Nếu các nhà khoa học tìm ra cách kích hoạt chúng, thì trong tương lai, những người cụt chi sẽ không có nhu cầu về việc lắp chân tay giả.
Trên đầu ngón tay
Vào đầu những năm 1970, các nhà khoa học đã mô tả trường hợp của một cậu bé bị mất đầu ngón trỏ do chấn thương. Sau một vài tháng, đầu ngón tay bị mất đã mọc trở lại. Hóa ra, đây không phải là trường hợp duy nhất. Sự tái sinh như vậy đã được ghi nhận trước đó, nhưng, chỉ với những đứa trẻ dưới 2 tuổi. Người lớn không có khả năng làm như vậy.
Hiện tượng kỳ lạ này đã được giải thích vào năm 2013. Các nhà khoa học từ Đại học New York (Mỹ) đã phát hiện một nhóm tế bào móng gốc, nhờ chúng, móng tay phát triển không ngừng, và khi còn nhỏ con người có khả năng tái tạo đầu ngón tay. Tuy nhiên, sự tái tạo chỉ xảy ra nếu còn lại ít nhất một phần móng tay.
Vấn đề là ở chỗ: sau khi đầu ngón tay bị cắt cụt, các protein Wnt trong biểu mô nằm dưới phần còn lại của tấm móng bắt đầu hoạt động tích cực hơn, thu hút các tế bào thần kinh đến khu vực bị tổn thương, do đó kích hoạt sự phát triển của các tế bào mô liên kết mầm - chính những tế bào mà các nhà nghiên cứu đã tìm thấy ở nhóm tế bào móng gốc. Những tế bào như vậy được gọi là tế bào gốc trung mô. Chúng thường biến thành xương, gân và cơ.
Trong thí nghiệm của các nhà sinh vật học Mỹ, chính nhờ cơ chế này những con chuột trưởng thành có thể tái tạo hoàn toàn đầu ngón chân bị mất trong thời gian 5 tuần. Nếu các nhà khoa học cắt ra phần quá lớn và hầu như không còn gì trên móng, thì quá trình tái sinh không bắt đầu. Tuy nhiên, sau đó vấn đề này đã được giải quyết: các nhà nghiên cứu đã ổn định lại hàm lượng của protein beta-catenin ở gốc móng chân, protein này truyền tín hiệu giữa các protein Wnt. Kết quả là ngay cả những con chuột bị mất móng chân cũng có thể tái tạo ngón chân bị mất.
Các tác giả của công trình khoa học lưu ý, các loài lưỡng cư cũng có một cơ chế tương tự để tái sinh. Sự hiện diện của cơ chế này ở các loài động vật có vú, bao gồm cả con người, gieo niềm hy vọng rằng, trong tương lai, các nhà khoa học sẽ phát triển phương pháp tái sinh phần khuyết trên cơ thể.
Tái tạo vành tai
Hai năm sau, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã tìm ra một phương pháp như vậy, tuy nhiên, chỉ ở chuột. Các nhà sinh học đã kích thích một trong những gen tăng trưởng - thường chỉ hoạt động trong quá trình phát triển phôi thai - để sửa chữa các mô bị hư hỏng của động vật trưởng thành. Hơn nữa, họ có thể phục hồi không chỉ đầu ngón chân mà cả vành tai.
Trong quá trình thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã quan sát các quá trình trong tế bào của những con chuột được gọi là chuột MRL. Quần thể loài gặm nhấm này là kết quả của sự lai tạo giữa một số phụ loài lớn. Chuột MRL có khả năng tái tạo sụn và mô. Hóa ra, ngay sau khi bị tổn thương, gen tăng trưởng và protein HIF-1a liên quan với nó được kích hoạt trong các tế bào của chúng. Ở các loài gặm nhấm thông thường, vùng DNA này chỉ biểu hiện trong quá trình phát triển của phôi và không biểu hiện trong quá trình hoạt động của chuột trưởng thành.
Khi các nhà sinh học tắt gen này ở chuột MRL, quá trình tái tạo ngừng lại. Mặt khác, khi họ làm tăng nồng độ HIF-1a trong mô của những con chuột thông thường, chúng lại có khả năng tái tạo các bộ phận cơ thể bị mất, ví dụ có thể tái tạo vành tai bị cắt cụt, và vành tai của chúng trở lại trạng thái cũ và thậm chí mọc lông.
Tức là, sau khi bổ sung lượng HIF-1a cần thiết, bất kỳ tế bào trưởng thành nào cũng có thể trở lại trạng thái khi nó có khả năng phân chia và lây lan qua các mô, các tác giả của công trình khoa học lưu ý. Sau khi tìm thấy phương pháp hiệu quả để cung cấp protein cho cơ thể con người, các nhà khoa học sẽ có thể phục hồi các bộ phận cơ thể bị mất.
Con người có khả năng tái tạo lại chi
Tuy nhiên, sự tái sinh cũng có thể xảy ra trong cơ thể con người. Năm ngoái, các nhà nghiên cứu của Mỹ và Thụy Điển đã chứng minh điều này khi nghiên cứu các mẫu sụn của những tình nguyện viên khỏe mạnh và bệnh nhân bị viêm xương khớp. Bệnh này làm tổn thương sụn khớp và các mô xung quanh.
Bằng cách đo tuổi của các phân tử riêng lẻ trong chất ngoại bào của sụn - collagen, aggrecan, fibronectin, các nhà sinh học phát hiện ra rằng, khớp càng xa cột sống thì càng chứa nhiều protein trẻ mới hình thành. Ví dụ, ở mắt cá chân chất protein là trẻ hơn so với khớp hông.
Ngoài ra, chính ở đầu gối và mắt cá chân, các nhà khoa học đã phát hiện ra sự biểu hiện của các microRNA trước đây đã được tìm thấy ở cá axolotl và cá ngựa vằn, mà đây là hai loài động vật có khả năng tái sinh cao. Hơn nữa, trong các mẫu của bệnh nhân bị viêm xương khớp, nồng độ microRNA là cao gấp 2 lần so với sụn khỏe mạnh, và ở mắt cá chân - cao gấp 2-5 lần so với ở vai.
Theo các tác giả của công trình khoa học, tất cả những điều này là biểu hiện của khả năng tái tạo được bảo tồn một phần ở một số khớp.
Trong điều kiện căng thẳng khi mô sụn bị phá hủy, cơ thể con người kích hoạt các quá trình tương tự như ở các chi bị cụt của động vật lưỡng cư khi chúng cố gắng phát triển trở lại. Khớp càng xa cột sống thì khả năng tái tạo càng tích cực. Điều này có thể giải thích tại sao thoái hóa khớp phổ biến hơn ở khớp háng và hiếm khi ở mắt cá chân.
Các nhà nghiên cứu tin rằng, trong tương lai họ sẽ có khả năng phục hồi sụn khớp bị tổn thương bằng cách kích thích các quá trình tái tạo tinh vi, ví dụ, bằng cách tiêm microRNA.
