Đột phá khoa học: Lần đầu “cấy” khả năng quang hợp của thực vật vào động vật, mở ra hy vọng chữa bệnh

Một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố bước tiến đột phá trong lĩnh vực y sinh khi lần đầu tiên đưa hệ thống quang hợp của thực vật vào cơ thể động vật mắc bệnh. Kết quả thử nghiệm cho thấy các cá thể này có dấu hiệu phục hồi, mở ra triển vọng mới trong điều trị các bệnh thoái hóa.

Ảnh: SCMP 

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Nature Communications, các nhà khoa học đã phát triển một hệ thống gồm các hạt nano có khả năng quang hợp – vốn là cơ chế đặc trưng của thực vật, giúp chuyển đổi ánh sáng thành năng lượng. 

Các hạt này được đưa vào cơ thể chuột và thỏ mắc các bệnh thoái hóa. Khi tiếp xúc với ánh sáng, chúng hoạt động tương tự như “nhà máy năng lượng”, giúp tăng cường sản sinh năng lượng trong tế bào và cải thiện chức năng sinh học bị suy giảm.

Quang hợp vốn là quá trình sinh học chỉ tồn tại ở thực vật, tảo và một số vi khuẩn, cho phép chuyển hóa năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học để nuôi sống tế bào. 

Theo nhóm nghiên cứu, khi cơ thể bị lão hóa hoặc chịu tổn thương do bệnh tật, sự tương tác giữa các bào quan trong tế bào (những “cơ quan nhỏ” bên trong tế bào) sẽ bị rối loạn, làm suy giảm chức năng sống. 

Việc bổ sung hệ thống quang hợp nhân tạo giúp khôi phục các tương tác này, từ đó cải thiện tình trạng bệnh. Các thí nghiệm cho thấy động vật được điều trị có dấu hiệu phục hồi rõ rệt so với nhóm đối chứng.

Đáng chú ý, nhóm nghiên cứu còn đề xuất kết hợp công nghệ này với các thiết bị chiếu sáng không dây cấy ghép trong cơ thể, cho phép kích hoạt quá trình quang hợp ngay cả ở các mô sâu – nơi ánh sáng tự nhiên khó tiếp cận. 

Các nhà khoa học nhận định phương pháp này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong điều trị các bệnh liên quan đến rối loạn chức năng tế bào và chuyển hóa, đặc biệt là các bệnh thoái hóa và lão hóa. 

Trên thực tế, việc “lai ghép” cơ chế quang hợp vào tế bào động vật từng là thách thức lớn của sinh học trong nhiều thập kỷ, do tế bào động vật thường nhận diện các thành phần này là “ngoại lai” và loại bỏ chúng. Tuy nhiên, những tiến bộ gần đây trong công nghệ sinh học đã giúp vượt qua rào cản này, mở ra hướng nghiên cứu hoàn toàn mới. 

Dù kết quả bước đầu rất khả quan, các chuyên gia cho rằng cần thêm nhiều nghiên cứu để đánh giá độ an toàn và hiệu quả lâu dài trước khi có thể áp dụng trên người.

Nếu thành công, công nghệ “quang hợp nhân tạo trong cơ thể” không chỉ thay đổi cách điều trị bệnh mà còn mở ra một hướng tiếp cận hoàn toàn mới trong y học tái tạo – nơi tế bào có thể tự tạo năng lượng nhờ ánh sáng, giống như thực vật.