Di truyền học của chứng suy nhược cơ do tuổi già (Sarcopenia): Nghiên cứu lớn của Hàn Quốc tiết lộ điều gì

Suy nhược cơ do tuổi già (Sarcopenia) - sự mất dần khối lượng cơ và sức mạnh theo tuổi tác - là một trong những vấn đề trung tâm của tuổi thọ. Khối lượng cơ giảm khoảng 3 đến 8 phần trăm mỗi thập kỷ bắt đầu từ tuổi 30, và tốc độ suy giảm còn tăng nhanh hơn sau tuổi 60, do đó trong suốt cuộc đời, một người có thể mất tới một phần ba khối lượng cơ. Suy nhược cơ do tuổi già có thành phần di truyền mà khoa học mới chỉ bắt đầu lập bản đồ, và hầu hết các nghiên cứu di truyền cho đến nay được thực hiện trên các quần thể gốc châu Âu. Một nghiên cứu lớn của Hàn Quốc đang cố gắng thu hẹp khoảng cách này.

Tại sao di truyền học sắc tộc lại quan trọng?

Suy nhược cơ do tuổi già là một hiện tượng phổ biến trên toàn thế giới. Tỷ lệ mắc thay đổi rất nhiều tùy theo tiêu chuẩn chẩn đoán và quần thể được khảo sát: ở người lớn trên 65 tuổi sống trong cộng đồng, tỷ lệ này dao động trong khoảng từ 5% đến 13%, và tăng đáng kể theo tuổi tác - theo tiêu chuẩn AWGS 2019 (Nhóm công tác châu Á về suy nhược cơ do tuổi già), tỷ lệ mắc ở nam giới châu Á tăng vọt từ chỉ 1,5% ở nhóm tuổi 60-69 lên khoảng 33% ở những người trên 80 tuổi.

Một phần sự khác biệt giữa các quần thể là do chế độ ăn uống và hoạt động thể chất, nhưng cũng có một lớp di truyền. Ở đây nảy sinh một vấn đề cơ bản: Hầu hết các nghiên cứu quét di truyền (GWAS) về suy nhược cơ do tuổi già được thực hiện trên các quần thể gốc châu Âu, và rất ít được biết về các yếu tố di truyền ở người lớn tuổi Đông Á. Một biến thể di truyền phổ biến ở quần thể này có thể hiếm gặp ở quần thể khác, và do đó, các phát hiện từ nghiên cứu châu Âu không nhất thiết có thể áp dụng trực tiếp cho các quần thể khác.

Nghiên cứu: GWAS trên gần 7.000 người tham gia

Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Scientific Reports năm 2022 (Jin và cộng sự), các nhà nghiên cứu đã phân tích dữ liệu di truyền của 6.961 người tham gia từ hai quần thể Hàn Quốc: đoàn hệ VHSMC (khoảng 1.781 người tham gia, tuổi trung bình khoảng 69) và đoàn hệ KARE lớn hơn (khoảng 5.180 người tham gia, tuổi trung bình khoảng 63).

Thay vì chỉ dựa vào chẩn đoán phân đôi, các nhà nghiên cứu đã xem xét các chỉ số định lượng của cơ và cơ thể:

• Khối lượng cơ thể nạc (Lean Body Mass, LBM) - tổng khối lượng cơ thể không bao gồm chất béo.
• Khối lượng cơ xương chi (Appendicular Skeletal Muscle Mass, ASM) - cơ ở tay và chân, một chỉ số trung tâm của suy nhược cơ do tuổi già.
• Chỉ số cơ xương (Skeletal Muscle Index, SMI).

Phân tích GWAS đã so sánh tần số của hàng triệu biến thể di truyền (SNP) giữa những người tham gia có khối lượng cơ nhiều hơn và ít hơn, để xác định các biến thể có liên quan về mặt thống kê với các chỉ số cơ.

Kết quả: Các biến thể di truyền mới

Sau khi hiệu chỉnh thống kê nghiêm ngặt, nhóm nghiên cứu đã xác định được một số vùng di truyền có mối liên quan đáng kể với khối lượng cơ. Các dấu hiệu di truyền chính được xác định:

• Biến thể rs1187118 gần các gen RPS10 và NUDT3, có liên quan đến khối lượng cơ thể nạc (LBM).
• Biến thể rs3768582 trong vùng gen NCF2, SMG7 và ARPC5, cũng có liên quan đến khối lượng cơ thể nạc.
• Biến thể rs6772958 gần gen GPD1L, có liên quan đến khối lượng cơ xương chi (ASM).

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng các gen này được biểu hiện khác nhau trong mô cơ, và chủ yếu liên kết chúng với chuyển hóa chất béo và năng lượng. Nghĩa là, ý tưởng nổi lên từ nghiên cứu là một phần xu hướng mất cơ theo tuổi tác có liên quan đến sự điều hòa chuyển hóa của các tế bào cơ, chứ không chỉ là các protein cấu trúc của bản thân cơ. Điều quan trọng cần lưu ý là gen hiệu suất thể thao nổi tiếng ACTN3 không nằm trong số các phát hiện của nghiên cứu này; nó đã được nghiên cứu trong các bối cảnh khác và không phải là một trong những "gen mới" xuất hiện ở đây.

Tại sao điều này lại quan trọng?

Giá trị của nghiên cứu chủ yếu nằm ở việc mở rộng kho kiến thức di truyền về suy nhược cơ do tuổi già ra ngoài các quần thể gốc châu Âu:

• Sự đa dạng quần thể trong nghiên cứu là rất quan trọng. Tần số biến thể có thể khác nhau giữa các nhóm sắc tộc, và do đó, điều quan trọng là phải nghiên cứu các quần thể đa dạng chứ không chỉ những quần thể đã tham gia vào các nghiên cứu ban đầu.
• Mối liên hệ với chuyển hóa mở ra các hướng nghiên cứu mới. Nếu các biến thể chuyển hóa thực sự ảnh hưởng đến việc duy trì cơ bắp, có thể có các con đường sinh học mới để hiểu quá trình này.
• Đây là một bước ban đầu, không phải kết luận cuối cùng. Đây là những mối liên quan thống kê cần được xác nhận trong các nghiên cứu sâu hơn; không có xét nghiệm di truyền sẵn sàng sử dụng hoặc phương pháp điều trị mới nào ở đây.

Thực sự có thể làm gì để chống lại suy nhược cơ do tuổi già?

Trong khi di truyền học vẫn đang trong giai đoạn lập bản đồ, phương pháp điều trị đã được chứng minh cho suy nhược cơ do tuổi già đã được biết rõ và không phụ thuộc vào xét nghiệm di truyền. Các khuyến nghị dựa trên bằng chứng, phù hợp với hướng dẫn của AWGS 2019, là:

• Tập luyện kháng lực (sức mạnh) - yếu tố duy nhất đã được chứng minh nhiều lần là làm tăng khối lượng cơ và sức mạnh ngay cả ở tuổi già.
• Lượng protein đầy đủ - đối với hầu hết người lớn tuổi, lượng khuyến nghị cao hơn so với người trẻ, và nên phân bổ đều trong ngày.
• Hoạt động thể chất chung và tránh lười vận động, điều này làm tăng tốc độ mất cơ.

Điều quan trọng cần lưu ý: các can thiệp như bổ sung hormone tăng trưởng không phải là phương pháp điều trị được khuyến nghị cho suy nhược cơ do tuổi già, không được hỗ trợ bởi các hướng dẫn và không phải là không có rủi ro. Không cần xét nghiệm SNP để biết phải làm gì - tập luyện sức mạnh và dinh dưỡng hợp lý có ích cho tất cả mọi người.

Thông điệp rộng hơn

Nghiên cứu của Hàn Quốc là một ví dụ cho một nguyên tắc rộng hơn trong y học cá nhân hóa: Di truyền học không phải là phổ quát, và các nghiên cứu cần bao gồm các quần thể đa dạng. Nếu khoa học muốn hiện thực hóa lời hứa về y học cá nhân hóa trong kỷ nguyên chống lão hóa, nó phải làm việc với các quần thể khác nhau chứ không chỉ những quần thể đã tham gia vào các nghiên cứu ban đầu. Trong lúc này, nền tảng là rõ ràng: tập luyện kháng lực và chế độ ăn giàu protein là cách đã được chứng minh để duy trì cơ bắp theo tuổi tác.

Tài liệu tham khảo:
Jin H. et al. (2022). Unveiling genetic variants for age-related sarcopenia by conducting a genome-wide association study on Korean cohorts. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-022-07567-9