn đau có tên là axit béo amide hydrolase (FAAH). Một đột biến đã được tìm thấy trong gen giả gọi là FAAH-OUT, một vùng DNA gần giống với gen nhưng không thực sự mã hóa protein. Đột biến thứ hai xảy ra ở một gen lân cận kiểm soát FAAH một cách gián tiếp.

FAAH trước đây được cho là có liên quan đến việc điều chỉnh nhận thức về cơn đau bằng cách phá vỡ các chất dẫn truyền thần kinh liên kết với các thụ thể cannabinoid trong cơ thể chúng ta. Trong một nghiên cứu liên quan đến những con chuột được lai tạo không có gen FAAH, người ta đã quan sát thấy rằng chúng đã giảm độ nhạy cảm với cơn đau.

Ngoài FAAH: tấm thảm phức tạp của nỗi đau (hoặc thiếu nó)

Trong nghiên cứu mới của họ, được công bố trong tuần này trên tạp chí Nãocác nhà nghiên cứu tại UCL đang tiến gần hơn đến việc hiểu cơ chế di truyền đằng sau những khả năng phi thường của anh ấy.

Sử dụng các kỹ thuật tiên tiến như chỉnh sửa gen CRISPR, họ đã khám phá tác động của các đột biến của nó đối với các dòng tế bào của con người. Như mong đợi từ các nghiên cứu trước đây của họ, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy bằng chứng rằng FAAH-OUT điều chỉnh biểu hiện của chính FAAH. Đáng chú ý, đột biến FAAH-OUT của anh ấy đã trực tiếp làm giảm mức độ của enzyme này.

Nhưng đó không phải là tất cả. Các nhà nghiên cứu có thể xem chi tiết cấu trúc di truyền độc đáo của Jo ảnh hưởng đến sinh học của cô như thế nào ở cấp độ phân tử.

Ví dụ, đột biến dường như kiểm soát hàng trăm gen khác tăng hoặc giảm, một số gen ảnh hưởng đến quá trình lành vết thương (con đường WNT), tái tạo xương (gen WNT16), điều chỉnh tâm trạng (gen BDNF) và cơ thể. opioid tự nhiên (gen ACKR3).

“Các FAAH-OUT gen chỉ là một góc nhỏ của lục địa rộng lớn mà nghiên cứu này đã bắt đầu lập bản đồ. Cũng như cơ sở phân tử của cơn đau, khám phá này đã xác định được các con đường phân tử ảnh hưởng đến việc chữa lành vết thương và tâm trạng, tất cả đều bị ảnh hưởng bởi FAAH-OUT đột biến. Là nhà khoa học, trách nhiệm của chúng tôi là khám phá và tôi nghĩ những phát hiện này sẽ có ý nghĩa quan trọng đối với các lĩnh vực nghiên cứu như chữa lành vết thương, trầm cảm và hơn thế nữa”, Tiến sĩ Andrei Okorokov từ UCL Medicine, tác giả chính của nghiên cứu cho biết.

Những hiểu biết thu được từ di truyền học của Cameron có tiềm năng to lớn cho tương lai. Bất chấp sự thất vọng ban đầu đối với các phương pháp điều trị đau nhắm trực tiếp vào FAAH, nghiên cứu này cho thấy có những con đường thay thế để khám phá. Nhóm UCL đã lên kế hoạch điều tra thêm để tận dụng khả năng mới này.

“Khám phá ban đầu về nguyên nhân di truyền của kiểu hình độc đáo của Jo Cameron là một khoảnh khắc eureka và rất thú vị, nhưng khám phá hiện tại này mới là nơi mọi thứ thực sự bắt đầu trở nên thú vị. Bằng cách hiểu chính xác những gì đang xảy ra ở cấp độ phân tử, chúng ta có thể bắt đầu hiểu về sinh học liên quan và điều đó mở ra khả năng khám phá ra loại thuốc mà một ngày nào đó có thể có tác dụng tích cực sâu rộng đối với bệnh nhân,” Giáo sư James Cox từ UCL Medicine cho biết.

Và nếu lộ trình FAAH không tạo ra kết quả có ý nghĩa thì luôn có một cách khác. Có một gia đình ở Ý—một cụ bà 78 tuổi, hai cô con gái và ba đứa cháu—tất cả các thành viên đều gặp vấn đề về đau đớn. Họ không thể cảm nhận được nhiệt độ nóng của bếp đang cháy.

Vào năm 2017, các nhà nghiên cứu từ cùng UCL đã thực hiện phân tích toàn diện về cả di truyền gia đình và mô hình chuột để giải mã các gen chịu trách nhiệm cho sự vô cảm độc đáo này.

Các thành viên trong gia đình sẵn sàng trải qua một loạt các xét nghiệm thường gây khó chịu hoặc đau đớn. Đánh giá này bao gồm việc bị chọc vào chỗ mềm, tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt từ 14 đến 122 độ F và nhúng tay vào nước đóng băng.

Cuộc kiểm tra cho thấy tình trạng hiếm gặp của đối tượng, được đặt tên là hội chứng Marsili theo tên họ, có khả năng là do một đột biến mới trong gen “ZFHX2” gây ra. Những thay đổi di truyền này ảnh hưởng đến chức năng của thụ cảm đau, thành phần tế bào thần kinh chịu trách nhiệm gửi tín hiệu đau đến não.

Cả Jo và gia đình Marsili đều có thể nắm giữ chìa khóa để thiết kế loại thuốc giảm đau mạnh nhất. Tuy nhiên, một cuộc sống không đau đớn không phải là điều mong muốn. Nỗi đau là một sự thích nghi tiến hóa quan trọng về cơ bản thúc đẩy bạn tránh xa nguy hiểm. Tuy nhiên, đối với những người bị đau mãn tính do suy nhược, bạn có thể thấy rõ điều này có thể rất hữu ích như thế nào.