Ảnh minh họa. Nguồn: iflscience.com
Theo một nghiên cứu mới đây, công bố trên tạp chí Science*, các nhà khoa học đã khiến một chú chuột nhỏ mọc gạc trên đầu bằng cấy ghép tế bào gốc gạc hươu vào chuột. Kết quả nghiên cứu này cho thấy rằng động vật có vú đã mất khả năng tái tạo một bộ phận trong cơ thể vẫn có thể chứa một số gen tái tạo. Phát hiện này có tiềm năng ứng dụng vào y học trong tương lai.
Những chiếc gạc của hươu, nai, phát triển với tốc độ 2,75 cm (khoảng 1 inch) mỗi ngày, là một trong những mô tái tạo nhanh nhất trong giới động vật và đem lại bằng chứng hoàn hảo hiếm hoi về cách động vật có vú có thể tái tạo tế bào một cách thường xuyên.
Gạc đặc biệt thú vị vì động vật có vú nói chung đã mất khả năng tái tạo các cơ quan và hầu hết các mô khác. Do đó, việc hươu nai có gạc, thậm chí mọc lại lộc non mới sau khi bị cắt đi mang lại hiểu biết chưa từng có, giúp ích cho việc nghiên cứu cơ chế của thuốc tái tạo xương.
Trong quá trình theo đuổi các loại thuốc tái tạo, nhà nghiên cứu Trung Quốc Toa Qin và các đồng nghiệp đã tìm hiểu sâu về cơ chế mọc gạc của hươu Sika – chúng rụng gạc đi và mọc lại hàng năm. Họ nghiên cứu và lập ra một "tập bản đồ" tái sinh của gạc hươu Sika, phân lập nhiều tế bào đơn lẻ và gen quan trọng trong sự phát triển của mô gạc.
Ở thời điểm mười ngày trước khi gạc bị rụng, các nhà nghiên cứu đã xác định được một loại tế bào gốc có vai trò quan trọng với quá trình tái tạo lại gạc và những tế bào này sẽ ở lại trong gạc một thời gian ngắn sau khi rụng. Đến ngày thứ năm sau hươu rụng gạc, một loại tế bào gốc mới sẽ xuất hiện.
Sau khi xác định các giai đoạn phát triển của gạc, nhóm nghiên cứu đã lấy các tế bào gốc có khả năng tái tạo cao nhất (từ gạc rụng khoảng năm ngày tuổi) và nuôi cấy trong đĩa Petri trước khi cấy vào đầu chuột.
Sau 45 ngày, những con chuột đã phát triển các gạc nhỏ có thể nhìn thấy rõ ràng, nhờ các tế bào gốc biệt hóa thành mô xương khớp. Gạc đã dài ra nhanh chóng, cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu rõ các cơ chế di truyền dẫn đến sự phát triển của gạc. Những hiểu biết chi tiết về cơ chế này mang lại tiềm năng hữu ích cho việc nghiên cứu chữa trị gãy xương, tái tạo xương khớp.
Tuy nhiên, phương pháp nghiên cứu này có thể gây ra những lo ngại về đạo đức đối với việc cấy ghép tế bào giữa các loài, cũng như các thử nghiệm an toàn.
Mặc dù kết quả nghiên cứu này chưa thể tạo ra một tác động trực tiếp ngay cho các nghiên cứu chữa trị về xương khớp nhưng đã mang đến một cái nhìn hoàn toàn mới về cách thức động vật có vú có thể tái tạo mô nhờ cơ chế sẵn có trong bộ gen và cấy ghép tế bào gốc gạc hươu.
*Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science: https://www.science.org/doi/10.1126/science.add0488