Judith Campisi - Người giải mã quá trình lão hóa của tế bào

Judith Campisi là nhà khoa học đầu tiên chứng minh sự lão hóa của tế bào – một trạng thái trong đó các tế bào của cơ thể ngừng phân chia nhưng không bị chết đi – có cả tác động tích cực lẫn tiêu cực. Các tế bào lão hóa tích tụ trong nhiều loại mô, gây ra những ảnh hưởng bất lợi. Tuy nhiên, hiện tượng lão hóa tế bào cũng có thể mang lại những tác động tích cực, đáng chú ý nhất là trong việc ngăn ngừa ung thư - mặc dù đôi lúc nó cũng có thể thúc đẩy ung thư.

Campisi đã góp phần nâng cao vai trò của lão hóa tế bào, từ một hiện tượng trong lĩnh vực nuôi cấy tế bào trở thành một yếu tố quan trọng đối với sức khỏe và bệnh tật. Bà đã để lại cho các nhà nghiên cứu sau này một loạt các biện pháp can thiệp có thể giúp kéo dài tuổi thọ của con người.

Trong những năm 1960, nhà giải phẫu học người Mỹ Leonard Hayflick đã chứng minh rằng các nguyên bào sợi (tế bào có nguồn gốc từ mô liên kết) của con người được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm không thể phân chia vô hạn như quan niệm chung của các nhà khoa học thời bấy giờ. Thay vào đó, chúng sẽ ngừng phân chia ở một thời điểm nhất định. Quá trình lão hóa tế bào trong môi trường nuôi cấy này nhanh chóng được coi là ví dụ minh họa cho sự lão hóa của con người.

Campisi nhận thấy sự cần thiết của việc tìm kiếm những dấu hiệu đáng tin cậy để nhận diện và xác định tế bào lão hóa trong các mô. Vào năm 1995, phòng thí nghiệm của bà đã công bố một dấu hiệu liên quan đến lão hóa tế bào mà ngày nay đã trở thành tiêu chuẩn để nhận biết, đó là một loại enzyme lysosomal mang tên β-galactosidase. Bà cũng nhận ra rằng sự đa dạng và khác biệt giữa các tế bào khiến việc xác định trạng thái lão hóa của chúng trở nên khó khăn.

Campisi sinh ra ở New York, Mỹ vào năm 1948. Bà theo học chuyên ngành hóa học tại Đại học Stony Brook (SBU). Bà từng tạm dừng việc học để tham gia lưu diễn với tư cách là một ca sĩ và nghệ sĩ guitar trong một ban nhạc dân tộc trước khi quay lại trường để bảo vệ luận án tiến sĩ.

Sau đó, bà tiếp tục nghiên cứu sau tiến sĩ(postdoc) tại Viện Ung thư Dana–Farber ở Boston, bang Massachusetts, dưới sự hướng dẫn của nhà hóa sinh người Mỹ Arthur Pardee, một chuyên gia về kiểm soát chu kỳ tế bào. Trong khoảng thời gian này, Campisi bắt đầu quan tâm đến các cơ chế thúc đẩy tế bào phát triển theo một hướng nhất định, dẫn đến những hậu quả như ung thư và lão hóa. Bà không ngần ngại đưa ra quan điểm đi ngược lại những quan niệm thông thường và luôn hoan nghênh ý kiến đóng góp của các chuyên gia từ nhiều lĩnh vực khác nhau.

Sau khi trở thành giảng viên tại Trường Y khoa thuộc Đại học Boston, Campisi chuyển đến Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley ở California vào năm 1991. Tại đây, bà là một trong những người đầu tiên nhận ra rằng tế bào lão hóa đã ngừng phân chia rất khó tiến triển thành khối u. Vì vậy, lão hóa tế bào một phần nào đó có tác dụng chống lại ung thư.

Tuy nhiên, có một nghịch lý tồn tại ở đây. Mặc dù lão hóa tế bào có thể ngăn chặn ung thư nhưng nó chỉ xảy ra ở giai đoạn đầu của cuộc đời. Campisi phát hiện ở giai đoạn cuối đời, các nguyên bào sợi lão hóa có thể thúc đẩy sự phát triển của khối u.

Campisi lý giải phát hiện này theo quan điểm tiến hóa như một ví dụ về tính đa hướng đối nghịch (antagonistic pleiotropy) – trong đó một đặc điểm được chọn lọc vì những lợi ích ban đầu [ngăn ngừa ung thư] khi cá thể chưa sinh sản, nhưng lại có tác động phụ và tiêu cực ở giai đoạn cuối đời, sau thời gian sinh sản. Bà không ngần ngại theo đuổi những ý tưởng thoạt nghe có vẻ mâu thuẫn với nhau.

Năm 2002, Campisi gia nhập Viện Nghiên cứu Lão hóa Buck ở Novato, California (Mỹ) với tư cách là một trong những giảng viên đầu tiên của viện. Tại đây, bà đã tìm hiểu quá trình lão hóa tế bào gây ra những thay đổi như thế nào đối với đặc điểm thể chất của cơ thể khi về già.
Trong khi việc mất đi các tế bào – chẳng hạn như tế bào thần kinh hoặc tế bào gốc – có thể dẫn đến sự thoái hóa của các mô thì lão hóa không chỉ là vấn đề mất đi các tế bào. Trên thực tế, tế bào lão hóa chỉ chiếm một phần nhỏ trong tổng số tế bào của cơ thể, ngay cả ở những động vật đã già.

Campisi phát hiện các tế bào lão hóa ở giai đoạn sau của cuộc đời, bắt đầu tiết ra các yếu tố thúc đẩy tình trạng viêm ở mức độ nhẹ. Điều này giải thích tại sao một số lượng nhỏ tế bào lão hóa vẫn có thể ảnh hưởng đến toàn bộ cơ thể và gây ra những thay đổi liên quan đến tuổi tác.

Nhiều nghiên cứu quan trọng của Campisi được thực hiện trong dự án do Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) tài trợ với tên gọi “Sửa chữa DNA, Đột biến và Lão hóa Tế bào”, nhằm mục đích tìm kiếm mối liên hệ giữa tổn thương DNA, sự lão hóa và tuổi già.

Trong quá trình tham gia dự án, Campisi đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển phương pháp giúp loại bỏ các tế bào lão hóa ra khỏi mô của chuột. Những nỗ lực của bà đã góp phần tạo ra các loại thuốc chống lão hóa (senolytic) có khả năng loại bỏ một cách có chọn lọc các tế bào lão hóa khỏi cơ thể để chống lại bệnh tật và thúc đẩy quá trình lão hóa khỏe mạnh [quá trình chúng ta già đi một cách tự nhiên nhưng vẫn duy trì sức khỏe thể chất và tinh thần để tận hưởng cuộc sống một cách trọn vẹn trong suốt những năm tháng tuổi già].

Ngoài khoa học, Campisi cũng yêu thích âm nhạc và khiêu vũ. Bà từng có ý định từ bỏ sự nghiệp nghiên cứu khoa học để trở thành một nghệ sĩ. Bà là một người sành rượu vang, thường xuyên rủ bạn bè và đồng nghiệp đi thưởng thức rượu vang tại Thung lũng Napa ở California.

Campisi đã truyền cảm hứng cho một thế hệ các nhà khoa học trẻ bằng cách tạo ra bầu không khí khám phá khoa học cởi mở và sáng tạo. Bên cạnh việc mang lại cho sinh viên của mình rất nhiều quyền tự do, bà luôn nhấn mạnh vào tính nghiêm ngặt trong nghiên cứu khoa học, thậm chí từ rất lâu trước khi Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) chọn nó là một trong những tiêu chí chính để đánh giá các dự án xin cấp vốn tài trợ.

Campisi qua đời tại nhà riêng ở Berkeley, California vào tháng 1/2024. Trong suốt sự nghiệp, bà đã xuất bản hơn 400 bài báo, được trích dẫn hơn 100.000 lần. Bà là thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ, một vinh dự cao quý dành cho các nhà khoa học hàng đầu. Ngoài những đóng góp cho nghiên cứu, người ta còn nhớ đến bà như một nhà thuyết trình khoa học tài ba. Bà có khả năng biến những khái niệm phức tạp thành những câu chuyện hấp dẫn và đầy cảm hứng mà mọi người đều có thể hiểu được.