Nghiên cứu loài kỳ nhông nước để phục vụ y học

Tại một trung tâm nghiên cứu mới thành lập ở thành phố Hanover phía tây bắc nước Đức, các nhà khoa học đang miệt mài nghiên cứu để giải mã những bí ẩn của loài kỳ nhông nước Mexico độc đáo này với hy vọng có thể ứng dụng cho con người.

Khoảng 100 con kỳ nhông nước lượn lờ trong bể nuôi tại Đại học Y khoa Hanover nước Đức. Những cái mang giống như cánh tay nhỏ của chúng mọc ra như tóc trên đầu và cái miệng bé xíu như mỉm cười khi chống hai chân trước xuống đáy bể. Nhưng khoảng 100 con kỳ nhông trong bể hoàn toàn không giống nhau - một số con bị mất tay hoặc chân, số khác có phần chân hoặc tay bị cụt mất một đoạn và đang trong quá trình tái sinh. Chúng không phải là loài động vật lưỡng cư thông thường.

Để nghiên cứu khả năng tái tạo cơ thể của kỳ nhông nước, các nhà khoa học ở Đại học Y khoa Hanover tiến hành cắt đi lớp da hay những đoạn chi của chúng (dĩ nhiên có sử dụng thuốc giảm đau). Nhà khoa học Bjorn Menger nói: "Những chỗ bị cắt ra được đông lại tức thì và chúng ta có thể quan sát tiến trình tự chữa lành vết thương của loài kỳ nhông nước Mexico đang diễn ra ngay trước mắt". Chỉ mất vài tháng là phần cơ thể bị mất đi sẽ được tái sinh hoàn toàn.

"Những con còn nhỏ thì phục hồi nhanh hơn", nhà sinh học phân tử Kerstin Reimers-Fadhlaoui nói. Khả năng tái sinh cơ thể thật khó tin này khiến cho loài kỳ nhông nước trở thành nguồn nghiên cứu vô cùng quan trọng cho khoa học. Tất cả các bộ phận cơ thể của kỳ nhông nước đều có khả năng tái sinh - các chi, những bộ phận cơ thể và thậm chí những phần não và xương sống. Đây là loài duy nhất trong thế giới động vật có xương sống bậc cao có khả năng tái sinh kỳ diệu.

Tháng 9/2010, các nhà sinh học phân tử, giải phẫu và chuyên gia về động vật lưỡng cư Đức có sáng kiến thành lập một trung tâm nghiên cứu về loài kỳ nhông nước Mexico ở thành phố Hanover. Họ hy vọng một ngày nào đó giải mã được những bí mật tái sinh của loài kỳ nhông nước và ứng dụng vào chữa trị cho con người - những nạn nhân bỏng và bị mất chi.

Trong tương lai, các nhà khoa học cũng tin tưởng loài vật này sẽ cung cấp chiếc chìa khóa về sức khỏe và trường sinh bất lão. Kỳ nhông nước sống lâu hơn loài kỳ nhông thông thường - được ghi nhận là đến 25 năm. Kỳ nhông nước gần như đã tuyệt chủng trong đời sống hoang dã.

Hồ Xochimilco, không xa Mexico City, là nơi duy nhất còn tồn tại của loài kỳ nhông nước Ambystoma mexicanum. Tuy nhiên, hồ Xochimilco hiện nay đã bị ô nhiễm trầm trọng, đe dọa đến sự sinh tồn của loài kỳ nhông nước.

Kỳ nhông nước Mexico, nhìn từ phía trước, trong bể nuôi ở Hanover.

Hiện thời vẫn chưa có cuộc nghiên cứu chính thức nào giải thích được một cách chính xác tiến trình tái sinh của loài kỳ nhông nước diễn ra như thế nào. Sau khi phần chi bị cắt đứt, một lớp tế bào da hình thành từ những tế bào ngay tại nơi bị cắt. Một loại mô sẹo hình thành và các loại mô mới quan trọng bắt đầu phát triển, như là các mạch máu, cơ, gân, xương và thậm chí dây thần kinh.

Các nhà khoa học từ lâu đã cho rằng các tế bào ở nơi cắt cụt thông qua tín hiệu phân tử để biến đổi thành các tế bào gốc đa năng - loại tế bào gốc sẽ trở thành bất cứ loại tế bào nào trong cơ thể - và sau đó phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau.

Lý thuyết này đã bị bác bỏ vào năm 2009 sau khi một nhóm nhà nghiên cứu ở Viện Sinh học tế bào phân tử và di truyền học Max Planck ở thành phố Dresden, bang Saxony miền Đông nước Đức, công bố công trình của họ trên tạp chí y khoa nổi tiếng Nature. Các nhà khoa học quan sát những loại tế bào riêng lẻ nhờ sự giúp sức của các protein huỳnh quang. Không một tế bào gốc nào phát triển từ một tế bào cơ cũ; mà số tế bào cơ mới sinh ra từ những tế bào nguyên thủy. Giống như là sụn được tái tạo từ những tế bào sụn. Tế bào da thì linh động hơn - sụn, gân và da đều có thể phát triển từ tế bào da.

Theo Elly Tanaka, tác giả của nghiên cứu, điều này chứng minh rằng các tế bào của kỳ nhông nước có hoạt động không khác mấy tế bào của những động vật hữu nhũ. Ngay đến con người, trong suốt thời gian phát triển của phôi thai cũng có khả năng tái sinh. Đầu ngón tay của đứa bé có thể mọc trở lại nhưng khả năng này sẽ biến mất theo độ tuổi.

Kerstin Reimers-Fadhlaoui giải thích: "Chúng ta có cùng lịch sử tiến hóa chung với động vật lưỡng cư. Khả năng tái sinh có trong cấu tạo di truyền cơ bản của chúng ta". Có lẽ kỳ nhông nước sẽ giúp khoa học khám phá cách khôi phục tiến trình tái sinh một lần nữa.

Menger nói: "Mục tiêu lâu dài của chúng tôi là tạo ra một chất hỗ trợ tiến trình tự chữa lành vết thương. Ví dụ, người ta có thể sử dụng chất này như loại kem bôi lên vết thương do bỏng".

Trung tâm nghiên cứu kỳ nhông nước mới thành lập ở Hanover dành cho sự nghiệp bảo vệ các loài cũng như nghiên cứu khoa học. Chuyên gia về động vật lưỡng cư Christina Allmeling chịu trách nhiệm chăm sóc những con vật và một phần chương trình gây giống quốc tế để bảo tồn loài Ambystoma mexicanum đang có nguy cơ tận diệt.

Một trong những nguyên tắc của Allmeling là không một động vật nào phải chết để phục vụ nghiên cứu khoa học, và mỗi con kỳ nhông nước đều có quyền nghỉ ngơi sau khi dành cả đời để phục vụ cho khoa học. Cho dù có khả năng tái sinh cơ thể một cách kỳ diệu, nhưng loài Ambystoma mexicanum vẫn không thoát khỏi cái chết