Một thí nghiệm đột phá vừa làm đảo lộn lý thuyết tiến hóa khi các nhà khoa học quốc tế hồi sinh một công cụ di truyền gần 1 tỷ năm tuổi từ sinh vật đơn bào và đưa vào cơ thể chuột hiện đại, tạo ra một cá thể chuột khảm khỏe mạnh. Kết quả này khẳng định sự liên tục phi thường của dòng chảy sự sống qua hàng trăm triệu năm tiến hóa.
Khám phá gen Sox và POU ở sinh vật đơn bào
Trùng roi cổ áo (choanoflagellate) được xác định là họ hàng gần nhất còn sống của toàn bộ thế giới động vật đa bào ngày nay. Khi phân tích bộ gen của loài sinh vật đơn bào này, các chuyên gia phát hiện chúng sở hữu các phiên bản của gen Sox và POU – những gen tối quan trọng điều khiển sự hình thành tế bào gốc ở động vật. Trước đây, các gen này luôn được khẳng định là hoàn toàn vắng mặt ở sinh vật đơn bào, khiến khám phá này làm đảo lộn mọi nhận thức kinh điển về nguồn gốc và bản chất tiến hóa của tế bào gốc.
Thí nghiệm tạo chuột khảm từ gen cổ đại
Để chứng minh luận điểm, các nhà khoa học đã thực hiện một bước đi táo bạo: lấy gen Sox của trùng roi cổ áo thay thế cho gen Sox2 trong tế bào chuột. Kết quả, các mã di truyền nguyên thủy này kích hoạt tế bào chuột tái lập trình thành tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs) – loại tế bào có khả năng biệt hóa thành mọi loại tế bào chức năng trong cơ thể. Khi các tế bào iPSCs mang gen cổ đại được tiêm vào phôi chuột đang phát triển, chúng tạo ra một sinh vật khảm hoàn chỉnh với những đốm lông màu đen và đôi mắt sẫm màu, xác nhận gen từ tổ tiên đơn bào đã can thiệp và định hình quá trình phát triển của cơ thể động vật phức tạp.
Ý nghĩa đối với y học tái tạo
Theo Tiến sĩ Alex de Mendoza, tác giả đứng đầu nghiên cứu, mặc dù trùng roi cổ áo không có tế bào gốc, nhưng chúng sở hữu các gen này để kiểm soát các tiến trình nội bào cơ bản trước khi động vật đa bào tái sử dụng chúng để xây dựng cơ thể phức tạp. Đồng tác giả, Tiến sĩ Ralf Jauch, nhận định rằng việc thấu hiểu cội nguồn của các công cụ di truyền sẽ giúp tìm ra phương thức tinh chỉnh, tối ưu hóa cơ chế vạn năng của tế bào gốc, tạo tiền đề cho các bước tiến trong y học tái tạo và nuôi cấy mô điều trị bệnh nan y.
