Theo ước tính, gần 2 triệu người Mỹ đã phải chịu cảnh sống thiếu các bộ phận cơ thể. Ngoài các nguyên nhân phổ biến như tai nạn giao thông hay lao động, các căn bệnh ảnh hưởng đến các mạch máu trong cơ thể cũng góp phần không nhỏ vào số liệu trên.
Trong số này, có thể kể đến như bệnh tiểu đường, khiến lưu lượng máu đến các chi dưới của bệnh nhân giảm dần, từ đó có thể gây ra việc mất điều khiển chúng. Nếu số lượng bệnh nhân mắc tiểu đường gia tăng, việc phải cắt cụt chi của bệnh nhân cũng tỉ lệ thuận theo.
Với người mắc bệnh, việc thay thế các chi ấy bằng bộ phận nhân tạo gần như là lựa chọn duy nhất.
 |
| Loài vật có khuôn mặt như đang mỉm cười này là tương lai giúp con người có thể tái tạo những khiếm khuyết trên cơ thể. Ảnh: Shutterstock. |
Tuy nhiên, cho dù có thay thế được thì chúng cũng không thể hoạt động hoàn hảo như ban đầu được. Thế nhưng, có một loài vật đặc biệt lại có thể tự mọc lại tay, chân, tái tạo từng bộ phận hư tổn.
Loài vật ẩn chứa bí mật tái sinh
Không như loài người, Axolotl là loài kỳ giông sở hữu cho mình siêu năng lực có thể tự tái tạo lại tứ chi, xương sống và cả nội tạng như tim, thận sau khi bị thương tổn.
Nhiều loài không xương khác cũng là bậc thầy trong việc hồi phục cơ thể, có thể kể đến như loài giun dẹp tái sinh hoàn toàn cơ thể mặc dù chỉ còn một chút tế bào gốc còn sót lại.
Đối với động vật có xương sống, bên cạnh Axolotl còn có nòng nọc cũng sở hữu khả năng tương tự. Tuy nhiên, khả năng này sẽ dần bị mất đi khi chúng trưởng thành chứ không tồn tại mãi như Axolotl.
Theo New York Times, Axolotl còn có điểm khác thường so với những loài lưỡng cư khác đó là không trải qua quá trình lột xác, thay đổi hình dạng. Chúng có vẻ ngoài màu hồng nhạt, vàng hoặc xám, đen; cơ thể nhiều đốm với khuôn mặt như đang mỉm cười.
 |
| Axolotl là loài kỳ giông sở hữu cho mình siêu năng lực có thể tự tái tạo lại tứ chi, xương sống và cả nội tạng như tim, thận sau khi bị thương tổn. Ảnh: Vecteezy. |
"Thật khó để tìm ra những thứ mà chúng không thể tái tạo: Từ tay chân, đuôi, tủy sống, mắt, thậm chí là võng mạc ở một số loài. Chúng tôi còn thấy được quá trình tái tạo một nửa bộ não của chúng", nhà nghiên cứu Randal Randal Voss, Đại học Kentucky, Mỹ cho biết.
Để có thể tái tạo lại bộ phận cơ thể bị mất, các tế bào còn lại của cơ thể Axolotl sẽ phải trải qua nhiều giai đoạn. Đầu tiên, máu sẽ đông lại ngay vị trí vết thương để tránh việc mất máu quá nhiều.
Sau đó, các lớp tế bào được hình thành để cô lập vết thương khỏi các tác nhân bên ngoài. Bề mặt này được gọi là biểu bì vết thương. Trong những ngày sau đó, lớp biểu bì ấy sẽ liên tục được bồi đắp thêm và các tế bào sẽ liên tục phân chia.
Không lâu sau, việc liên tục phân chia tế bào đã khiến cho lớp biểu bì bắt đầu nhô ra thêm, chúng được gọi là tế bào blastema. Theo nghiên cứu, tế bào blastema bao gồm xương, sụn, cơ, hoặc các tế bào ngẫu nhiên không rõ danh tính đang chờ được hợp nhất với tế bào gốc trong cơ thể.
 |
| Các giai đoạn mà cơ thể Axolotl sẽ trải qua để tái tạo lại các chi. Ảnh: Harvard University. |
Cuối cùng, các tế bào blastema sẽ tiếp tục phân chia để đủ tái tạo lại bộ phận gốc bị mất, bao gồm các cơ, xương và mạch máu.
Bộ gene độc đáo
Nhờ đặc tính này, bộ gene của Axolotl trở thành thứ hấp dẫn giới khoa học. Trong bài báo được công bố trên Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ (PNAS) năm 2021, các nhà di truyền học đã có cái nhìn rõ ràng hơn về bộ gene của loài kỳ giông này ở quy mô nhiễm sắc thể, dưới dạng gấp.
Cụ thể, nghiên cứu trên xem xét cách thức bộ gene của Axolotl gấp lại bên trong như thế nào ở cấp độ phân tử và vị trí trình tự ADN quy định gene liên quan quá trình tái sinh, chữa lành các tế bào.
Khi kéo dài hoàn toàn, mỗi sợi ADN của con người dài hơn 1,8 m. Tuy nhiên, sợi ADN của Axolotl dài tới hơn 9,1 m.
“Công trình này đã sắp xếp các đoạn ADN trong bộ gen Axolotl theo đúng thứ tự, giống như nó nằm trên nhiễm sắc thể. Điều này rất quan trọng bởi ở tất cả động vật có đốt sống, các gene được bật và tắt nhờ trình tự kiểm soát nằm khá xa chúng”, chuyên gia hóa sinh Elly Tanaka, Viện Bệnh học phân tử Vienna BioCenter, nhà nghiên cứu về Axolotl nhưng không tham gia dự án này, đánh giá.
 |
| Axolotl có bộ gene lớn hơn bất kỳ loài động vật nào mà con người đã từng giải trình tự. Bộ gene này thậm chí lớn gấp 10 lần toàn bộ gene của người. Ảnh: Wikimedia. |
Cho đến nay, thông qua các cuộc thử nghiệm, bí mật tạo hóa trong cơ chế tái sinh của Axolotl đã giúp giới khoa học đạt được một số thành tựa đáng kể.
Tiêu biểu nhất có thể kể đến phát hiện về hệ thống miễn dịch đóng vai trò quan trọng trong việc tái tạo lại các bộ phận bị mất. Cụ thể, trong cơ thể Axolotl có một loại tế bào tên Macrophages có khả năng gửi tín hiệu đến các bộ phận khác khi bị thương.
Khi các nhà khoa học tiêm thuốc loại bỏ tế bào Macrophages, tại vị trí vết thương đã hình thành nên vết sẹo tương tự như loài người, thay vì tạo ra các tế bào để tái tạo lại bộ phận ấy.
Những nhà khoa học tiên phong
"Những nhà khoa học tiên phong" là một cuốn sách thú vị về lịch sử của những phát minh nổi tiếng. Để có được những đóng góp vĩ đại cho nhân loại, các nhà khoa học nổi tiếng đã làm việc với lòng say mê và tinh thần học hỏi không ngừng.
