Trong suy nghĩ của nhiều vận động viên và những người đam mê thể dục, một loại gen có tên myostatin đã thu hút rất nhiều sự chú ý. Tác dụng của gen này đối với sự phát triển của cơ bắp được gọi là "yếu tố hạn chế cơ bắp". Nó có thể ức chế sự phát triển của tế bào cơ, từ đó ảnh hưởng đến sức mạnh và sức bền của cơ thể. Một số người bị thiếu hụt myostatin, điều này có thể mang lại cho họ sức mạnh siêu phàm.
Myostatin là một loại protein được mã hóa bởi gen MSTN, chủ yếu được sản xuất bởi các tế bào cơ xương và được giải phóng vào máu. Chức năng chính của protein này là ức chế sự phát triển của cơ bắp và điều chỉnh khối lượng và sức mạnh cơ bắp. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng những động vật thiếu myostatin, bao gồm chuột và một số giống gia súc nhất định, có khối lượng và sức mạnh cơ bắp tăng lên đáng kể. Điều này có nghĩa là một số cải tiến di truyền chưa được khám phá có thể được áp dụng vào các phương pháp điều trị trong tương lai.
Nhiều bò sữa và cừu bị thiếu myostatin một cách tự nhiên và những động vật này có khối lượng cơ bắp tăng lên đáng kể, khiến chúng trở thành nguồn tài nguyên quý giá cho ngành chăn nuôi.
Năm 1997, các nhà khoa học Se-Jin Lee và Alexandra McPherron lần đầu tiên xác định được gen MSTN, và những con chuột đột biến bị xóa sau đó được gọi là "chuột mạnh". Những con chuột này có khối lượng cơ bắp xấp xỉ gấp đôi những con chuột bình thường, cho thấy tác dụng của myostatin đối với sự phát triển cơ bắp. Thông qua việc xác nhận trình tự gen, các nhà khoa học đã phát hiện ra đột biến gen myostatin ở một số loài gia súc. Những đột biến này đã cải thiện đáng kể khối lượng cơ bắp của chúng, do đó trở thành loại bò có cơ bắp kép.
Cấu trúc của myostatin bao gồm hai tiểu đơn vị giống hệt nhau và chức năng của nó được kích hoạt bằng cách tách "prodomain". Myostatin được kích hoạt liên kết với các thụ thể loại II hoạt động và kích hoạt một loạt tín hiệu tế bào, ức chế hiệu quả sự tăng sinh và biệt hóa của tế bào cơ. Cơ chế hoạt động này làm giảm cơ hội phát triển cơ bắp và kiểm soát khối lượng và sức mạnh cơ bắp.
Nghiên cứu chỉ ra rằng myostatin không chỉ ảnh hưởng đến sự phát triển cơ bắp mà còn có thể có tác động sâu sắc đến sự hình thành và sức khỏe của xương.
Đột biến ở myostatin tương đối phổ biến ở động vật, đặc biệt là ở gia súc, chó và chuột. Ví dụ, đột biến gen myostatin ở cá roi ảnh hưởng đến kích thước cơ thể và cấu trúc cơ của chúng, cho phép một số cá thể vượt trội hơn trong cạnh tranh. Tương tự như vậy, những con chuột thiếu myostatin có kích thước lớn hơn đáng kể và có ít chất béo hơn những con chuột bình thường.
Năm 2004, một cậu bé người Đức được chẩn đoán mắc đột biến kép myostatin, khiến cậu có sức mạnh cơ bắp vượt xa các bạn cùng lứa. Tình huống tương tự cũng xảy ra với một cậu bé ở Hoa Kỳ có tế bào cơ phản ứng bất thường với hormone myostatin, dẫn đến vẻ ngoài cơ bắp bất thường của cậu. Những đột biến này không chỉ làm tăng khối lượng cơ bắp của một cá nhân mà còn có thể ảnh hưởng đến khả năng thể thao và sức khỏe tổng thể của họ.
Với nghiên cứu sâu hơn về myostatin, các nhà khoa học dự kiến sẽ phát triển các phương pháp điều trị cho các tình trạng như chứng loạn dưỡng cơ trong tương lai. Khối lượng cơ của động vật có thể được cải thiện một cách hiệu quả bằng cách trung hòa các kháng thể chống lại myostatin. Nghiên cứu hiện tại đã chỉ ra rằng một số con chuột và loài vượn đã tăng kích thước cơ bắp đáng kể sau khi được điều trị như vậy.
Mặc dù hiện tại trên thị trường chưa có loại thuốc myostatin nào dành cho con người nhưng nghiên cứu về lĩnh vực này đã trở thành một chủ đề nóng trong cộng đồng y tế.
Vì chất ức chế myostatin có thể cải thiện thành tích thể thao nên cộng đồng thể thao lo ngại về việc lạm dụng các loại thuốc này. Cơ quan chống doping thế giới (WADA) đã cấm sử dụng chất ức chế myostatin, mở đường cho môn thể thao xanh.
Myostatin không chỉ đóng vai trò quan trọng trong việc tăng cường thể lực mà còn có thể ảnh hưởng đến nhiều mặt sức khỏe con người. Tuy nhiên, liệu nghiên cứu này có thay đổi sự hiểu biết của chúng ta về khả năng thể thao và những hạn chế về thể chất?