Một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Nature Communications đã làm sáng tỏ phần nào bí ẩn về khả năng tái sinh chân tay ở kỳ nhông axolotl, loài lưỡng cư nổi tiếng với khả năng mọc lại các bộ phận đã mất.
Để theo dõi quá trình tái sinh, nhóm nghiên cứu đã sử dụng những con axolotl được biến đổi gene để phát sáng khi một phân tử có tên retinoic acid kích hoạt các tế bào tại vị trí bị thương. Retinoic acid, dẫn xuất của vitamin A, vốn được biết đến trong các sản phẩm chăm sóc da, có vai trò quan trọng trong việc định hướng tái tạo các bộ phận cơ thể.
"Kỳ nhông phải biết mình cần tái sinh phần nào - chỉ bàn tay hay toàn bộ cánh tay", Giáo sư James Monaghan, Đại học Northeastern, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết. Theo ông, retinoic acid hoạt động như một "thiết bị định vị", giúp tế bào xác định vị trí và giới hạn của quá trình tái tạo.
Thí nghiệm cho thấy khi enzyme phân giải retinoic acid bị ức chế, axolotl đã tái sinh sai lệch, mọc cả phần cánh tay thay vì chỉ bàn tay bị cắt cụt. Điều này chứng minh rằng kiểm soát nồng độ retinoic acid là yếu tố then chốt để đảm bảo tái sinh đúng cấu trúc.
Điều đặc biệt ở axolotl là các tế bào tại vùng bị thương có khả năng quay trở lại trạng thái phôi thai, lắng nghe tín hiệu của retinoic acid để xây dựng lại mô mới. Trong khi đó, tế bào người khi tổn thương chủ yếu hình thành sẹo, không tái sinh được.
Axolotl phát sáng nhờ biến đổi gene giúp nghiên cứu cơ chế tái sinh chi. (Ảnh: Timothy Duerr)
Theo các chuyên gia, hiểu rõ cơ chế này có thể mở ra hướng mới cho y học tái sinh. Giáo sư Monaghan nhận định, về lý thuyết, mọi tế bào người đều chứa "bản thiết kế" để tạo ra các bộ phận cơ thể từ thời phôi thai. Vấn đề là làm sao kích hoạt đúng tín hiệu sau khi cơ thể trưởng thành.
Hiện tại, tái sinh chân tay người vẫn là mục tiêu xa vời, song nghiên cứu này giúp tiến thêm một bước trong việc giải mã quy trình sinh học phức tạp đó. Trong tương lai, công nghệ chỉnh sửa gene có thể hỗ trợ con người phục hồi mô bị thương và giảm thiểu sẹo.
