Tế bào gốc planaria: Bí mật tái sinh phi thường của giun dẹp

Nghiên cứu từ Stowers Institute phát hiện tế bào gốc planaria giúp tái sinh hiệu quả. Đây chính là loại tế bào gốc ở giun dẹp planaria (Platyhelminthes). Chúng không phụ thuộc vào tế bào lân cận mà nhận tín hiệu từ xa trong cơ thể. Do đó giúp loài này tái sinh hiệu quả và mở ra hướng mới cho y học tái tạo ở người.

Tế bào gốc không cần “niche” cố định

Trong hầu hết sinh vật, tế bào gốc cần tín hiệu từ các tế bào xung quanh để biết khi nào nên phân chia và biệt hóa.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới từ Stowers Institute for Medical Research cho thấy điều khác. Kết quả với giun dẹp planaria cho thấy chúng không phụ thuộc vào tín hiệu xung quanh. Đây là loài sinh vật nổi tiếng với khả năng tái sinh cơ thể từ chỉ một mảnh nhỏ.

Tế bào gốc planaria nhận hướng dẫn từ các tế bào ở xa, chứ không từ “hàng xóm” gần kề.

Khám phá này có thể lý giải tại sao giun dẹp có khả năng tái sinh mạnh mẽ đến vậy. Đồng thời gợi mở hướng ứng dụng mới trong tái tạo mô và chữa lành tổn thương ở người.

Nghiên cứu này thách thức khái niệm sinh học truyền thống. Đó là mọi tế bào gốc đều sống trong một “niche” cố định. Đây là nơi các tế bào lân cận điều khiển hoạt động của chúng.

Ví dụ, ở người, tế bào gốc tạo máu cư trú trong tủy xương. Đây là nơi các tế bào xung quanh kiểm soát quá trình phân chia và hình thành tế bào máu mới.

Nhưng ở planaria, tế bào gốc hoạt động độc lập hơn. Chúng không phụ thuộc vào vị trí hay cấu trúc mô cụ thể.

>>>> Tổng hợp kim cương nay đã không còn là quá khó khăn

Giun dẹp viết lại quy tắc của tái sinh

Khả năng tái tạo cơ thể phi thường của giun dẹp là do đặc tính của tế bào gốc. Những tế bào này có thể biến thành bất kỳ loại tế bào nào. Điều này trái ngược với tế bào gốc của hầu hết động vật khác. Chúng chỉ chuyên biệt cho một vài mô nhất định.

Theo Giáo sư Sánchez Alvarado:

“Phát hiện này thách thức quan niệm lâu đời về ‘niche tế bào gốc’ và mở rộng hiểu biết của chúng ta về cách điều khiển khả năng tự phục hồi của mô sống.”

Nhóm nghiên cứu hy vọng khám phá này sẽ giúp xác định các nguyên tắc cơ bản chi phối việc tế bào gốc biến đổi. Từ đó hỗ trợ nghiên cứu phòng ngừa ung thư. Vì nhiều khối u xuất phát từ việc tế bào gốc “đi sai hướng”.

>>>> Công cụ tìm kiếm DNA, google của dân bioinformatics

Phát hiện tế bào mới: Hecatonoblast

Sử dụng kỹ thuật giải trình tự không gian (spatial transcriptomics). Nhóm nghiên cứu đã theo dõi hoạt động gene trong từng tế bào và môi trường xung quanh.

Họ phát hiện ra một loại tế bào chưa từng được mô tả trước đây. Tế bào này có kích thước lớn, với nhiều phần nhô ra giống cánh tay. Nhóm gọi chúng là “hecatonoblasts”, lấy cảm hứng từ quái vật Hy Lạp Hecatoncheires với trăm tay.

Mặc dù hecatonoblasts nằm rất gần tế bào gốc, chúng không kiểm soát hoạt động của tế bào gốc như dự đoán.

Thay vào đó, tế bào ruột ở xa lại gửi tín hiệu điều khiển vị trí và chức năng của tế bào gốc trong quá trình tái sinh.

Theo Tiến sĩ Blair Benham-Pyle – đồng tác giả nghiên cứu và hiện là giáo sư tại Đại học Y Baylor (Mỹ):

“Tôi ví điều này như sự khác biệt giữa mạng lưới liên lạc địa phương và mạng lưới toàn cầu. Tế bào lân cận ảnh hưởng đến phản ứng tức thời của tế bào gốc, còn tín hiệu từ xa lại quyết định cách tế bào phản ứng với thay đổi lớn của cơ thể.”

>>>> Xem thêm: vì sao bạn dễ bị người khác kích động đến vậy??

Định nghĩa lại khái niệm “niche tế bào gốc”

Nghiên cứu cho thấy tế bào gốc planarian hoạt động mà không cần một “niche” cố định. Không có loại tế bào hay yếu tố nào ngay bên cạnh chúng đóng vai trò điều khiển chính.

Sự linh hoạt này có thể chính là bí quyết giúp giun dẹp tái sinh toàn diện, trong khi phần lớn sinh vật khác không thể.

Benham-Pyle nhận định:

“Điều thú vị là môi trường của tế bào gốc không cố định, mà luôn biến đổi theo thời gian. Nơi chúng cư trú được hình thành bởi ‘những người bạn đồng hành’ – các tế bào mà chúng tương tác trong suốt quá trình biệt hóa.”

Sánchez Alvarado kết luận:

“Càng hiểu rõ cách các tế bào xung quanh và tín hiệu toàn cơ thể phối hợp để tăng cường khả năng của tế bào gốc, chúng ta càng có thể tiến gần hơn đến việc tái tạo mô và chữa lành cơ thể con người.”

>>>> Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Cell reports ngày 28/10/2025

>>>> Xem thêm các bài viết thú vị khác ở đây!!!