Axolotl, một loài kỳ giông Mexico, sở hữu khả năng tái tạo đáng kinh ngạc, có thể tái tạo toàn bộ chi, cơ quan và thậm chí cả các bộ phận của não, mang đến những hiểu biết sâu sắc về những tiến bộ tiềm năng trong chữa bệnh cho con người.
Axolotl đã mê hoặc các nhà sinh vật học trong hơn một thế kỷ do khả năng tái tạo hoàn hảo các bộ phận cơ thể bị mất. Một nghiên cứu gần đây trên tạp chí Nature tiết lộ rằng các tế bào axolotl có "trí nhớ vị trí" hướng dẫn sự tái sinh. Trí nhớ này cho phép các tế bào ghi nhớ vị trí của chúng trong cơ thể và xây dựng lại các cấu trúc bị thiếu mà không có sẹo hoặc hình dạng không phù hợp.
Các tế bào hoạt động như thể chúng có GPS bên trong, biết vị trí của chúng dọc theo các trục của cơ thể. Khi một chi bị mất, các tế bào gần vết thương nhân lên, tạo thành một blastema, một cấu trúc nơi các tế bào trộn lẫn và ghi nhớ vị trí ban đầu của chúng. Trí nhớ vị trí chính xác này cho phép các tế bào tái sinh chi bị mất một cách liền mạch.
Nghiên cứu nhấn mạnh vai trò của một gen có tên là Hand2 và một protein tín hiệu có tên là Sonic hedgehog trong việc duy trì trí nhớ vị trí này. Các tế bào ở mặt sau của chi sản xuất Hand2, chất này kích hoạt Sonic hedgehog khi bị thương. Sonic hedgehog củng cố Hand2, củng cố danh tính của tế bào.
Các nhà khoa học đã có thể "hack" hệ thống này bằng cách cho các tế bào mặt trước tiếp xúc với Sonic hedgehog, khiến chúng chấp nhận danh tính mặt sau. Ngay cả sau khi chi tái sinh, những tế bào được lập trình lại này vẫn giữ lại danh tính mới của chúng thông qua nhiều lần tái sinh. Việc viết lại bộ nhớ tế bào này hoạt động đáng tin cậy hơn từ trước ra sau, một hiện tượng được gọi là "ưu thế phía sau".
Hiểu được trí nhớ vị trí có thể cách mạng hóa việc chữa lành vết thương và kỹ thuật mô, cho phép các bác sĩ phát triển các mô thay thế hoàn toàn phù hợp với môi trường xung quanh. Điều này có thể dẫn đến chữa lành không sẹo, sửa chữa chính xác các vết thương phức tạp và tái tạo các mô bị mất với sự tích hợp thích hợp vào hệ thống của cơ thể.
Nghiên cứu này thách thức sự hiểu biết của chúng ta về trí nhớ, cho thấy rằng các tế bào trên khắp cơ thể lưu trữ những ký ức được mã hóa trong gen và protein. Những ký ức tế bào này có thể được chỉnh sửa, mang đến những khả năng mới cho y học tái tạo. Nghiên cứu cũng liên kết sự phát triển ban đầu với sự tái tạo ở người trưởng thành, tiết lộ cách các mạch phân tử tương tự được tái sử dụng để tái sinh chi.
Axolotl, mặc dù bị đe dọa trong môi trường sống bản địa của chúng, vẫn tiếp tục vô giá để hiểu về tái tạo. Khả năng tự xây dựng lại một cách chính xác của chúng mang đến những bài học quý giá để mở khóa tiềm năng tái tạo của con người. Nghiên cứu này đưa chúng ta đến gần hơn với việc cách mạng hóa việc chữa lành vết thương và kỹ thuật mô bằng cách cung cấp cho các tế bào được cấy ghép các hướng dẫn chính xác về vai trò và vị trí của chúng.