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
Sự thật về loài gấu ăn thịt hung tợn trong truyền thuyết Australia

Sự thật về loài gấu ăn thịt hung tợn trong truyền thuyết Australia

Tuy có ngoại hình giống với gấu koala, nhưng drop bear lại có tính cách hung tợn và đáng sợ hơn rất nhiều.

Đăng ngày: 23/02/2025
Loài chim cổ đại đã tuyệt chủng hồi sinh từ cõi chết

Loài chim cổ đại đã tuyệt chủng hồi sinh từ cõi chết

Hiện tượng tiến hóa lặp lại đã giúp một loài chim cổ đại xuất hiện trở lại ở Ấn Độ Dương và sống sót đến ngày nay.

Đăng ngày: 19/02/2025
Loài rắn độc nhất Việt Nam: Cạp nong, cạp nia hay hổ mang chúa cũng không có

Loài rắn độc nhất Việt Nam: Cạp nong, cạp nia hay hổ mang chúa cũng không có "cửa"

Đây là loài rắn cực độc và có độc tính còn mạnh hơn những loài rắn độc như hổ mang chúa, cạp nong hay cạp nia...

Đăng ngày: 19/02/2025
Những điều thú vị về loài cá sấu

Những điều thú vị về loài cá sấu

Sở hữu thân mình giống những loài bò sát từng sống ở thời tiền sử, cá sấu mang trong mình sức mạnh tiềm ẩn từ thời cổ đại, giúp chúng trở thành vua trên các đầm lầy, sông nước khắp vùng nhiệt đới.

Đăng ngày: 17/02/2025
Chim Dẽ mỏ thìa ở Việt Nam được bảo tồn 3,3 triệu USD

Chim Dẽ mỏ thìa ở Việt Nam được bảo tồn 3,3 triệu USD

Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế (IUCN) cho biết: sắp tới, nhiều loài động vật, trong đó có chim Dẽ mỏ thìa được đưa vào danh sách các dự án bảo tồn với tổng trị giá viện trợ 3,3 triệu USD (2,4 triệu Euro).

Đăng ngày: 16/02/2025
11 loài chó kỳ lạ nhất hành tinh

11 loài chó kỳ lạ nhất hành tinh

Chó luôn được coi là người bạn thân thiết của con người vì vậy có thể bạn cho rằng bạn đã biết hết về loài chó. Tuy nhiên, sự thực không hẳn như vậy.

Đăng ngày: 15/02/2025
Cá Hoàng đế - thảm họa môi trường mới ở hồ Trị An

Cá Hoàng đế - thảm họa môi trường mới ở hồ Trị An

Do nhu cầu kinh tế, một số người dân sống trong vùng lòng hồ Trị An (huyện Vĩnh Cửu, tỉnh Đồng Nai) đã xây dựng ao thả một số loài cá bản địa và những thảm họa về môi trường bắt đầu xảy ra. Hiện thảm hoạ đáng kể nhất là từ loài cá Hoàng đế (ngư dân lò

Đăng ngày: 15/02/2025
Tiêu điểm
Khoa Học News