Tại sao chuột chù thông thường chỉ sống được hai năm, trong khi cá voi đầu cong có thể sống được hai thế kỷ? Và liệu câu trả lời có thể cho chúng ta những gợi ý về cách kéo dài tuổi thọ của con người chúng ta không?

Tuổi thọ tối đa của mỗi loài được ước tính bằng cách sử dụng tuổi của thành viên sống lâu nhất và tuổi thọ này thay đổi theo thứ tự độ lớn giữa các loài động vật có vú. Hiện nay, các nhà khoa học đề xuất rằng “biểu sinh” ít nhất có thể giải thích phần nào những khác biệt này.

Trong khi "di truyền học" là nghiên cứu về gen thì "biểu sinh học" là nghiên cứu về các biến đổi hóa học đối với các gen làm tăng hoặc hạn chế sự biểu hiện của chúng, kiểm soát việc bật hoặc tắt gen nào. Những thay đổi này từ lâu đã được cho là có liên quan đến lão hóa, nhưng nghiên cứu mới cho thấy chúng cũng đóng vai trò trong việc xác định độ tuổi tối đa. 

Một sửa đổi như vậy là quá trình methyl hóa DNA, việc bổ sung các phân tử gọi là nhóm methyl vào cytosine (C), một trong bốn "chữ cái" trong mã DNA. Quá trình methyl hóa thường xảy ra khi C nằm cạnh các bazơ guanine (G) tại vị trí được gọi là vị trí CpG trong DNA.

Liên quan: 'Lão hóa sinh học' tăng tốc trong thời điểm căng thẳng lớn, nhưng nó có thể bị đảo ngược trong quá trình phục hồi

Các nhóm methyl bám vào vị trí CpG kiểm soát sự biểu hiện gen bằng cách tác động đến protein điều hòa nào có thể gắn vào DNA. Những protein này có thể thúc đẩy hoặc ngăn chặn sự biểu hiện gen, nhưng quá trình methyl hóa làm thay đổi hình dạng của phân tử DNA, khiến cho các protein ít nhiều có khả năng gắn vào.

Sử dụng dữ liệu biểu sinh từ 348 loài động vật có vú, các nhà nghiên cứu đã đào tạo thuật toán học máy để dự đoán tuổi thọ tối đa của từng loài dựa trên mô hình methyl hóa CpG. Thuật toán dự đoán tuổi thọ tối đa của toàn bộ từng loài chứ không phải tuổi thọ của bất kỳ cá thể nào. Thậm chí có thể dự đoán tuổi thọ tối đa của một loài mà không cần biết mẫu đó đến từ loài nào.

Nghiên cứu cho thấy quá trình methyl hóa CpG có tương quan với tuổi thọ tối đa, nhưng mối liên hệ nhân quả vẫn chưa được xác định.

Thuật toán tạo ra các dự báo cho từng loài, nghĩa là nó không hoàn toàn chính xác đối với từng loài động vật có vú. Nó dự đoán tuổi thọ tối đa là 4,8 năm đối với chuột đồng sa mạc, khớp chính xác với độ tuổi già nhất được ghi nhận, nhưng nó dự đoán con người có thể sống tối đa 98 tuổi, mặc dù con người đã được biết là đạt tới 119 tuổi. Một hạn chế khác của phân tích là quá trình methyl hóa CpG khác nhau giữa các mô, chẳng hạn như máu và da, do đó các mẫu khác nhau mang lại những dự đoán khác nhau.

Các yếu tố biểu sinh khác chưa được khám phá trong nghiên cứu này cũng có thể góp phần kéo dài tuổi thọ tối đa như histone.