ThanhDat
Intern Writer
Một nhóm các nhà khoa học về tế bào gốc đã sử dụng thành công kỹ thuật tế bào gốc phôi để tạo ra một con chuột có hai cha - một con chuột có hai cha mẹ là con đực - sống đến tuổi trưởng thành. Kết quả của họ, được công bố vào ngày 28 tháng 1 năm 2025, trên tạp chí Cell Press Cell Stem Cell , mô tả cách nhắm mục tiêu vào một tập hợp gen cụ thể liên quan đến sinh sản cho phép các nhà nghiên cứu vượt qua những thách thức trước đây không thể vượt qua trong sinh sản đơn tính ở động vật có vú.
Các nhà khoa học đã từng cố gắng tạo ra những con chuột có cả cha và mẹ trước đây, nhưng phôi thai chỉ phát triển đến một điểm nhất định rồi ngừng phát triển. Ở đây, các nhà nghiên cứu, do tác giả liên lạc Wei Li của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) tại Bắc Kinh dẫn đầu, tập trung vào việc nhắm mục tiêu vào các gen in dấu, điều chỉnh biểu hiện gen theo một số cách. "Công trình này sẽ giúp giải quyết một số hạn chế trong nghiên cứu tế bào gốc và y học tái tạo", Li nói.
"Những đặc điểm độc đáo của gen in dấu đã khiến các nhà khoa học tin rằng chúng là rào cản cơ bản đối với sinh sản đơn tính ở động vật có vú", đồng tác giả Qi Zhou, cũng của CAS, cho biết. "Ngay cả khi tạo phôi song tính hoặc song tính một cách nhân tạo, chúng vẫn không phát triển bình thường và bị đình trệ tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển do những gen này".
Những nỗ lực trước đây nhằm tạo ra một con chuột lưỡng tính đã sử dụng các cơ quan buồng trứng để lấy noãn từ các tế bào gốc đa năng của con đực; những noãn này sau đó được thụ tinh với tinh trùng từ một con đực khác. Tuy nhiên, khi các nhiễm sắc thể tương đồng - nhiễm sắc thể phân chia trong quá trình giảm phân để tạo ra noãn và tinh trùng - có nguồn gốc từ cùng một giới tính, các bất thường về dấu ấn đã phát sinh, dẫn đến các khiếm khuyết phát triển nghiêm trọng.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sửa đổi 20 gen in dấu chính riêng lẻ bằng một số kỹ thuật khác nhau, bao gồm đột biến dịch khung, xóa gen và chỉnh sửa vùng điều hòa. Họ phát hiện ra rằng những chỉnh sửa này không chỉ cho phép tạo ra động vật có hai cha đôi khi sống đến tuổi trưởng thành mà còn dẫn đến các tế bào gốc có tính đa năng ổn định hơn.
"Những phát hiện này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ rằng những bất thường về dấu ấn là rào cản chính đối với quá trình sinh sản đơn tính ở động vật có vú", đồng tác giả Guan-Zheng Luo của Đại học Sun Yat-sen tại Quảng Châu cho biết. "Cách tiếp cận này có thể cải thiện đáng kể kết quả phát triển của tế bào gốc phôi và động vật nhân bản, mở ra một con đường đầy hứa hẹn cho sự tiến bộ của y học tái tạo".
Các nhà nghiên cứu lưu ý một số hạn chế mà công trình của họ vẫn cần giải quyết. Một điều nữa là chỉ có 11,8% phôi thai sống sót có khả năng phát triển cho đến khi sinh ra, và không phải tất cả những con chó con được sinh ra đều sống đến tuổi trưởng thành do khiếm khuyết về phát triển. Hầu hết những con sống đến tuổi trưởng thành đều có sự thay đổi về tăng trưởng và tuổi thọ ngắn hơn. Ngoài ra, những con chuột sống đến tuổi trưởng thành đều vô sinh, mặc dù chúng có biểu hiện hiệu quả nhân bản tăng lên.
"Những sửa đổi sâu hơn đối với gen in dấu có khả năng tạo điều kiện cho việc tạo ra những con chuột khỏe mạnh có cả cha và mẹ, có khả năng sản xuất ra giao tử sống và dẫn đến các chiến lược điều trị mới cho các bệnh liên quan đến gen in dấu", đồng tác giả Zhi-Kun Li của CAS cho biết.
Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục nghiên cứu cách thức biến đổi gen in dấu có thể dẫn đến phôi có tiềm năng phát triển cao hơn. Họ cũng hướng đến việc mở rộng các phương pháp tiếp cận thử nghiệm được phát triển ở chuột sang các loài động vật lớn hơn, bao gồm cả khỉ. Tuy nhiên, họ lưu ý rằng điều này sẽ đòi hỏi nhiều thời gian và công sức vì các tổ hợp gen in dấu ở khỉ khác đáng kể so với ở chuột. Liệu công nghệ này cuối cùng có được áp dụng để giải quyết bệnh tật ở người hay không vẫn chưa rõ ràng. Các hướng dẫn đạo đức của Hiệp hội nghiên cứu tế bào gốc quốc tế đối với nghiên cứu tế bào gốc không cho phép chỉnh sửa bộ gen di truyền cho mục đích sinh sản cũng như không cho phép sử dụng giao tử có nguồn gốc từ tế bào gốc của người để sinh sản vì hiện tại chúng được coi là không an toàn.
Theo Sciencedaily
Các nhà khoa học đã từng cố gắng tạo ra những con chuột có cả cha và mẹ trước đây, nhưng phôi thai chỉ phát triển đến một điểm nhất định rồi ngừng phát triển. Ở đây, các nhà nghiên cứu, do tác giả liên lạc Wei Li của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc (CAS) tại Bắc Kinh dẫn đầu, tập trung vào việc nhắm mục tiêu vào các gen in dấu, điều chỉnh biểu hiện gen theo một số cách. "Công trình này sẽ giúp giải quyết một số hạn chế trong nghiên cứu tế bào gốc và y học tái tạo", Li nói.
"Những đặc điểm độc đáo của gen in dấu đã khiến các nhà khoa học tin rằng chúng là rào cản cơ bản đối với sinh sản đơn tính ở động vật có vú", đồng tác giả Qi Zhou, cũng của CAS, cho biết. "Ngay cả khi tạo phôi song tính hoặc song tính một cách nhân tạo, chúng vẫn không phát triển bình thường và bị đình trệ tại một thời điểm nào đó trong quá trình phát triển do những gen này".
Những nỗ lực trước đây nhằm tạo ra một con chuột lưỡng tính đã sử dụng các cơ quan buồng trứng để lấy noãn từ các tế bào gốc đa năng của con đực; những noãn này sau đó được thụ tinh với tinh trùng từ một con đực khác. Tuy nhiên, khi các nhiễm sắc thể tương đồng - nhiễm sắc thể phân chia trong quá trình giảm phân để tạo ra noãn và tinh trùng - có nguồn gốc từ cùng một giới tính, các bất thường về dấu ấn đã phát sinh, dẫn đến các khiếm khuyết phát triển nghiêm trọng.
Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã sửa đổi 20 gen in dấu chính riêng lẻ bằng một số kỹ thuật khác nhau, bao gồm đột biến dịch khung, xóa gen và chỉnh sửa vùng điều hòa. Họ phát hiện ra rằng những chỉnh sửa này không chỉ cho phép tạo ra động vật có hai cha đôi khi sống đến tuổi trưởng thành mà còn dẫn đến các tế bào gốc có tính đa năng ổn định hơn.
"Những phát hiện này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ rằng những bất thường về dấu ấn là rào cản chính đối với quá trình sinh sản đơn tính ở động vật có vú", đồng tác giả Guan-Zheng Luo của Đại học Sun Yat-sen tại Quảng Châu cho biết. "Cách tiếp cận này có thể cải thiện đáng kể kết quả phát triển của tế bào gốc phôi và động vật nhân bản, mở ra một con đường đầy hứa hẹn cho sự tiến bộ của y học tái tạo".
Các nhà nghiên cứu lưu ý một số hạn chế mà công trình của họ vẫn cần giải quyết. Một điều nữa là chỉ có 11,8% phôi thai sống sót có khả năng phát triển cho đến khi sinh ra, và không phải tất cả những con chó con được sinh ra đều sống đến tuổi trưởng thành do khiếm khuyết về phát triển. Hầu hết những con sống đến tuổi trưởng thành đều có sự thay đổi về tăng trưởng và tuổi thọ ngắn hơn. Ngoài ra, những con chuột sống đến tuổi trưởng thành đều vô sinh, mặc dù chúng có biểu hiện hiệu quả nhân bản tăng lên.
"Những sửa đổi sâu hơn đối với gen in dấu có khả năng tạo điều kiện cho việc tạo ra những con chuột khỏe mạnh có cả cha và mẹ, có khả năng sản xuất ra giao tử sống và dẫn đến các chiến lược điều trị mới cho các bệnh liên quan đến gen in dấu", đồng tác giả Zhi-Kun Li của CAS cho biết.
Nhóm nghiên cứu sẽ tiếp tục nghiên cứu cách thức biến đổi gen in dấu có thể dẫn đến phôi có tiềm năng phát triển cao hơn. Họ cũng hướng đến việc mở rộng các phương pháp tiếp cận thử nghiệm được phát triển ở chuột sang các loài động vật lớn hơn, bao gồm cả khỉ. Tuy nhiên, họ lưu ý rằng điều này sẽ đòi hỏi nhiều thời gian và công sức vì các tổ hợp gen in dấu ở khỉ khác đáng kể so với ở chuột. Liệu công nghệ này cuối cùng có được áp dụng để giải quyết bệnh tật ở người hay không vẫn chưa rõ ràng. Các hướng dẫn đạo đức của Hiệp hội nghiên cứu tế bào gốc quốc tế đối với nghiên cứu tế bào gốc không cho phép chỉnh sửa bộ gen di truyền cho mục đích sinh sản cũng như không cho phép sử dụng giao tử có nguồn gốc từ tế bào gốc của người để sinh sản vì hiện tại chúng được coi là không an toàn.
Theo Sciencedaily
