Nghiên cứu về ‘khủng long 6 sừng’ có khả năng phục hồi cơ thể quan trọng với tái tạo não người
Nhịp đập khoa học - Ngày đăng : 18:40, 09/09/2022
Axolotl còn được gọi là kỳ nhông Mexico, khủng long 6 sừng hay cá đi bộ Mexico, sống dưới nước, có khả năng mọc lại các bộ phận cơ thể đã mất. Đây không phải là loài cá mà là loài động vật lưỡng cư có họ hàng với loài kỳ nhông hổ. Axolotl được coi là biểu tượng của thủ đô Mexico, đặc biệt là ở quận Xochimilco - di sản thế giới được UNESCO công nhận.
Các nhà khoa học cho biết nghiên cứu của họ về axolotl có khả năng cải thiện tái tạo não con người và các loài động vật có vú khác trong tương lai.
Axolotl có khả năng tái tạo các tế bào trong não, tim, tứ chi, tủy sống, đuôi, da, hàm, cơ cũng như giác mạc, võng mạc và thủy tinh thể của mắt.
Các nhà nghiên cứu từ BGI (công ty di truyền học Trung Quốc), Đại học Vũ Hán, Bệnh viện Nhân dân tỉnh Quảng Đông và Học viện Khoa học Trung Quốc cho biết axolotl có thể khôi phục các loại tế bào vỏ não bị mất trong não của chúng sau chấn thương.
“Axolotl có thể đóng vai trò như một mô hình để nghiên cứu khả năng tái tạo não, có thể dẫn đến những khám phá giá trị để hiểu những hạn chế vốn có của quá trình tái tạo não ở động vật có vú và cuối cùng là phát triển thuốc phục hồi cho hệ thần kinh trung ương”, nhóm các nhà nghiên cứu viết trong bài báo đăng trên tạp chí Science.
Trong thí nghiệm, các nhà khoa học đã loại bỏ một phần mô não từ các sợi trục cơ vị thành niên được gây mê để tạo ra tổn thương não. Sau đó, họ quan sát quá trình khôi phục bằng công nghệ Stereo-seq của BGI tái tạo cấu trúc não axolotl ở độ phân giải đơn bào.
Ông Li Hanbo, nhà khoa học cấp cao tại BGI và là tác giả tương ứng của nghiên cứu, nói rằng khám phá quan trọng nhất là một loại tế bào phụ mới của tế bào gốc thần kinh được gọi là tế bào biểu bì phản ứng.
Li Hanbo nói: “Nó được biến đổi từ các tế bào gốc thần kinh không hoạt động và được kích thích bởi phản ứng vết thương. Nó sinh sôi rất nhanh sau vết rạch trong não axolotl và chịu trách nhiệm chữa lành vết thương, tái tạo mạng lưới nơ ron".
Họ đã phát hiện ra loại tế bào gốc thần kinh phụ mới trong khu vực bị tổn thương sau 15 ngày. Sau 20 đến 30 ngày, họ nhận thấy mô mới đã được tái sinh, nhưng có thành phần loại tế bào khác biệt đáng kể so với vị trí không bị thương. Các nhà khoa học nhận thấy, 60 ngày sau khi bị thương, các loại tế bào và sự phân bố tại vị trí vết thương trở lại trạng thái của mô không bị thương.
“Tái tạo não là quá trình liên tục. Chúng tôi đã quan sát sự phát triển lại của mô trong khoảng 20 đến 30 ngày, nhưng các tế bào thần kinh trong mô không hoạt động đầy đủ - có thể mất thêm 30 ngày nữa, tùy thuộc vào kích thước cơ thể của các sợi trục”, Li Hanbo nói.
Theo Li Hanbo, khi các tế bào thần kinh mới được tạo ra vẫn chưa trưởng thành, chức năng não có thể chưa được phục hồi hoàn toàn, đồng nghĩa axolotl có thể phản ứng chậm hơn và di chuyển ít hơn bình thường.
Trong cuộc phỏng vấn qua điện thoại, bà Wei Xiaoyu, tác giả đầu tiên và nhà nghiên cứu cấp cao của BGI, cho biết mục tiêu nghiên cứu cuối cùng là đưa tế bào gốc vào mô não cục bộ của người bị thương nhằm kích hoạt lại bất kỳ gien tái tạo nào để phục hồi.
“Bộ gien axolotl lớn gấp 10 lần của con người nhưng gien mã hóa của chúng rất giống với con người. Con người có thể có các gien liên quan đến tái tạo nhưng khi bị thương, chúng ta không thể kích hoạt các gien để tái tạo các chỗ bị thương”, Wei Xiaoyu nói.
“Trong bước tiếp theo của nghiên cứu tái tạo, chúng tôi sẽ nghiên cứu mô hình tái tạo não và tìm ra các yếu tố điều tiết quan trọng trong bộ gien của axolotl, đặc biệt là các yếu tố phiên mã (protein liên kết với một chuỗi DNA cụ thể và kiểm soát tốc độ phiên mã).
Sau khi xác định các yếu tố phiên mã chính trong axolotl, chúng tôi sẽ thực hiện các thí nghiệm trên chuột để nghiên cứu xem liệu các yếu tố này có thể thúc đẩy quá trình tạo mô ở chúng không”, Wei Xiaoyu cho biết thêm.
Li Hanbo nói các thử nghiệm thực nghiệm trên chuột để tái tạo nội tạng có thể đạt được tiến bộ lớn trong vài năm tới, nhưng việc chuẩn bị kỹ thuật và đánh giá an toàn cho bất kỳ ứng dụng lâm sàng tiềm năng nào trên người sẽ mất nhiều thời gian hơn.
“Chúng ta cần hết sức thận trọng. Hiện vẫn chưa rõ nó sẽ được thực hiện như thế nào. Một khả năng là nuôi cấy các cơ quan hoặc mô trong ống nghiệm và cấy ghép chúng vào cơ thể người để chữa lành và phục hồi các chức năng bị mất ban đầu”, ông nói.