Con người có thể tái sinh tay chân hay không?
“Con người có thể tái sinh tay chân hay không” là một câu hỏi mà không chỉ các nhà khoa học, mà bất cứ ai cũng đều muốn trả lời. Chúng ta biết rằng chỉ từ một chút thông tin di truyền, một phôi người phát triển thành một người hoàn chỉnh. Vì thế con người có thể có một tiềm năng hữu hạn để tái sinh các phần cơ thể mình.
Nếu bạn cắt đi chân của một con thằn lằn, nó sẽ mọc trở lại. Tuy nhiên, con người không thể làm điều này được. Lý do không hề đơn giản, và ở một mức độ nào đó vẫn còn là một bí ẩn.
“Chúng ta thực tế có tể tái sinh tuyệt vời; biểu bì của chúng ta là ví dụ,” David Gardiner, giáo sư sinh học tế bào và phát triển tại Đại học Califorina, phát biểu với Live Science, nhắc tới lớp trên cùng của da. “Niêm mạc ruột của chúng ta cũng có thể tái sinh từng chút. Nhưng chúng ta không thể tái tạo các cấu trúc phức tạp hơn.”
Gardiner đã nghiên cứu sự tái tạo ở thằn lằn hàng thập kỷ, tìm kiếm cơ chế đằng sau của siêu năng lực này. Sự tái sinh ở người, ông nói, vẫn có khả năng diễn ra trong tương lai, nhưng sẽ không còn xa – có thể một trong các sinh viên tốt nghiệp hoặc nhà nghiên cứu sau tiến sĩ nào đó của ông sẽ bẻ khóa vấn đề này, và tái tạo chi sẽ là một phần của bộ công cụ y học. [11 bộ phận cơ thể phát triển trong phòng thí nghiệm]
Theo lý thuyết, sự tái tạo một chi ở người là có thể. Ví dụ trên da, nếu vết cắt không sâu, sẽ không có vế sẹo do quá trình làm lành giúp tái sinh các tế bào da. Ngoài ra còn có khả năng khác cho người là tái tạo những phần tận cùng của ngón tay nếu các tế bào dưới móng tay vẫn còn nguyên vẹn. Xương sẽ liền lại với nhau nếu bạn nối các mảnh lại, với một con ốc vít hoặc một giá thể. Gan người cũng có thể phát triển lấp đầy khoảng trống và tái tạo một phần cấu trúc bị hư hại.
Sự tăng sinh bù của gan trên người hiến tặng sau một ca cấy ghép gan
Phát triển một chi hoàn chỉnh
Nhưng tái sinh chi (theo cách của thằn lằn) còn hơn cả việc thay thế mô đơn thuần. Để một mô tái sinh được, bạn cần xương, cơ, mạch máu và dây thần kinh. Có các tế bào gốc trưởng thành, một loại tế bào chưa biệt hóa có thể trở nên chuyên biệt, giúp tái tạo cơ, nhưng chúng dường như đang không được kích hoạt. “Bạn có thể tái sinh mạch máu, thậm chí là hệ thống dây thần kinh,” Gardiner nói. “Nhưng cả cánh tay thì không.”
Sự tái sinh chi ở một loài thằn lằn (nguồn ảnh: Medgadget)
Stéphane Roy, giám đốc phòng thí nghiệm về tái sinh mô động vật có xương sống tại Đại học Montreal, lưu ý rằng da, gan và xương không tái sinh theo cách như con thằn lằn. “Con người chỉ có thể thay thế lớp da ngoài cùng, (điều này, thực tế là một quá trình liên tục được coi là cân bằng nội mô),” ông nói trong một email. “Hầu hết bụi trong nhà là do các tế bào chết mà chúng ta tạo ra !”
“Gan cũng khá khác biệt đối với sự tái sinh chi thằn lằn,” Roy nói. “Sự tái sinh gan gọi là hiện tượng tăng sinh bù, có nghĩa là phần nào mất đi sẽ mọc lại đúng kích thước để bù lại phần đã mất.” Vì thế mô gan sẽ phát triển lớn hơn, nhưng nếu toàn bộ gan mất đi, nó không thể hình thành trở lại.
Người có khả năng tái sinh
Tuy nhiên, Gardiner nói rằng con người hình thành toàn bộ hệ thống cơ quan từ trong phôi; từ chỉ một lượng thông tin di truyền nhỏ một phôi người phát triển thành một người hoàn chỉnh trong 9 tháng. Vì thế có một khả năng hữu hạn để tái sinh nhiều thứ, và điều này tạo nên ý nghĩa của tiến hóa – con người có khả năng làm lành, ông nói.
Nói chung, cơ chế di truyền ẩn chứa bên trong con người và thằn làn là không khác biệt, dù cho tổ tiên chung của chúng ta đã phân ly trong kỷ Devon, tầm 360 triệu năm trước. “Không có những gen đặc trưng cho sự tái sinh,” Gardiner cho biết. “Có một số bước mà chúng ta đi qua và tối thiểu một trong số các bước này không diễn ra trên người.”
Để tái sinh một chi, các tế bào cần biết chúng ở đâu – chúng ở đỉnh của chi, tức là đầu ngón tay, hoặc húng ở khớp khuỷu tay? – và chúng cần phải hình thành các cấu trúc chính xác theo thứ tự đúng. Thằn lằn có một số gen mà trên người các gen đó đã bị “tắt”, Gardiner nói. Có lẽ các gen này cho phép tái sinh, hoặc chí ít giúp kiểm soát quá trình này. Cái gì đó trong quá khứ tiến hóa của con người đã chọn cách biểu hiện đi ngược với cách của thằn lằn. Không ai biết cái gì đó là gì.
Năm 2013, một nhà khoa học Australia, James Godwin, tại Đại học Monash có vẻ đã giải quyết được một phần của bí mật. Ống tìm thấy các tế bào, gọi là đại thực bào, dường như ngăn cản sự hình thành mô sẹo trong thằn lằn. Các đại thực bào tồn tại ở các động vật khác, bao gồm con người, và là bộ phận của hệ thống miễn dịch. Chức năng của chúng là ngăn chặn sự lây nhiễm và gây viêm, là tín hiệu cho phần còn lại của cơ thể rằng sự sửa chữa là cần thiết. Thằn lằn thiếu các đại thực bào thì thất bại trong việc tái chi của nó, thay vào đó sẽ tạo thành sẹo.
Gardiner nói rằng nhóm của Godwin đã tiến một bước quan trọng để hiểu về sự tái sinh chi. Các thằn lằn thông thường hoàn toàn không phát triển mô sẹo. Khi một người xé một cơ ra hoặc tạo ra một vết cắt đủ sâu, phá hủy mô liên kết, mô sẹo hình thành. Mô sẹo này sẽ không cung cấp chức năng tương tự như là bộ phận ban đầu.
Vì vậy, đại thực bào có thể là một phần của câu chuyện, nhưng không phải toàn bộ
Sự chậm lão hóa và tái sinh chi
Khả năng “duy trì sự trẻ hóa” có thể thêm một cái nhìn vào bí ẩn của sự tái sinh chi. Thằn lằn Mexico, được gọi là kỳ nhông nước, hay Ambystoma mexicanum, có tính lão hóa chậm, nghĩa là chúng duy trì đặc điểm lúc nhỏ cho đến giai đoạn trưởng thành. Đây là lý do kỳ nhông nước giữ lại mang khi chúng trưởng thành, trong khi các thằn lằn khác thì không.
Loài kỳ nhông nước Ambystoma mexicanum với cấu tạo 3 đôi mang ở độ tuổi trưởng thành – điều mà các loài thằn lằn khác không có.
Con người cũng chứa đựng khả năng này, giải thích vì sao người trưởng thành giống chính mình ngày bé hơn so với trường hợp các linh trưởng khác, và tại sao chúng ta tốn nhiều thời gian để trưởng thành hơn. Có lẽ, có một mối liên hệ gì đó, giữa sự chậm phát triển và tái sinh. Gardiner chú ý rằng những người trẻ hơn dường như có khả năng làm lành cao hơn những người lớn tuổi hơn.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu tại Trường Đại học Y Harvard đã tìm thấy một gen gọi là Lin28a, là gen hoạt động ở động vật (cả con người) chưa trưởng thành, nhưng bị tắt khi trưởng thành, có một vai trò trong việc cho phép chuột tái sinh mô – hoặc tốt thiểu là mọc lại tai và đầu ngón chân. Ngay khi các con vật này trải qua 5 tuần tuổi, chúng không thể tái sinh các bộ phận ấy, kể cả khi chức năng Lin28a được kích thích. Lin28a là một phần của hệ thống kiểm soát chuyển hóa ở động vật – khi được kích thích, nó có thể khiến một con vật sinh ra nhiều năng lượng hơn, như thể chúng trẻ hơn.
Nhưng bản chất chính xác của mối liên hệ vẫn chưa được hiểu rõ. Trong khi tất cả các con thằn lằn có thể tái tạo chi, chỉ có kỳ nhông nước là có đặc tính chậm phát triển, Roy nhấn mạnh.
Thằn lằn, đặc biệt là kỳ nhông nước, có thể tập hợp các tế bào gốc để bắt đầu tái sinh mô, và loại tế bào tương tác với vị trí vết thương cũng có vẻ là liên quan tới việc liệu chi có thể mọc lại hay không. Gardiner có thể làm thằn lằn mọc thêm các chi mới bằng cách kích thích sự tăng trưởng các tế bào thần kinh trong vùng tổn thương.
“Nó có thể liên quan đến phản ứng miễn dịch mạnh hoặc sự giải phóng một số nhân tố tăng trưởng hoặc kết hợp cả hai. Đó có thể là một phần của câu hỏi : chi thằn lằn nhỏ hơn chi người rất nhiều; tuy nhiên, ếch không thể tái sinh chi của chúng, vì thế đó không chỉ là câu hỏi về kích cỡ,” Roy bổ sung.
Bí mật vẫn là bí mật – ít nhất là hiện tại.
Bài báo gốc trên Live Science.
Nguồn
https://www.livescience.com/59194-could-humans-ever-regenerate-limbs.html
Đọc thêm:
Iceberg (biên tập)
No Responses