Bộ gen những vận động viên Olympic có gì nổi trội hơn người thường?

Simone Biles sở hữu những cú xoay đánh bật mọi quy luật của trọng lực. Quay hai vòng trên không với chân duỗi thẳng và tiếp đất ngược sau cú xoay mình nửa vòng, động tác này đã trở thành thương hiệu của Simone Bile, vận động viên thể dục dụng cụ đội tuyển Mỹ.

Người ta vẫn gọi màn trình diễn này là “the Biles”.

The "Biles"

Chứng kiến những cú xoay phá vỡ mọi định luật về lực hấp dẫn này, chắc chắn ai trong số chúng ta cũng nghĩ thành quả ngày hôm nay là công sức hàng ngàn giờ luyện tập miệt mài của Simone Biles. Tuy nhiên, xét theo khía cạnh di truyền học, cô ấy chắc hẳn được thừa hưởng bộ gen tuyệt vời. Rõ ràng có những biểu hiện về di truyền ở Biles về chiều cao, chúng khiến cô có vóc dáng khiêm tốn nhưng những yếu tố còn lại như sức mạnh và độ chính xác thì sao?

Qua nhiều thập kỉ, các nhà khoa học đã có những nghiên cứu về vai trò của tự nhiên và những tác động từ môi trường trong quá trình thế giới tạo ra các vận động viên Olympic như Biles. Và theo những gì họ thu lại được, cho dù di truyền có đóng góp một phần nào đó, nhưng đây không phải yếu tố quyết định. Những tác động từ môi trường sống có vai trò vô cùng quan trọng, chẳng hạn việc cha mẹ của họ cũng có niềm đam mê với thể thao hoặc họ có những chế độ luyện tập chính xác và chế độ dinh dưỡng đạt chuẩn.

Thân hình của những vận động viên ưu tú được thống kê theo nghiên cứu của Howard Schatz.

Các nhà khoa học đã xác định ra một số biến thể di truyền có liên quan tới sức chịu đựng và sức mạnh của con người, tuy nhiên chưa có cách để dự đoán trước được những loại gen này sẽ xuất hiện khi nào. Jennifer Kristin Wagner, nhà nghiên cứu sinh học của hệ thống Geisinger Health System, khẳng định không có loại gen đặc thù của các siêu vận động viên.

Thông thường, con người mang biến thể di truyền ACTN3, còn được gọi là “gen tốc độ”, cho phép cơ thể tạo ra một loại protein đặc biệt cho hệ cơ. Theo bà Wagner, hiếm có vận động viên Olympic nào thiếu protein ACTN3, nhưng đây không phải là yếu tố quan trọng nhất. “Gen tốc độ có khả năng phát triển không ngừng, song nó có giới hạn nhất định do những búi cơ có dẻo dai và nhanh nhạy hay không còn phụ thuộc vào chế độ luyện tập”.

Những hạn chế này không ngăn các công ty đưa ra các chương trình xét nghiệm kiểu gen ACTN3 trên trẻ em cho nhiều bậc phụ huynh và huấn luyện viên lựa chọn. Thậm chí, một số nhà nghiên cứu còn đưa ra các định hướng phát triển, gợi ý một đứa trẻ nên tập trung vào những môn thể thao nhất định dựa trên kết quả xét nghiệm di truyền.

Bà Wagner không khẳng định rằng tất cả các xét nghiệm trên là vô căn cứ, nhưng bà cũng lo ngại về nhiều nguy cơ từ những chương trình này. Khi một vài bậc phụ huynh hay huấn luyện viên cho trẻ tham gia xét nghiệm, họ thường là người lựa chọn thứ tự của bài kiểm tra. Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu họ ép con cái mình luyện tập các môn thể thao nhất định dựa trên một lượng thông tin không thực sự có tính quyết định?

Một mối lo ngại khác là việc những huấn luyện viên sẽ bắt đầu xét nghiệm gen của các vận động viên và sử dụng kết quả để phân biệt họ với nhau. Như vậy, một người có thể sàng lọc những vận động viên dựa trên thông tin về gen di truyền của họ. Bà Wagner đưa ra câu hỏi rằng liệu điều này sẽ tốt cho các vận động viên hay chỉ nhằm mục đích phân biệt đối xử?

HIỂU VỀ NHỮNG NGUY CƠ CHẤN THƯƠNG

Một số nhà khoa học đã tận dụng những nghiên cứu về di truyền học để hiểu sâu hơn về nguy cơ chấn thương. Khi bắt đầu luyện tập chuyên sâu một môn thể thao, một vận động viên trẻ hoàn toàn có thể phát triển hoặc làm lụi bại cả sự nghiệp của mình. Trong quá trình chuẩn bị cho Olympic 2016, nhiều báo cáo đã chỉ ra rằng một trong số những vận động viên nổi tiếng nhất thế giới đã không thể hoàn thành chặng đường tới Rio do chấn thương.

Stuart Kim, giáo sư sinh học của Đại học Stanford, đã hứng thú với lĩnh vực nghiên cứu này từ năm 2008 khi ông bắt đầu sử dụng dữ liệu từ hệ thống xét nghiệm và phân tích AND có tên 23andMe để tìm ra khác biệt giữa gen của nhóm người bình thường với nhóm người siêu cao lớn và khỏe mạnh. Mặc dù chương trình không đem lại nhiều kết quả, ông Kim đã có cơ hội quen biết nhiều vận động viên. Những người này đã nói với ông rằng họ thực sự mong muốn tránh được chấn thương.

Hiện nay, Stuart Kim đang nghiên cứu những dấu hiệu di truyền tiềm năng gây ra guy cơ chấn thương thể thao. Ông cho biết: “Nghiên cứu này có thể cho những vận động viên biết được những loại chấn thương nào họ dễ gặp phải, bao gồm gãy xương vì sức nén, đứt gân gót hay chấn thương dây chằng vai".

Đối những vận động viên Olympic, thông tin này có thể ít có giá trị thực, bởi họ đã có cảm nhận tốt hơn về giới hạn chịu đựng của cơ thể và khả năng gặp một số loại chấn thương nhất định. Tuy nhiên, ông Kim hi vọng rằng kết quả nghiên cứu trên có thể giúp định hướng phác đồ luyện tập cá nhân của những vận động viên mới vào nghề.

Giáo sư Kim đang phối hợp với Liz Letchford, huấn luyện viên thể lực nổi tiếng, trong quá trình nghiên cứu dữ liệu của 23andMe, hệ thống xét nghiệm và phân tích AND, để tìm hiểu về chấn thương trong thể thao. Mặc dù công trình nghiên cứu của họ mới ở giai đoạn thử nghiệm, song cả hai đã làm việc với nhiều người đam mê thể hình và những vận động viên của môn thể thao ba môn phối hợp. Hiện họ đang theo dõi khoảng 330 mẫu dấu hiệu di truyền.

Ngoài ra, giáo sư cũng đang kết hợp với đội tuyển thi đấu thể thao của Đại học Stanford và Đại học California tại Los Angeles, hàng năm khoảng 30 – 60% các vận động viên trong đội gặp chấn thương gãy xương do sức nén. Chiến lược huấn luyện của Đại học Stanford là cho vận động viên chạy 80 dặm một tuần hoặc hơn. Chế độ luyện tập này sẽ loại ra hơn 60% những người bị chấn thương. Những người trụ lại sẽ có cơ hội tham gia giải vô địch.

Giáo sư cho biết thông tin trên là tuyệt mật nên những vận động viên sẽ không biết điều này. Ông sẽ gợi ý một số phác đồ luyện tập và theo dõi những vận động viên điền kinh để tìm ra sự thay đổi. Ông cho rằng có nhiều mô hình luyện tập tốt hơn những phương pháp được áp dụng đại trà.

Tham khảo: Fastcompany.com