Những chiếc xe hơi, cho dù chúng thuộc dạng hảo hạng, thỉnh thoảng người ta vẫn phải mang chúng đến ga-ra để thay cái này, cân chỉnh cái kia. Cơ thể con người thì không, “sống và làm việc” rất tốt với những hệ cơ quan vốn có từ khi lọt lòng cho đến ngày giã từ dương thế. Nhưng đó không phải là định luật bất biến.
Thỉnh thỏang cơ thể người cũng “lên cơn”, nhưng khác với xe cộ máy móc, chúng ta không thể đi vào bệnh viện để “lên đời” những bộ phận hỏng hóc. Từ hàng thập kỷ qua và ngay cả cho đến về sau, các nhà y – sinh học vẫn đang ngày đêm miệt mài chống lại những đòn tấn công chí tử từ bên ngòai, như những bệnh truyền nhiễm, khiến cho con người phải giảm tuổi thọ. Thế nhưng tình hình ngày nay có một chút thay đổi, ở các quốc gia công nghiệp, chính các căn bệnh mãn tính và sự hư hỏng bộ phận cơ thể mới là yếu tố quan trọng bậc nhất đang mài mòn hút cạn sức khỏe của người dân và vấn đề này sẽ ngày càng nghiêm trọng hơn khi mà tuổi thọ ở những nước này ngày càng tăng. Nền y học phục chế - regenerative medicine, tức nền y học có nhiệm vụ sửa chữa mô và cơ quan hư hỏng - ở thế kỷ 21 này được kỳ vọng sẽ có những bước ngoặc chấn động tương đương với việc khám khá kháng sinh ở thế kỷ 20. Và trước khi điều này xảy ra, nhiệm vụ của các nhà khoa học phải hiểu cho được những dấu hiệu nào tham gia điều khiển quá trình tái sinh, phục chế cơ quan trong cơ thể sinh vật.Các nhà nghiên cứu từ hằng thế kỷ qua luôn đau đầu với câu hỏi: làm thế nào mà các thành phần cơ thể có thể tự bổ sung những khiếm khuyết? Ví dụ từ giữa thập kỷ 1700 một nhà khoa học người Thụy Sỹ là Abraham Trembley đã chú ý thấy khi cắt con thủy tức (hydra, một sinh vật có dạng ống, với những xúc tu sống trong môi trường nước ngọt) có thể mọc trở lại thành một cá thể hòan tòan mới. Nhiều nhà nghiên cứu cùng thời khác lại chú ý đến khả năng kỳ lạ của kỳ nhông có thể mọc đuôi mới thay thế đuôi cũ bị cắt đi. Một thế kỷ sau, Thomas Hunt Morgan đã sửng sốt khi thấy con sán sữa (Planaria), một lòai giun dẹp, có thể “mọc” thành con vật mới thậm chí khi nó bị cắt thành 279 mảnh. Nhưng Thomas Hunt Morgan nhanh chóng lãng quên con sán sữa này vì cho rằng vấn đề tái phục chế cơ quan ở sinh vật là một vấn đề “khó nuốt” để chú tâm vào những con ruồi giấm bé tí.
Cũng như ngay sau đó, các nhà sinh học theo trào lưu do Morgan khởi xướng đã tập trung toàn lực cho việc nghiên cứu sự phát triển của sinh vật ở góc độ di truyền và phôi thai. Tuy thế một số nhà khoa học vẫn bị cuốn hút bởi sự tái hồi cơ quan ở động vật, và họ đã đề xướng nhiều phương pháp nghiên cứu táo bạo để tìm hiểu đặc tính di truyền của những sinh vật trên. Những nỗ lực và nghiên cứu về quá trình phục dựng cơ quan mới bằng cách sử dụng chẳng hạn cá sọc vằn (zerbrafish) hay các dòng chuột đặc trưng như những sinh vật mô hình đã bắt đầu hé mở cho thấy những quyền lực nào điều khiển hay cản trở quá trình tái hồi cơ quan.
Cho đến nay các nhà khoa học nhận thấy động vật sử dụng 3 phương kế khác nhau đề tái hồi cơ quan của chúng:
- Đầu tiên, những tế bào của một cơ quan họat động nào đó vốn không phân chia, nay lặp tức phân chia nhanh chóng để thay thế cho những mô bị mất, thí dụ này thường gặp khi tim của kỳ nhông bị tổn thương.
- Thứ hai, một nhóm tế bào đặc vốn đã biệt hóa lại có thể hòan nguyên – mà ta hay gọi là sự khử biệt hóa - để tạo nên một khối mô “linh động” từ đó khối mô này thay thế và dần dần tái biệt hóa để tái cấu trúc lại phần mô hay cơ quan hư hỏng trước đó. Phương cách này, kỳ nhông và sa giông thường sử dụng để làm lành và phục hồi khi chi của chúng bị cắt đứt, ngược lại khi bị cắt đứt chi thì từ cá sọc vằn cho đến người chỉ chịu … cụt.
- Cuối cùng, một nhóm các tế bào mầm sẽ được lệnh phục dụng cơ quan hư hỏng. Sán sữa ứng dụng phương pháp này để tái xây dựng cơ thể chúng.
Với loài người, các chuyên gia nhận thấy chúng ta cũng đã thực sự kế thừa những cơ chế trên nhưng ở mức độ không như thế. Ví dụ, sau khi phẫu thuật cắt bỏ một phần gan, các dấu hiệu “hàn gắn vết thương” đã ra lệnh cho các tế bào gan còn lại tăng sinh và phân chia để bù đấp vào chỗ thiết hụt. Các nhà khoa học cũng nhận thấy khi bị “dụ dỗ”, nhiều dạng tế bào người vốn đã được biệt hóa “yên phận” lại “hớn hở” hồi phục lại như trạng thái thời “son trẻ ban đầu”. Thế nhưng câu hỏi vẫn đang tìm câu trả lời là tại sao tim chúng ta lại đầy mô sẹo, còn thủy tinh thế vẫn tiếp tục bị đục và các tế bào não thì không thể hồi phục sau chấn thương?
Một số loài động vật, như kỳ nhông và sán sữa đã phục dựng cơ quan hư hỏng của chúng bằng cách đánh thức những cơ chế di truyền vốn tham gia điều hòa sự hình thành và phát triển cơ thể chúng trong suốt thời kỳ phô thai. Xem xét trên người, chúng ta thấy phôi người cũng trãi qua những con đường phát triển tương tự như phôi động vật, nhưng điều oan nghiệt là suốt quá trình tiến hóa, con người đã đánh mấy khả năng kỳ diệu này khi con người bước vào giai đọan trưởng thành. Có lẽ là do quá trình phân chia tế bào cần cho quá trình phục dựng mô cơ quan hư hỏng lại khiến cho quá trình ung thư hình thành và phát triển. Những bậc thầy như kỳ nhông thực sự đã làm lành vết thương và tạo mô mới của chúng rất có phương pháp. Người ta cũng nhận thấy, có thể đối nghịch với hướng tái hồi mô hư hỏng là hướng triệt thóai hòan tòan, tức là hoặc là tái hồi hoặc không làm gì cả, điều này tránh để các mô bị xơ hóa. Ví dụ ở chuột, các tế bào thần kinh khi bị cắt bỏ sẽ nhanh chóng phục hồi rất mãnh liệt nếu thí nghiệm được thiết kế sao cho tránh việc tạo sẹo, nhưng nếu vết sẹo hình thành thì các tế bào thần kinh này sẽ nhanh chóng chết.
Điều gì tạo nên sự khác biệt trong việc làm lành vết thương ở người và động vật mà trong đó động vật lại có thể tái hồi cơ quan của chúng còn người thì hầu như không? Trả lời được câu hỏi này cũng có nghĩa là ta vén được bức màn bí mật quá trình tái dựng mô cơ quan hư hỏng. Câu trả lời quả không dễ tìm. Dù thế người ta giả định rằng có thể sự khác nhau về mặt di truyền gây nên hiệu ứng này chăng? Và thậm chí khi câu hỏi được trả lời thì các nhà khoa học sẽ phải đau đầu với những câu hỏi kế tiếp: điều gì khiến cho các tế bào tham gia quá trình phục dựng cơ quan hư hỏng không “đi quá trớn”? Và điều gì đảm bảo rằng những phần cơ quan được tái hồi mang đúng kích thước và hình thái cũng như định hướng không gian ban đầu? Và một câu hỏi gần như không tưởng là liệu con người có thể tự mình phục chế cơ quan hư hỏng cho chính mình không?
Trần Thúy - GV Sinh ( Theo Sinh học Việt Nam).
