Voi, loài vật nổi tiếng với kích thước khổng lồ và tuổi thọ dài tương đương con người, mang đến một nghịch lý sinh học độc đáo.

Mặc dù có nhiều tế bào hơn con người rất nhiều, nhưng chúng hiếm khi mắc ung thư.

Hiện tượng này gây ngạc nhiên bởi ung thư thường được xem như một trò chơi con số: càng nhiều tế bào trong cơ thể, cơ hội xảy ra đột biến và hư hại DNA càng lớn, dẫn đến sự phát triển tế bào không kiểm soát và hình thành khối u.

Một nghiên cứu do Konstantinos Karakostis tại Đại học Tự trị Barcelona dẫn đầu, được công bố trên tạp chí Molecular Biology and Evolution, đưa ra lời giải thích có thể cho hiện tượng này ở voi. Hiện tượng này, được gọi là Nghịch lý Peto, lần đầu tiên được nhà dịch tễ học người Anh Richard Peto mô tả vào năm 1977. Ông nhận thấy rằng tỷ lệ ung thư không tỷ lệ thuận với số lượng tế bào trong cơ thể một sinh vật.

Nghiên cứu tập trung vào các protein p53, là các yếu tố phiên mã đóng vai trò quan trọng trong việc sửa chữa DNA và kiểm soát chất lượng tế bào. Những protein này điều chỉnh hoạt động của gen trong quá trình phiên mã từ DNA sang RNA và giám sát các cơ chế xử lý hư hại DNA.

Khi xảy ra tổn thương DNA, p53 ngăn chặn sự liên kết với một loại protein gọi là mdm2, kích hoạt một chuỗi các sự kiện trong tế bào. Các sự kiện này nhằm mục đích sửa chữa tổn thương; nếu không sửa chữa được, p53 sẽ khởi động quá trình chết tế bào theo lập trình để loại bỏ tế bào bị hư hại.

Hầu hết các loài động vật, bao gồm cả con người, chỉ có một loại protein p53. Tuy nhiên, vào năm 2023, các nhà khoa học phát hiện rằng voi sở hữu đến 20 loại protein p53 khác nhau. Mỗi loại có những biến thể nhỏ, dẫn đến giả thuyết rằng các biến thể này có thể phối hợp với nhau để tăng cường khả năng phòng chống ung thư của voi.

Nghiên cứu đề xuất rằng các protein p53 này tương tác khác nhau với mdm2, khiến tế bào ung thư gần như không thể vượt qua toàn bộ 20 loại. Các mô phỏng ở cấp độ phân tử đã hỗ trợ lý thuyết này, cho thấy rằng sự đa dạng trong các tương tác giữa p53 và mdm2 tạo thêm nhiều lớp bảo vệ. Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm cũng xác nhận rằng mặc dù tế bào ung thư có thể né tránh một loại protein p53, nhưng chúng không thể vượt qua các cơ chế phòng thủ đa dạng được cung cấp bởi toàn bộ các loại protein p53 trong cơ thể voi.

Mặc dù những phát hiện này rất ấn tượng nhưng nghịch lý Peto vẫn chưa được giải quyết hoàn toàn. Nếu nhiều loại protein p53 mang lại lợi thế sống sót rõ ràng như vậy, tại sao con người không tiến hóa để có các cơ chế tương tự? Tương tự, cá voi xanh, loài còn lớn hơn cả voi, lại phát triển các phương pháp bảo vệ tế bào hoàn toàn khác biệt.

Như thường thấy trong khoa học, câu trả lời nằm ở việc tiếp tục nghiên cứu thêm. Tuy nhiên, nghiên cứu này đã mang đến những gợi ý tiềm năng cho y học con người. Ví dụ, một nghiên cứu năm 2016 đã chỉ ra rằng việc chỉnh sửa gen ở chuột để thêm các bản sao p53 giúp cải thiện khả năng phát hiện và sửa chữa tổn thương DNA của chúng.

Nghiên cứu này nhấn mạnh một bài học quan trọng: thành công trong việc đối mặt với các vấn đề phức tạp, chẳng hạn như ung thư, không chỉ phụ thuộc vào việc có một đội ngũ phòng thủ lớn hơn mà còn vào sự đa dạng trong đội ngũ đó.