Thuốc trị mụn hé lộ bí mật giúp con người mọc lại tay chân như kỳ nhông

(Dân trí) - Axit retinoic chính là “GPS phân tử” giúp kỳ nhông tái tạo chi chính xác đến từng khớp xương. Phát hiện này mở ra hy vọng ngày nào đó, con người cũng có thể đánh thức khả năng tái sinh vốn tiềm ẩn.

Loài nhông Axolotl (Ảnh: Getty).

Một nghiên cứu mới vừa công bố trên Nature Communications hé lộ bí mật phân tử phía sau khả năng tái tạo chi kỳ diệu của loài kỳ nhông axolotl.

Bất ngờ hơn cả, hợp chất trung tâm trong quá trình này lại chính là axit retinoic – một dẫn xuất của vitamin A quen thuộc, thường thấy trong các loại thuốc trị mụn.

Axolotl – loài sinh vật kỳ lạ sống tại các hồ nước ngọt ở Mexico – từ lâu đã trở thành đối tượng nghiên cứu hấp dẫn trong sinh học tái tạo.

Không giống con người, khi bị mất chân tay, axolotl có thể mọc lại toàn bộ chi, từ xương, khớp, mạch máu đến dây thần kinh. Đây không phải hiện tượng hiếm gặp ở một vài loài động vật, nhưng khả năng phục hồi chi phức tạp ở axolotl vẫn luôn khiến giới khoa học kinh ngạc.

Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu tại Đại học Northeastern (Mỹ) do giáo sư James Monaghan dẫn đầu đã phát hiện rằng, "phép màu" sinh học này thực ra được điều khiển bởi một hệ thống tín hiệu phân tử tinh vi. Trong đó, axit retinoic giữ vai trò như hệ thống định vị không gian (GPS sinh học) cho các tế bào tái tạo.

Axit retinoic – từ mỹ phẩm đến mô tái sinh

Axit retinoic vốn là một dẫn xuất hoạt tính của vitamin A, được sử dụng phổ biến trong điều trị mụn trứng cá và chống lão hóa da. Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy hợp chất này còn làm nhiều hơn thế: nó chỉ dẫn cho tế bào biết mình đang ở đâu trên trục phát triển của chi, và cần xây dựng mô gì tại vị trí đó – từ vai, khuỷu tay đến ngón tay.

Sự phân bố nồng độ axit retinoic theo trục chi – cao ở gốc, thấp dần về đầu – tạo thành một "tọa độ sinh học" giúp chỉ đạo quá trình xây dựng lại cấu trúc chi chính xác như cũ.

Axit retinoic vốn là một dẫn xuất hoạt tính của vitamin A, được sử dụng phổ biến trong điều trị mụn trứng cá và chống lão hóa da (Ảnh: Getty).

Trong quá trình này, enzyme CYP26B1 đóng vai trò then chốt. Nó giúp phân hủy axit retinoic và điều chỉnh gradient nồng độ của chất này. Khi nhóm nghiên cứu ức chế enzyme này, chi tái tạo của kỳ nhông bị phát triển sai vị trí, mô lặp lại hoặc xuất hiện xương thừa chứng tỏ “GPS phân tử” đã bị vô hiệu hóa.

Thậm chí, khi họ dùng công nghệ CRISPR để loại bỏ gen Shox – một gen điều khiển sự phát triển cẳng tay ở sinh vật có xương sống – axolotl vẫn mọc lại chi, nhưng phần tay giữa lại biến dạng trong khi bàn tay vẫn nguyên vẹn. Điều này cho thấy các gen này điều phối từng phần riêng biệt của chi – một phát hiện quan trọng cho y học tái tạo.

Con người có thể tái tạo chi?

Đáng chú ý, ở người cũng tồn tại một số gen giống axolotl. Chẳng hạn, gen Shox khi bị đột biến có thể gây ra các rối loạn phát triển chi như lùn tứ chi hoặc dị tật khớp. Điều này cho thấy giữa hai loài vẫn tồn tại những điểm tương đồng trong chương trình phát triển chi.

Tuy nhiên, theo giáo sư James Monaghan (Đại học Northeastern, Mỹ), khác biệt không nằm ở bộ gen mà ở cách tế bào phản ứng với tín hiệu sinh học.

Ở axolotl, tổn thương chi có thể kích hoạt lại chương trình phát triển thời kỳ phôi thai, từ đó tạo ra mô mới để thay thế phần đã mất. Trong khi đó, ở người, tín hiệu tương tự lại bị “hiểu nhầm” là tổn thương cần chữa lành, dẫn đến hình thành mô sẹo.

Chính phản ứng sinh học này là rào cản khiến con người không thể mọc lại tay chân như kỳ nhông. Tuy vậy, giáo sư Monaghan cho rằng nếu có thể tái lập đúng môi trường tín hiệu, khiến tế bào gốc “nghe lời” các tín hiệu tái tạo thay vì phản ứng sai lệch, thì việc phục hồi chi hoàn toàn có thể xảy ra.

Nghiên cứu mở ra hướng tiếp cận mới: không can thiệp sâu vào gen, mà điều chỉnh các phân tử tín hiệu như axit retinoic để điều khiển hành vi tế bào. Nói cách khác, thay vì lập trình lại bộ gen, giới khoa học đang tìm cách nói đúng “ngôn ngữ sinh học” mà tế bào hiểu được.

Cách mạng sinh học tái tạo

Dù còn rất xa để con người có thể mọc lại chi như kỳ nhông, nghiên cứu trên là một cột mốc quan trọng, chứng minh rằng hiện tượng tái tạo không còn là điều huyền bí, mà hoàn toàn có thể lý giải bằng sinh học phân tử.

Trên thế giới, nhiều nhóm nghiên cứu khác cũng đang theo đuổi mục tiêu này. Một nhóm tại Đại học Tufts (Mỹ) từng thành công trong việc kích thích ếch trưởng thành mọc lại chân nhờ liệu pháp điều chỉnh điện sinh học.

Một nhóm tại Áo đang phát triển bản đồ phân tử giúp tế bào ghi nhớ hình dạng ban đầu của chi bị mất - yếu tố quan trọng để phục hồi cấu trúc chính xác.

Một số giả thuyết tiến hóa cho rằng con người từng có khả năng tái sinh cao hơn, nhưng đã dần mất đi trong quá trình chọn lọc để đổi lấy tốc độ hồi phục nhanh bằng mô sẹo, phù hợp với điều kiện sinh tồn khắc nghiệt.

Dù giấc mơ mọc lại tay chân vẫn còn xa, nghiên cứu trên là dấu mốc cho thấy khả năng tái tạo không còn là điều bí ẩn, mà có thể được giải mã bằng công cụ sinh học hiện đại. Đây có thể là nền tảng cho cuộc cách mạng mới trong y học phục hồi trong tương lai.

Nguồn: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/thuoc-tri-mun-he-lo-bi-mat-giup-con-nguoi-moc-lai-tay-chan-nhu-ky-nhong-20250614072352981.htm