1. Mở đầu

Di truyền học biểu sinh (Epigenetics) là một lĩnh vực khoa học mới có tính cách mạng về sinh học trong khoảng gần ba thập kỷ qua. Ngành khoa học này được đánh giá là có đóng góp quan trọng làm thay đổi sâu sắc hiểu biết về cách thức mà sự sống được kiểm soát và tầm quan trọng mang tính quyết định của môi trường đối với sự phát triển của con người. Đáng chú ý là, di truyền học biểu sinh có cách tiếp cận liên ngành, liên hệ mật thiết với những phát hiện quan trọng trong nhiều ngành khoa học hiện đại như sinh lý học thần kinh - não bộ, tâm lý học, phôi thai học và chu sinh học, nhi khoa… Bài viết trình bày tổng quan các công trình nghiên cứu tiên tiến trên thế giới về tác động của các yếu tố môi trường đối với sức khỏe toàn diện từ tiếp cận liên ngành của di truyền học biểu sinh.

2. Khái quát về Di truyền học biểu sinh

Thuật ngữ “Epigenetics” bao gồm tiền tố “epi” (có nghĩa là “ở trên” hay “vượt khỏi”) kết hợp với nội hàm “genetics” mang hàm nghĩa một lĩnh vực khoa học nghiên cứu các yếu tố “kiểm soát di truyền” vượt khỏi bộ gene. Theo đó, các tác động môi trường như dinh dưỡng, căng thẳng và cảm xúc có thể biến đổi các gene mà không làm thay đổi bản thiết kế cơ bản của chúng. Không những thế, di truyền học biểu sinh còn phát hiện ra những biến đổi đó có thể được truyền lại cho các thế hệ tương lai một cách chắc chắn như các bản thiết kế DNA được truyền qua chuỗi xoắn kép.

Di truyền học biểu sinh cũng chỉ rõ hai cơ chế mà sinh vật truyền đạt thông tin di truyền, bao gồm sự đóng góp của tự nhiên - nature (gene) và sự đóng góp của nuôi dưỡng - nurture (cơ chế biểu sinh) trong hành vi con người, từ đó mở ra nhiều tiềm năng bằng việc “trao quyền” thông qua biến đổi môi trường bên trong và bên ngoài một cách có ý thức.

3. Tác động biểu sinh của môi trường tế bào

Dự án Bộ gene Người (Human Genome Project) chứng minh rằng, lý thuyết lâu nay về sự tương thích giữa gene và protein, việc nhấn mạnh quá mức vai trò của gene là hoàn toàn sai lầm. Toàn bộ bộ gene người là kết quả của chỉ khoảng 24.000 gene (những tiến bộ gần đây cho thấy còn 19.000), bằng hoặc ít hơn nhiều các dạng sống nhỏ bé và đơn giản. Quần thể gene mã hóa protein cung cấp các khối xây dựng tế bào, nhưng không quyết định sự tiến hóa, cấu trúc hay độ phức tạp của một sinh vật. DNA không kiểm soát sinh học, và bản thân nhân tế bào không phải là bộ não của tế bào. Yếu tố quyết định không phải là gene, mà là môi trường của tế bào.

Di truyền học biểu sinh còn cho thấy gene không phải là những đoạn DNA tĩnh, chỉ thực hiện một nhiệm vụ, mà thực tế nó rất năng động, đa chức năng, dễ uốn nắn và tự lập trình theo nhu cầu của môi trường mà chúng tồn tại. Một gene người có thể lập trình tới 100 protein độc đáo, và có thể nhiều hơn với một số gene hiệu suất cao.

4. Tác động biểu sinh của môi trường bào thai

Các nghiên cứu tâm lý học thực nghiệm và khoa học thần kinh cao cấp cho thấy hệ thần kinh của thai nhi và trẻ sơ sinh có khả năng cảm nhận và học tập vô cùng phong phú bằng một loại trí nhớ gọi là trí nhớ tiềm ẩn. Và cha mẹ có ảnh hưởng to lớn đến các đặc điểm tinh thần và thể chất của trẻ trước, trong và sau khi đứa trẻ chào đời.

Ngay từ khi thụ thai, những trải nghiệm trong bụng mẹ đã định hình não bộ và đặt nền móng cho tính cách, khí chất, cảm xúc và sức mạnh tư duy của trẻ. Dù thức hay ngủ, đứa trẻ chưa chào đời luôn đồng điệu với mọi hành động, suy nghĩ và cảm xúc của người mẹ. Bởi vậy, chất lượng cuộc sống trước khi sinh trong bụng mẹ bao gồm các yếu tố dinh dưỡng, thể chất, tâm lý, niềm tin… có thể coi là quan trọng ngang bằng, thậm chí quan trọng hơn gene trong việc quyết định sức khỏe thể chất và tinh thần suốt cuộc đời của trẻ.

Ý thức của cha mẹ có vai trò như những kỹ sư di truyền cho con cái ngay từ trước khi thụ thai. Trong giai đoạn cuối của quá trình trưởng thành của trứng và tinh trùng xảy ra một quá trình in dấu gene điều chỉnh hoạt động của các nhóm gene cụ thể hình thành tính cách của đứa trẻ chưa được thụ thai; những gì diễn ra trong cuộc sống của cha mẹ trong quá trình này ảnh hưởng sâu sắc đến tâm trí và thể chất của trẻ. Khi hiểu rằng kinh nghiệm sống của cha mẹ hình thành nên đặc điểm di truyền của trẻ, và khi được trang bị những hiểu biết khoa học đúng đắn, cha mẹ và gia đình có thể chủ động lựa chọn tái lập trình những niềm tin hạn chế của mình về cuộc sống, trước khi chào đón một đứa trẻ, nhằm tối ưu hóa sự phát triển di truyền và sinh lý cho cuộc sống lành mạnh và hạnh phúc của các thế hệ con cháu.

5. Tác động biểu sinh của môi trường gia đình

Khi một đứa trẻ chào đời, những ảnh hưởng biểu sinh tiếp tục diễn ra mạnh mẽ trong môi trường gia đình. Bản năng di truyền được nuôi dưỡng hay không phụ thuộc lớn vào môi trường mà cha mẹ đem lại. Đối với bộ não đang phát triển của trẻ, môi trường gia đình và xã hội cung cấp những trải nghiệm tác động quan trọng đến biểu hiện gene, quyết định cách các tế bào thần kinh kết nối thành các đường dẫn cho các hoạt động tư duy và tinh thần. Tuy đo lường điện não đồ (EEG) các phản hồi thần kinh ở người lớn và trẻ em đều ghi nhận các biến thể từ sóng delta tần số thấp đến beta tần số cao, nhưng hoạt động điện não đồ ở trẻ thể hiện ưu thế của một loại sóng não cụ thể trong mỗi giai đoạn phát triển.

Những năm gần đây, khái niệm “Conscious parenting” (nuôi dạy con một cách có ý thức) thu hút mối quan tâm lớn trong giới khoa học và cộng đồng. Việc cha mẹ càng sớm ý thức/nhận thức về vai trò “kỹ sư di truyền” chủ động và tầm quan trọng của việc xây dựng môi trường (thay vì “đổ lỗi” cho các đặc điểm di truyền qua gene) có thể phát huy tối đa tiềm năng di truyền, đồng thời nuôi dưỡng những niềm tin, hành vi và cảm xúc lành mạnh, từ đó tạo dựng nền tảng hạnh phúc toàn diện cho trẻ. Các thế hệ tiếp nối cũng được kế thừa những đặc tính phi di truyền có tính nuôi dưỡng trong môi trường gia đình, góp phần xây dựng những xã hội lành mạnh, hài hòa và hạnh phúc hơn.

6. Tác động biểu sinh của môi trường xã hội

Môi trường xã hội là tập hợp đa dạng và liên hệ phức tạp của các cấp độ môi trường từ tế bào, bào thai đến gia đình với những môi trường đặc thù, có tính tương tác cao như nhà trường, công sở, không gian công cộng, truyền thông đại chúng hay mạng xã hội... Những môi trường này chứa đựng vô số tác nhân kích thích về vật lý, hóa học, sinh lý, năng lượng… là những yếu tố kích hoạt, đánh thức các đoạn gene khác nhau, khiến chúng phản ứng và kết hợp theo những cách khác nhau để tạo ra các protein khác nhau. Tùy theo kích thích của môi trường mà gene có thể năng động biến đổi một cách phù hợp. Đây chính là sức mạnh của gene và cũng cho thấy tầm quan trọng của các yếu tố môi trường.

Tâm trí đóng vai trò quan trọng trong kiểm soát các hệ thống sinh học duy trì và phát triển sự sống, và có tính hai mặt bao gồm lợi thế và bất lợi, tùy thuộc vào cách mỗi cá nhân nhận thức và xây dựng các trải nghiệm sống trong môi trường. Tâm trí là yếu tố chính chi phối hoạt động của telomerase - một loại enzyme đặc biệt có chức năng “suối nguồn tươi trẻ” giúp tăng cường sức sống và khả năng tái tạo của tế bào gốc, từ đó cải thiện sức khỏe và kéo dài tuổi thọ. Chuyển hóa bệnh tật và cải thiện sức khỏe toàn diện bắt đầu từ việc nhận thức, quan sát và chủ động tạo ra những tác động thay đổi môi trường sống bên trong và bên ngoài. Đó là tiếp cận mang tính cốt lõi, đem lại hiệu quả thực chất và bền vững nhất. Chúng ta có thể tự trao quyền cho bản thân một cách có ý thức bằng cách chủ động tăng cường telomerase của chính mình.

7. Kết luận

Nếu như sức khỏe toàn diện về thể chất, tâm trí và cảm xúc ngày càng trở thành chủ đề quan trọng trong các nghiên cứu khoa học liên ngành trên thế giới, thì di truyền học biểu sinh đã góp phần chứng minh một chân lý: sức khỏe toàn diện chỉ có thể được xây dựng trên nền tảng môi trường - hệ sinh thái đồng bộ và bền vững ở các cấp độ từ vi mô đến vĩ mô theo tiến trình hình thành và phát triển của mỗi con người. Di truyền học biểu sinh đã mở ra những hiểu biết chân thực về bản chất của gene và tầm quan trọng có tính quyết định của các tác động biểu sinh - các yếu tố môi trường từ tế bào, bào thai, gia đình, và rộng hơn là môi trường xã hội đối với sự phát triển toàn diện của con người.

Quan trọng hơn, được coi là một lĩnh vực khoa học của “sự trao quyền”, những hiểu biết khoa học này có đóng góp hết sức ý nghĩa trong sự chuyển đổi ý thức/ nhận thức, niềm tin và hành vi, hướng tới chủ động xây dựng các cấp độ môi trường, từ đó dung dưỡng một cách tối ưu các phẩm chất và năng lực để đạt được sức khỏe, thành công và hạnh phúc toàn diện của mỗi cá nhân. Nếu xã hội có nhiều bậc cha mẹ, nhà giáo và các thành viên có nhận thức và hiểu biết, đóng vai trò là những “kỹ sư di truyền” bằng hình mẫu sống tốt đẹp, nhân văn, phát triển hài hòa và bền vững trong cộng đồng và với môi trường tự nhiên, đó sẽ là các tác nhân biểu sinh (môi trường) nuôi dưỡng toàn diện cho sự phát triển của mỗi cá nhân, từ đó đóng góp một cách giá trị vào sự tiến hóa chung của xã hội./.