
กิ้งก่าแอกโซลอเติล (ภาพ: Getty)
การศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์ใน วารสาร Nature Communications เปิดเผยความลับทางโมเลกุลเบื้องหลังความสามารถอันน่าอัศจรรย์ของแอกโซลอเติลในการสร้างแขนขาใหม่
ที่น่าประหลาดใจที่สุดก็คือ สารประกอบหลักในกระบวนการนี้คือกรดเรตินอยด์ ซึ่งเป็นอนุพันธ์ของวิตามินเอที่คุ้นเคยและมักพบในยารักษาสิว
แอกโซลอเติล สิ่งมีชีวิตแปลกประหลาดที่อาศัยอยู่ในทะเลสาบน้ำจืดในเม็กซิโก เป็นหัวข้อการวิจัยที่น่าสนใจในสาขาชีววิทยาการฟื้นฟูมานานแล้ว
ต่างจากมนุษย์ เมื่อสูญเสียแขนขาไป แอกโซลอเติลสามารถงอกแขนขาใหม่ได้ทั้งหมด ตั้งแต่กระดูก ข้อต่อ หลอดเลือด ไปจนถึงเส้นประสาท นี่ไม่ใช่ปรากฏการณ์แปลกในสัตว์บางชนิด แต่ความสามารถของแอกโซลอเติลในการสร้างแขนขาอันซับซ้อนขึ้นมาใหม่นั้นสร้างความประหลาดใจให้กับ นักวิทยาศาสตร์ มาโดยตลอด
อย่างไรก็ตาม ทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยนอร์ทอีสเทิร์น (สหรัฐอเมริกา) นำโดยศาสตราจารย์เจมส์ โมนาแฮน ค้นพบว่า “ปาฏิหาริย์” ทางชีวภาพนี้แท้จริงแล้วถูกควบคุมโดยระบบส่งสัญญาณโมเลกุลที่ซับซ้อน ซึ่งกรดเรตินอยด์ทำหน้าที่เป็นระบบกำหนดตำแหน่งเชิงพื้นที่ (GPS ทางชีวภาพ) สำหรับการสร้างเซลล์ใหม่
กรดเรตินอยด์ – จากเครื่องสำอางสู่การฟื้นฟูเนื้อเยื่อ
กรดเรติโนอิกเป็นอนุพันธ์ที่ออกฤทธิ์ของวิตามินเอ มักใช้รักษาสิวและริ้วรอยแห่งวัย แต่งานวิจัยใหม่ชี้ให้เห็นว่าสารประกอบนี้มีประโยชน์มากกว่านั้น โดยทำหน้าที่บอกเซลล์ว่าเซลล์อยู่ตรงไหนบนแกนการเจริญเติบโตของแขนขา และจะสร้างเนื้อเยื่อใดขึ้นตรงนั้น ตั้งแต่ไหล่ ข้อศอก ไปจนถึงนิ้ว
การกระจายตัวของความเข้มข้นของกรดเรตินอยด์ตามแกนของแขนขา – สูงที่ฐาน ต่ำไปทางปลาย – ก่อให้เกิด “พิกัดทางชีวภาพ” ที่ช่วยกำหนดทิศทางกระบวนการสร้างโครงสร้างของแขนขาใหม่ได้อย่างแม่นยำเหมือนเดิม

กรดเรตินอยด์เป็นอนุพันธ์ที่มีฤทธิ์ของวิตามินเอ มักใช้ในการรักษาสิวและผิวต่อต้านวัย (ภาพ: Getty)
เอนไซม์ CYP26B1 มีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้ โดยช่วยสลายกรดเรตินอยด์และควบคุมการไล่ระดับความเข้มข้นของกรด เมื่อทีมวิจัยยับยั้งเอนไซม์นี้ แขนขาของซาลาแมนเดอร์ที่งอกใหม่จะเติบโตในตำแหน่งที่ไม่เหมาะสม โดยมีเนื้อเยื่อซ้ำๆ หรือกระดูกส่วนเกิน ซึ่งบ่งชี้ว่า “ระบบ GPS โมเลกุล” ถูกปิดใช้งาน
แม้แต่เมื่อพวกเขาใช้ CRISPR เพื่อตัดยีน Shox ซึ่งเป็นยีนที่ควบคุมการเจริญเติบโตของแขนท่อนล่างในสัตว์มีกระดูกสันหลัง แอกโซลอเติลก็ยังคงงอกแขนขาขึ้นมาใหม่ได้ แต่แขนส่วนกลางกลับผิดรูปในขณะที่มือยังคงสภาพเดิม สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ายีนเหล่านี้ควบคุมส่วนต่างๆ ของแขนขา ซึ่งเป็นการค้นพบที่สำคัญสำหรับการแพทย์ฟื้นฟู
มนุษย์สามารถฟื้นฟูตัวเองได้ไหม?
ที่น่าสังเกตคือ ยีนบางส่วนที่เหมือนกับแอกโซลอเติลก็มีอยู่ในมนุษย์เช่นกัน ตัวอย่างเช่น การกลายพันธุ์ในยีน Shox อาจทำให้เกิดความผิดปกติในการพัฒนาแขนขา เช่น อัมพาตครึ่งซีก หรือข้อผิดรูป ซึ่งชี้ให้เห็นว่าโปรแกรมการพัฒนาแขนขาของสัตว์ทั้งสองชนิดนี้มีความคล้ายคลึงกัน
อย่างไรก็ตาม ตามที่ศาสตราจารย์เจมส์ โมนาฮาน (มหาวิทยาลัยนอร์ทอีสเทิร์น สหรัฐอเมริกา) กล่าว ความแตกต่างไม่ได้อยู่ที่ยีน แต่เป็นวิธีที่เซลล์ตอบสนองต่อสัญญาณทางชีววิทยา
ในแอกโซลอเติล การบาดเจ็บที่แขนขาสามารถกระตุ้นโปรแกรมการพัฒนาของตัวอ่อนให้กลับมาทำงานอีกครั้ง ซึ่งจะสร้างเนื้อเยื่อใหม่ขึ้นมาทดแทนส่วนที่สูญเสียไป อย่างไรก็ตาม ในมนุษย์ สัญญาณเดียวกันนี้ถูก “ตีความผิด” ว่าเป็นการบาดเจ็บที่ต้องได้รับการซ่อมแซม นำไปสู่การเกิดเนื้อเยื่อแผลเป็น
การตอบสนองทางชีวภาพนี้เองที่ขัดขวางไม่ให้มนุษย์งอกแขนขาขึ้นมาใหม่เหมือนซาลาแมนเดอร์ อย่างไรก็ตาม ศาสตราจารย์โมนาแฮนเชื่อว่าหากเราสามารถสร้างสภาพแวดล้อมการส่งสัญญาณที่เหมาะสม ทำให้เซลล์ต้นกำเนิด “รับฟัง” สัญญาณการฟื้นฟูแทนที่จะตอบสนองอย่างไม่ถูกต้อง การฟื้นฟูแขนขาให้สมบูรณ์ก็เป็นไปได้
งานวิจัยนี้เปิดแนวทางใหม่ นั่นคือ การควบคุมโมเลกุลส่งสัญญาณ เช่น กรดเรตินอยด์ เพื่อควบคุมพฤติกรรมของเซลล์ ไม่ใช่การแทรกแซงยีนอย่างลึกซึ้ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง แทนที่จะรีโปรแกรมจีโนม นักวิทยาศาสตร์กำลังมองหาวิธีที่จะสื่อสาร "ภาษาชีวภาพ" ที่เซลล์เข้าใจ
การปฏิวัติชีววิทยาเชิงฟื้นฟู
แม้ว่ามนุษย์ยังคงต้องพัฒนาอีกมากก่อนที่จะสามารถงอกแขนขาใหม่ได้เหมือนซาลาแมนเดอร์ แต่การวิจัยครั้งนี้ถือเป็นก้าวสำคัญที่พิสูจน์ให้เห็นว่าการงอกใหม่ไม่ใช่ปริศนาอีกต่อไป แต่สามารถอธิบายได้อย่างสมบูรณ์ด้วยชีววิทยาโมเลกุล
ทั่วโลก มีกลุ่มวิจัยอื่นๆ อีกมากมายที่กำลังดำเนินการตามเป้าหมายนี้เช่นกัน กลุ่มวิจัยจากมหาวิทยาลัยทัฟส์ (สหรัฐอเมริกา) ประสบความสำเร็จในการกระตุ้นกบโตเต็มวัยให้งอกขาใหม่โดยใช้การบำบัดด้วยไฟฟ้าชีวภาพ
ทีมงานในออสเตรียกำลังพัฒนาแผนที่โมเลกุลที่ช่วยให้เซลล์จดจำรูปร่างเดิมของแขนขาที่สูญเสียไป ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในการฟื้นฟูโครงสร้างที่แม่นยำ
ทฤษฎีวิวัฒนาการบางประการชี้ให้เห็นว่ามนุษย์เคยมีความสามารถในการสร้างใหม่ได้สูงกว่า แต่ค่อยๆ สูญเสียความสามารถในการสร้างใหม่ไปเนื่องจากการคัดเลือกเพื่อให้ได้อัตราการรักษาที่เร็วขึ้นโดยใช้เนื้อเยื่อแผลเป็น ซึ่งเหมาะกับสภาวะการอยู่รอดที่เลวร้าย
แม้ว่าความฝันที่จะได้แขนขาใหม่ยังคงอีกยาวไกล แต่งานวิจัยนี้ถือเป็นก้าวสำคัญที่แสดงให้เห็นว่าความสามารถในการฟื้นฟูร่างกายไม่ใช่เรื่องลึกลับอีกต่อไป แต่สามารถถอดรหัสได้ด้วยเครื่องมือทางชีววิทยาสมัยใหม่ นี่อาจเป็นรากฐานสำหรับการปฏิวัติครั้งใหม่ในวงการเวชศาสตร์ฟื้นฟูในอนาคต
ที่มา: 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
การแสดงความคิดเห็น (0)