Tìm ra "thần dược" giúp ếch mọc lại chân, mở đường cho y học tái tạo

Nghiên cứu gần đây của một nhóm nhà khoa học đăng trên tạp chí Science Advances cho thấy, một loại "thần dược" mà họ chế tạo được sử dụng để điều trị cho ếch bị mất chân chỉ trong 24 giờ đã đủ để tái tạo các chi có đầy đủ chức năng và cảm ứng sau 18 tháng.

Con ếch móng vuốt châu Phi đã mọc lại chân sau khi được dùng thuốc. Ảnh: Alamy
Con ếch móng vuốt châu Phi đã mọc lại chân sau khi được dùng thuốc. Ảnh: Alamy

Mô ếch tái sinh sau khi điều trị bằng hỗn hợp thuốc

Mặc dù nòng nọc và ếch con có thể tái tạo chi sau, nhưng cũng giống như con người, ếch trưởng thành không có khả năng mọc lại chân.

Cô Nirosha Murugan, trợ lý Giáo sư sinh học, Đại học Algoma ở Ontario, Canada cho biết: “Chúng tôi đang tìm cách để bắt đầu tái tạo chi ở một sinh vật mà thông thường không thể tái tạo chi”.

Cô Murugan cùng các đồng nghiệp gồm Giáo sư sinh học Michael Levin, Đại học Tufts; Giáo sư kỹ thuật y sinh David Kaplan, Đại học Tufts đã thiết kế một ống silicon để bọc vết thương ở chân ếch. 

Họ cắt cụt chân sau bên phải của 115 con ếch móng vuốt châu Phi (Xenopus laevis) và chia thành ba nhóm. Nhóm đầu tiên đeo ống đã được tẩm hỗn hợp gồm 5 loại thuốc giúp tái tạo tế bào vào vị trí vết thương. Mỗi loại thuốc có một mục đích khác nhau, như giảm viêm và sản xuất collagen để ngăn mô sẹo phát triển. Thuốc cũng nhằm mục đích thúc đẩy sự phát triển của các sợi thần kinh, mạch máu và cơ mới.

Ếch ở nhóm thứ hai được bọc ống silicon mà không có hỗn hợp thuốc và nhóm thứ ba không được điều trị gì cả. Những con ếch đeo ống silicon trong một ngày, sau đó gỡ bỏ.

Các nhà nghiên cứu đã theo dõi sự phát triển của các chi ếch trong 18 tháng. Cuối cùng, những con ếch được bọc ống có chứa hỗn hợp thuốc đã mọc lại chân gồm mô xương và thậm chí cả các cấu trúc giống như ngón chân cũ. Ếch có thể sử dụng chân mới của mình để đứng, bơi và đẩy khỏi tường.

Tìm ra
Hình ảnh cho thấy những vết thương của ếch đã được điều trị. Ảnh: N. Murugan/Science Advances. 

Điều tra sâu hơn cho thấy đôi chân mới có các dây thần kinh, mạch máu và xương có hình dạng tương tự như ở chân ban đầu.

Bằng cách sử dụng một chiếc lông nhỏ để kích vào phần đầu các chi và quan sát phản ứng của từng con ếch, nhóm nghiên cứu xác nhận các dây thần kinh ở các chi mọc lại đã hoạt động.

Những con ếch trong hai nhóm còn lại hình thành một mô mảnh, không có cấu trúc, được gọi là "gai" ở vị trí cắt cụt. Những con ếch đeo ống silicon không có thuốc sẽ mọc gai dài hơn một chút so với những con ếch không được điều trị.

Những con ếch nhận được đeo ống không thuốc cho thấy chúng có cảm giác rất nhiều với gai mới mọc, trong khi những con ếch không được điều trị cho thấy hoàn toàn không có cảm giác với những chiếc gai của chúng.

Giáo sư Levin cho biết, đây là lần đầu tiên sự kết hợp thuốc này được sử dụng để kích hoạt tái tạo chân tay.

Ông Levin nói: “Không ai trong chúng ta có thể nói lên cảm giác của con ếch khi mọc lại chi, nhưng từ những gì chúng tôi có thể đo lường, không có sự khác biệt nào so với chi không bị thương. Mặc dù các ngón chân ngắn hơn bình thường nhưng các chi vẫn phát triển vào cuối cuộc thử nghiệm và có khả năng cuối cùng chúng đã hình thành hoàn chỉnh.

Trợ lý giáo sư Lin Gufa, Đại học Tongji, Trung Quốc cho biết: “Điều đáng chú ý là trong 24 giờ ngắn ngủi, phương pháp điều trị được báo cáo trong nghiên cứu này có tác dụng lâu dài như vậy".

Anh Lin cho biết, phương pháp này đơn giản hơn so với các phương pháp đang được sử dụng như cấy ghép tế bào hoặc nhiều vòng kích thích điện. Các nhà nghiên cứu Murugan, Levin và đồng nghiệp cũng chỉ ra trong bài báo nghiên cứu rằng, những phương pháp hiện tại chủ yếu được áp dụng cho động vật có khả năng tái tạo chân tay tự nhiên, chứ không phải động vật thiếu khả năng này như ếch trưởng thành.

Cô Murugan nói: “Loại hỗn hợp thuốc này đã tạo ra hy vọng lớn để khởi động lại các nghiên cứu về y học tái tạo".

Các nhà nghiên cứu hiện đang thử nghiệm phương pháp này ở động vật có vú. Cô Murugan cho rằng, một ngày nào đó nó có thể được thử nghiệm trên người.

Tương lai của y học tái tạo

Chấn thương là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây tử vong và tàn tật ở người Mỹ. Và mất chi do chấn thương nặng thường khiến người bệnh tàn tật suốt đời.

Những chấn thương này do tai nạn ô tô, chấn thương thể thao, tác dụng phụ của các bệnh chuyển hóa như tiểu đường và thậm chí là bị thương ở chiến trường.

Mặc dù đã có những tiến bộ đáng kể trong công nghệ sinh học và chân tay giả để thay thế các chi bị mất, nhưng các phương pháp này vẫn chưa thể khôi phục lại xúc giác, giảm thiểu cảm giác đau ảo hoặc phù hợp với khả năng của các chi tự nhiên. 

Khả năng giải mã và đánh thức các tín hiệu không hoạt động cho phép cơ thể tự tái tạo các bộ phận của chính nó là một cuộc cách mạng trong khoa học y tế.

Ngoài việc mọc lại các chi đã mất, phương pháp này có thể ứng dụng trong việc tái tạo mô tim sau cơn đau tim hoặc mô não sau đột quỵ, có thể kéo dài tuổi thọ và cải thiện sức khỏe một cách đáng kể.

Các nhà nghiên cứu cho biết: "Phương pháp điều trị của chúng tôi còn lâu mới có thể sử dụng trên người, chúng tôi chỉ biết rằng nó có hiệu quả khi được áp dụng ngay sau khi bị thương".

Nhưng theo các nhà nghiên cứu, việc khám phá và hiểu được các tín hiệu cho phép tế bào tái sinh có nghĩa là bệnh nhân có thể không phải đợi các nhà khoa học thực sự hiểu hết sự phức tạp của cách cấu tạo các cơ quan phức tạp trước khi được điều trị.

Làm cho một người được tái sinh chân tay hoàn toàn có ý nghĩa hơn là chỉ thay thế chân tay của họ. Nó cũng có nghĩa là khôi phục lại xúc giác và khả năng hoạt động của họ. Các phương pháp tiếp cận mới trong y học tái tạo hiện đang bắt đầu xác định điều đó có thể khả thi như thế nào.

"Một khi chúng tôi xác định được những tín hiệu này, việc sử dụng hỗn hợp thuốc này vào điều trị có thể giúp cải thiện hoàn toàn tình trạng mất chi trong tương lai", nhóm nghiên cứu khẳng định.

Có thể bạn quan tâm

Các đại biểu tham dự hội thảo quốc tế do Trường đại học Intracom phối hợp các đơn vị tổ chức. (Ảnh: NHẬT MINH)

Ứng dụng khoa học và công nghệ vào cuộc sống - Từ lý luận đến thực tiễn

Ngày 28/1, tại Hà Nội, Trường đại học Intracom phối hợp Tạp chí Pháp luật và Phát triển, Viện khoa học và Bổ trợ Tư pháp (Liên hiệp Hội Người khuyết tật Việt Nam), Tạp chí Vận động, Nghiên cứu và Giáo dục (JARE)… tổ chức hội thảo quốc tế “Thúc đẩy ứng dụng khoa học và công nghệ vào cuộc sống - Từ lý luận đến thực tiễn”.

Người dân đến giải quyết thủ tục hành chính tại Trung tâm Phục vụ Hành chính công-Chi nhánh số 3-phường Đống Đa, Hà Nội. (Ảnh: nhandan.vn)

Khai thác hiệu quả cơ sở dữ liệu quốc gia

Cơ sở dữ liệu quốc gia về cán bộ, công chức, viên chức có vai trò thống nhất và chuẩn hóa thông tin nhân sự trong toàn bộ hệ thống cơ quan nhà nước, từ đó có cái nhìn toàn diện về số lượng, chất lượng, cơ cấu đội ngũ nhằm đưa ra các quyết định quản lý và sử dụng nhân sự một cách khoa học, hợp lý.

Sinh viên Trường đại học Khoa học xã hội và nhân văn Thành phố Hồ Chí Minh thực hành nghiên cứu khoa học.

Đổi mới nghiên cứu liên ngành trong lĩnh vực khoa học xã hội

Trong thời đại ngày nay, nhiều vấn đề không chỉ là sự quan tâm của một quốc gia đơn lẻ, mà trở thành vấn đề chung của cả khu vực và thế giới. Theo đó, thúc đẩy nghiên cứu đa ngành là con đường tất yếu để giải quyết các vấn đề thực tiễn một cách toàn diện và hiệu quả.

100% cử tri có mặt tại Hội nghị nhất trí giới thiệu đồng chí Vũ Hải Quân, Ủy viên Trung ương Đảng, Thứ trưởng Thường trực Bộ Khoa học và Công nghệ ứng cử đại biểu Quốc hội khóa XVI.

Bộ Khoa học và Công nghệ giới thiệu Thứ trưởng Thường trực Vũ Hải Quân ứng cử Đại biểu Quốc hội khóa XVI

150/150 cử tri có mặt tại hội nghị lấy ý kiến cử tri nơi công tác đối với người được dự kiến giới thiệu ứng cử Đại biểu Quốc hội khóa XVI của Bộ Khoa học và Công nghệ đã nhất trí giới thiệu Thứ trưởng Thường trực Bộ Khoa học và Công nghệ Vũ Hải Quân ứng cử Đại biểu Quốc hội khóa XVI.

Đông đảo người dân tham dự triển lãm.

Đẩy mạnh ứng dụng khoa học tiên tiến để bảo tồn và phát triển dược liệu

Sáng 23/1, Viện Dược liệu phối hợp UBND phường Cửa Nam (Hà Nội) tổ chức Triển lãm Sách và Dược liệu Việt Nam với chủ đề “Kết nối tri thức vì sức khỏe cộng đồng” tại Phố Sách Hà Nội. Triển lãm nhằm chào mừng Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XIV của Đảng, kỷ niệm 96 năm Ngày thành lập Đảng và 71 năm Ngày Thầy thuốc Việt Nam.

Người dân cần kiểm tra kỹ thông tin trước khi nộp tiền phạt qua mã QR để tránh bị lừa.

Nhận diện chiêu thức lừa đảo nộp phạt “nguội” qua Zalo

Lợi dụng việc mã QR được sử dụng rộng rãi trong các thủ tục hành chính, nhiều đối tượng xấu đã giả mạo thông báo “phạt nguội”, yêu cầu người dân chuyển tiền qua mã QR trên Zalo. Người dân cần nhận diện rõ quy trình nộp phạt hợp pháp và nâng cao cảnh giác để tránh bị lừa.

Cán bộ Sở Khoa học và Công nghệ Thái Nguyên khảo sát để cấp chỉ dẫn địa lý cho gạo nếp Khẩu Nua Lếch. (Ảnh: THU HIỀN)

Đổi mới sáng tạo ở Thái Nguyên

Tỉnh Thái Nguyên đã và đang khẳng định quyết tâm biến khoa học, công nghệ trở thành khâu đột phá để thúc đẩy kinh tế-xã hội. Với hệ sinh thái đổi mới sáng tạo, Thái Nguyên từng bước đẩy nhanh phát triển kinh tế số, nâng cao năng suất, chất lượng và sức cạnh tranh của nền kinh tế.

Thủ tướng Chính phủ Phạm Minh Chính và các đồng chí lãnh đạo Đảng, Nhà nước tham quan các khu vực bên lề lễ khởi công nhà máy chế tạo chip bán dẫn Hòa Lạc.

Việt Nam sẽ bước vào nhóm số ít quốc gia sở hữu năng lực chế tạo chip bán dẫn

Chip bán dẫn hiện là “đòn bẩy” của những nước chi phối công nghệ sản xuất, sử dụng như công cụ chính trị để kiểm soát, kìm hãm kinh tế, công nghiệp an ninh quốc phòng. Việt Nam xác định bán dẫn là một trong những công nghệ chiến lược cần làm chủ, với mắt xích then chốt vừa được công bố: nhà máy sản xuất chip tại Hòa Lạc.

Ứng dụng khoa học, công nghệ là giải pháp hiệu quả để quản lý, bảo vệ tài nguyên biển.

Ứng dụng công nghệ trong quản lý các khu bảo tồn biển

Đến năm 2030, Việt Nam có 27 khu bảo tồn biển, trong đó có 16 khu bảo tồn biển cấp quốc gia, 11 cấp tỉnh với khoảng 20 hệ sinh thái, 11.000 loại thủy sản, khoảng 3.000 đảo. Đây là địa điểm lý tưởng để thực hiện nhiệm vụ lưu giữ, bảo tồn giống, nguồn gen, đa dạng sinh học; phát triển kinh tế, du lịch; phục vụ nghiên cứu khoa học…