Tìm ra cách kích thích thành công ếch mọc lại chân

Đại học Tufts và Đại học Harvard đã tìm ra cách để ếch tái tạo các chi sau 18 tháng, điều không thể xảy ra trong tự nhiên.

Con người có khả năng đóng vết thương bằng cách phát triển mô mới. Gan thậm chí có thể tái tạo kích thước đầy đủ sau khi mất đi 50%. Tuy nhiên, việc mất một chi lớn và có cấu trúc phức tạp - cánh tay hoặc chân - không thể được phục hồi bằng bất kỳ quá trình tái tạo tự nhiên nào.

Trên thực tế, con người có xu hướng che phủ những vết thương lớn bằng một khối lượng mô sẹo vô định hình, bảo vệ nó khỏi bị mất máu và nhiễm trùng hơn nữa, đồng thời ngăn chặn sự phát triển thêm.

Trong khi đó, nhiều loài động vật được biết đến là có khả năng tái tạo ít nhất một số bộ phận cơ thể, như kỳ nhông, sao biển, cua và thằn lằn. Giun dẹp thậm chí có thể bị cắt thành nhiều mảnh và mỗi mảnh lại tái tạo thành toàn bộ cơ thể.

Trong một nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Science Advances hôm 26/1, các nhà khoa học tại Đại học Tufts và Đại học Harvard của Mỹ cho biết lần đầu tiên kích thích thành công ếch mọc lại chân gần như hoàn chỉnh trong phòng thí nghiệm. Loài được thử nghiệm là ếch móng vuốt châu Phi (Xenopus laevis).


Mô phỏng phương pháp kích thích ếch mọc lại chân. (Ảnh: Science Advances)

Nhóm nghiên cứu đã bọc vết thương ở phần chân bị cụt của sinh vật bằng một ống silicon đặc biệt được gọi là BioDome, chứa gel protein và 5 loại thuốc khác nhau. Mỗi loại thuốc đáp ứng một mục đích riêng, bao gồm giảm viêm, ức chế sản xuất collagen dẫn đến sẹo và khuyến khích sự phát triển mới của các sợi thần kinh, mạch máu và cơ. Sự kết hợp này đã tạo ra một môi trường cục bộ hướng tới quá trình tái tạo.

Các nhà khoa học đã quan sát thấy sự phát triển mạnh mẽ của mô ở nhiều con ếch được điều trị, giúp tái tạo chân mới gần như đầy đủ chức năng. Các chi này có cấu trúc xương kéo dài với những đặc điểm tương tự cấu trúc xương của chi tự nhiên. Các mô bên trong như tế bào thần kinh cũng phát triển. Một số ngón chân đã mọc ra từ phần cuối của chi, nhưng không có sự hỗ trợ của xương bên dưới.

Thử nghiệm cho thấy các chi mọc lại cử động và phản ứng với các kích thích. Ếch được điều trị có thể sử dụng nó để bơi trong nước và di chuyển giống một con ếch bình thường.

"Thật thú vị khi thấy rằng các loại thuốc chúng tôi chọn đã giúp tạo ra một chi gần như hoàn chỉnh. Thực tế là nó chỉ cần một thời gian ngắn tiếp xúc với thuốc (24 giờ) để bắt đầu một quá trình tái tạo dài hạn (18 tháng)", tác giả đầu tiên của nghiên cứu Nirosha Murugan tại Đại học Tufts cho biết.


Quá trình ếch mọc lại chân sau 18 tháng. (Ảnh: Science Advances).

Các loài động vật có khả năng tái tạo tự nhiên hầu hết sống trong môi trường nước. Giai đoạn tăng trưởng đầu tiên sau khi mất một chi là sự hình thành của các tế bào gốc ở cuối chân, dùng để tái tạo lại phần cơ thể đã mất. Vết thương sẽ nhanh chóng được bao phủ bởi các tế bào da trong vòng 24 giờ đầu tiên sau khi bị thương, nhằm bảo vệ mô tái tạo bên dưới.

"Động vật có vú và các động vật có khả năng tái tạo trên cạn thường sẽ bị thương khi tiếp xúc với không khí hoặc mặt đất, do đó, chúng có thể mất vài ngày đến vài tuần để đóng lại các mô sẹo. Sử dụng ống BioDome trong 24 giờ đầu tiên giúp bắt chước môi trường giống nước ối, cùng với các loại thuốc phù hợp, cho phép quá trình tái tạo diễn ra mà không có sự can thiệp của mô sẹo", đồng tác giả David Kaplan, Giáo sư tại Đại học Tufts, giải thích.

Nghiên cứu còn có sự tham gia của Michael Levin, Giáo sư Sinh học tại Trường Nghệ thuật & Khoa học tại Tufts, đồng thời là thành viên của khoa Viện Wyss thuộc Đại học Harvard.

Loading...
TIN CŨ HƠN
Phát hiện

Phát hiện "giác quan thứ 6" ở chuột

Các nhà khoa học đã phát hiện thấy "giác quan thứ 6" có thể nhận biết ánh sáng mà không cần thị giác. Nhóm các nhà khoa học thuộc trường đại học Duke ở North Carolina (Mỹ) đã tiến hành nghiên cứu với 6 con chuột. 

Đăng ngày: 11/05/2025
Lý giải được tại sao loài chuột lang nước không bị mắc ung thư

Lý giải được tại sao loài chuột lang nước không bị mắc ung thư

Các nhà khoa học vừa lý giải được cách thức mà loài chuột lang nước với kích thước lớn của cơ thể giảm thiểu được nguy cơ ung thư.

Đăng ngày: 09/05/2025
Loài ngựa lùn độc nhất thế giới

Loài ngựa lùn độc nhất thế giới

Ngựa lùn Shetland chỉ cao bằng một đứa trẻ nhưng có sức kéo bằng một con bò và là loài ngựa thông minh nhất hiện nay. Chúng được người dân Scltlan coi như linh vật quốc gia.

Đăng ngày: 08/05/2025
Những chú chim rực rỡ sắc màu nhất thế giới

Những chú chim rực rỡ sắc màu nhất thế giới

Thế giới các loài chim vô cùng phong phú và đa dạng về màu sắc, kích thước…Và đây là danh sách những chú chim nhỏ bé nhưng vô cùng sặc sỡ.

Đăng ngày: 06/05/2025
Những loài động vật ăn thịt đồng loại đáng sợ nhất

Những loài động vật ăn thịt đồng loại đáng sợ nhất

Chắc hẳn các bạn từng xem một vài bộ phim về những kẻ ăn thịt người (Cannibal). Những câu chuyện kiểu ấy xem ra nhàm chán với mọi người, nhưng với một số loài động vật, đây không phải là trò đùa.

Đăng ngày: 06/05/2025
Các loài cá kỳ quái nhất hành tinh

Các loài cá kỳ quái nhất hành tinh

Với ngoại hình độc đáo, khác lạ, cá mặt trăng, cá mập Wobbegong, cá cần câu, cá chiêm tinh, cá dơi môi đỏ, cá giọt nước hay cá mập Goblin... được mệnh danh là những loài cá kỳ dị nhất hành tinh.

Đăng ngày: 05/05/2025
Những sự thật ít được biết đến về loài sói

Những sự thật ít được biết đến về loài sói

Chó sói, biểu tượng của vẻ đẹp và sức mạnh, tượng trưng cho cả những điều tốt đẹp và xấu xa tàn ác.

Đăng ngày: 05/05/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News