Khánh Vân
Writer
Các nhà khoa học Trung Quốc vừa công bố thành công trong việc tạo ra chuột con từ hai chuột đực, mở ra hy vọng cho các phương pháp điều trị vô sinh mới và thậm chí là sinh sản đồng giới ở người trong tương lai.
Chuột con được tạo ra từ hai chuột bố
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell Stem Cell mô tả cách các nhà khoa học tại Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Trung Quốc, dẫn đầu bởi Phó Giáo sư Tiến sĩ Zhi-Kun Li, đã sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR để vượt qua rào cản gen dấu ấn - yếu tố chính ngăn cản sự phát triển phôi thai khỏe mạnh từ hai cá thể đồng giới.
Gen dấu ấn là một tập hợp khoảng 200 gen có ở cả hai giới, nhưng biểu hiện khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc từ bố hay mẹ. Sự bất thường trong biểu hiện gen dấu ấn ở phôi thai tạo ra từ hai cá thể cùng giới thường dẫn đến các khuyết tật nghiêm trọng, khiến phôi thai không thể phát triển hoặc con non sinh ra không sống được đến tuổi trưởng thành.
Trước đây, các nhà khoa học đã cố gắng xác định từng gen dấu ấn cụ thể để điều chỉnh biểu hiện của chúng. Tuy nhiên, với hàng triệu khả năng kết hợp từ 400 gen dấu ấn, phương pháp này tỏ ra cực kỳ khó khăn.
Trong nghiên cứu mới, nhóm của Tiến sĩ Li đã áp dụng một cách tiếp cận hoàn toàn khác: thay vì tìm cách xác định, họ "loại bỏ" các gen dấu ấn gây vấn đề. Cụ thể, họ đã sử dụng CRISPR để xóa 20 gen dấu ấn được xác định là có liên quan đến sinh sản trong tế bào gốc của hai chuột đực.
Sau đó, các tế bào gốc này được biến đổi thành tế bào trứng và tinh trùng, thụ tinh trong môi trường nhân tạo và cấy vào chuột cái mang thai hộ. Kết quả, 7 chuột con khỏe mạnh đã được sinh ra từ 167 phôi thai được cấy ghép (tỷ lệ thành công 4%).
Đây là một bước tiến quan trọng, cho thấy rào cản gen dấu ấn có thể được vượt qua, mở ra con đường cho các phương pháp điều trị vô sinh mới, cũng như khả năng sinh sản đồng giới ở người trong tương lai.
"Những phát hiện này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ khẳng định những bất thường về gen dấu ấn là rào cản chính đối với quá trình sinh sản đơn tính ở động vật có vú", Guan-Zheng Luo, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.
Với tỷ lệ thành công cao hơn so với nghiên cứu trước đây của các nhà khoa học Nhật Bản (1,1%), nhóm của Tiến sĩ Li đang hướng tới việc thực hiện thí nghiệm tương tự trên động vật linh trưởng. Nếu thành công, đây sẽ là một bước tiến gần hơn tới việc ứng dụng kỹ thuật này trên người.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc áp dụng kỹ thuật này trên người sẽ còn gặp nhiều thách thức về mặt kỹ thuật, đạo đức và pháp lý.
Chuột con được tạo ra từ hai chuột bố
Vượt qua rào cản gen dấu ấn
Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Cell Stem Cell mô tả cách các nhà khoa học tại Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Trung Quốc, dẫn đầu bởi Phó Giáo sư Tiến sĩ Zhi-Kun Li, đã sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR để vượt qua rào cản gen dấu ấn - yếu tố chính ngăn cản sự phát triển phôi thai khỏe mạnh từ hai cá thể đồng giới.
Gen dấu ấn là một tập hợp khoảng 200 gen có ở cả hai giới, nhưng biểu hiện khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc từ bố hay mẹ. Sự bất thường trong biểu hiện gen dấu ấn ở phôi thai tạo ra từ hai cá thể cùng giới thường dẫn đến các khuyết tật nghiêm trọng, khiến phôi thai không thể phát triển hoặc con non sinh ra không sống được đến tuổi trưởng thành.
"Loại bỏ" thay vì "xác định"
Trước đây, các nhà khoa học đã cố gắng xác định từng gen dấu ấn cụ thể để điều chỉnh biểu hiện của chúng. Tuy nhiên, với hàng triệu khả năng kết hợp từ 400 gen dấu ấn, phương pháp này tỏ ra cực kỳ khó khăn.
Trong nghiên cứu mới, nhóm của Tiến sĩ Li đã áp dụng một cách tiếp cận hoàn toàn khác: thay vì tìm cách xác định, họ "loại bỏ" các gen dấu ấn gây vấn đề. Cụ thể, họ đã sử dụng CRISPR để xóa 20 gen dấu ấn được xác định là có liên quan đến sinh sản trong tế bào gốc của hai chuột đực.
Sau đó, các tế bào gốc này được biến đổi thành tế bào trứng và tinh trùng, thụ tinh trong môi trường nhân tạo và cấy vào chuột cái mang thai hộ. Kết quả, 7 chuột con khỏe mạnh đã được sinh ra từ 167 phôi thai được cấy ghép (tỷ lệ thành công 4%).
Mở ra những triển vọng mới
Đây là một bước tiến quan trọng, cho thấy rào cản gen dấu ấn có thể được vượt qua, mở ra con đường cho các phương pháp điều trị vô sinh mới, cũng như khả năng sinh sản đồng giới ở người trong tương lai.
"Những phát hiện này cung cấp bằng chứng mạnh mẽ khẳng định những bất thường về gen dấu ấn là rào cản chính đối với quá trình sinh sản đơn tính ở động vật có vú", Guan-Zheng Luo, đồng tác giả nghiên cứu, cho biết.
Hướng tới thí nghiệm trên linh trưởng
Với tỷ lệ thành công cao hơn so với nghiên cứu trước đây của các nhà khoa học Nhật Bản (1,1%), nhóm của Tiến sĩ Li đang hướng tới việc thực hiện thí nghiệm tương tự trên động vật linh trưởng. Nếu thành công, đây sẽ là một bước tiến gần hơn tới việc ứng dụng kỹ thuật này trên người.
Tuy nhiên, cần lưu ý rằng việc áp dụng kỹ thuật này trên người sẽ còn gặp nhiều thách thức về mặt kỹ thuật, đạo đức và pháp lý.
