Cấy tế bào người vào lợn, cừu để tạo ra nội tạng

Một số trung tâm nghiên cứu của Mỹ đang thử nghiệm phát triển mô người bên trong cơ thể lợn và cừu, nhằm mục đích tạo ra các cơ quan nội tạng như tim, gan để ứng dụng trong các ca phẫu thuật cấy ghép.

Theo trang Technologyreview, hoạt động nuôi cấy các cơ quan bên trong các loài động vật còn phải gánh nhiều tranh cãi về vấn đề đạo đức, nhân văn, vì nó liên quan đến việc đưa tế bào con người vào các phôi của động vật, theo đó có thể làm mờ ranh giới giữa các loài.

Các nhà khoa học hy vọng có thể tạo ra nội tạng từ những con vật như thế này

Tháng Chín năm ngoái, Viện Y tế Quốc gia Mỹ tuyên bố sẽ không hỗ trợ những nghiên cứu liên quan đến "cấy ghép người-động vật", cho đến khi họ nhận được đánh giá về các ứng dụng khoa học và xã hội cụ thể, chi tiết hơn. Trong một tuyên bố, họ nói rất lo lắng về khả năng "tình trạng nhận thức" của động vật có thể bị thay đổi nếu để chúng liên quan đến các tế bào não người.

Hành động của Viện Y tế Quốc gia Mỹ càng mạnh mẽ hơn sau khi họ biết các nhà khoa học bắt đầu tiến hành các thử nghiệm đó, với sự giúp đỡ của các nguồn tài chính khác, trong đó có cơ quan tế bào gốc quốc gia của California. Sự pha trộn giữa người-động vật đang được tạo ra bằng cách tiêm tế bào gốc của con người vào phôi thai động vật mới vài ngày tuổi, sau đó phát triển chúng trong các loài động vật cái. Ước tính đã có khoảng 20 thai ghép giữa người-lợn và người-cừu được tiến hành trong 12 tháng qua tại Mỹ.

Các thí nghiệm sử dụng nhiều công nghệ tiên tiến, trong có có những đột phá trong công nghệ sinh học tế bào gốc và các kỹ thuật sửa đổi gen. Bằng cách sửa đổi gen, các nhà khoa học có thể dễ dàng thay đổi ADN trong phôi lợn hay cừu. Sau đó, bằng cách thêm các tế bào gốc của người, họ hy vọng các tế bào người sẽ đảm nhận công việc hình thành các cơ quan còn thiếu, và sử dụng trong các cuộc phẫu thuật cấy ghép.

Do các sản phẩm này có thể cung cấp nguồn cơ quan nội tạng mới dành cho các bệnh nhân, và cũng giúp có thêm những phát hiện cơ bản, các nhà nghiên cứu nói họ dự định sẽ tiếp tục công việc dù Viện Y tế Quốc Gia phản đối. Hồi tháng 11, các nhà nghiên cứu đã công bố bức thư phê phán Viện Y tế vì tạo ra "mối đe dọa" có thể dẫn đến "những tiêu cực" cho công việc của họ.

Mối lo ngại ở đây là các loài động vật quá khác với con người. Cơ hội để những con cừu hoặc lợn có được nhận thức của con người là rất ít, bộ não của chúng cũng quá khác, và nhỏ hơn nhiều. Hiromitsu Nakauchi, một nhà sinh vật học chuyên nghiên cứu về tế bào gốc của trường Đại học Stanford, bắt đầu tiến hành thí nghiệm giữa người-cừu trong năm nay. Ông nói sự tác động của các tế bào người đối với cơ thể động vật rất nhỏ. "Nếu mức độ tế bào người là 0,5%, thì không thể tạo ra những con lợn biết suy nghĩ hay những con cừu biết đứng", ông nói. "Nhưng nếu sự tham gia của tế bào người lớn hơn, khoảng 40%, chúng ta có thể làm điều gì đó".

Thực ra, những sản phẩm lai ghép người- động vật đã được dùng rất nhiều trong nghiên cứu khoa học, như là chuột "nhân bản" được trang bị hệ miễn dịch của con người. Những loài động vật đó được tạo ra bằng cách ghép một ít gan hoặc tuyến ức của một bào thai người (đây là những bào thai do người mẹ nạo, phá thai) vào con chuột sau khi nó sinh ra.

Nhưng loại nghiên cứu mới còn đi xa hơn, vì nó liên quan đến việc ghép tế bào người vào một bào thai động vật từ giai đoạn rất sớm. Quá trình này rất quan trọng vì tế bào người có thể được nhân lên, phát triển chuyên biệt và có khả năng đóng góp vào bất kỳ thành phần nào trong cơ thể con vật khi nó phát triển.

Tiêm các tế bào của một loài vào một loài khác để tạo sản phẩm lai gọi là chimera. Trong ảnh từ trái qua phải là một con chuột nhắt, chuột nhắt lai chuột cống, chuột cống lai chuột nhắt và một con chuột cống màu trắng

Năm 2010, trong khi đang làm việc tại Nhật Bản, Nakauchi đã dùng phương pháp trên để chứng tỏ ông có thể tạo ra những con chuột có tuyến tụy được làm hoàn toàn bằng tế bào chuột. "Nếu thế, chúng ta cũng có thể có một con lợn mang cơ quan của con người".

Dù Nakauchi là nhà khoa học nổi tiếng, các nhà quản lý Nhật Bản vẫn ngần ngại thông qua ý tưởng của ông đối với việc lai tạo ra "người-lợn" – và năm 2013, Nakauchi quyết định đến Mỹ, nơi chưa có điều luật nào hạn chế việc tạo ra các sản phẩm lai như thế.

Dù ý kiến của Viện Y tế Quốc Gia Mỹ không ảnh hưởng đến Nakauchi, song nó khiến các nhà khoa học phải giải thích mục đích công việc của họ.

Trong tiếng Anh, sản phẩm được tạo ra do sự lai ghép giữa người-động vật như Nakauchi đang làm được gọi là "chimera", nó đến từ một sinh vật trong Thần thoại Hy Lạp, có một phần là sư tử, một phần dê và một phần rắn. Nakauchi nói hầu hết mọi người đầu tiên đều tưởng tượng chimera của ông là các quái vật. Nhưng ông cho biết thái độ của mọi người đã thay đổi khi được ông giải thích mục đích công việc của ông. Một lý do là nếu các tế bào người của ông phát triển bên trong một con vật, các mô kết quả sẽ vẫn thực sự là "con người", một bộ phận thay thế hoàn hảo. Một ngày nào đó, danh sách dài những bệnh nhân đang phải tuyệt vọng chờ thay thế cơ quan nội tạng có thể sẽ cần đến một sản phẩm chimera. "Tôi thực sự không thấy có gì rủi ro với xã hội".

Nhưng trước khi điều đó xảy ra, các nhà khoa học sẽ phải chứng minh tế bào người có thể thực sự nhân lên hoặc đóng góp tích cực cho cơ thể của các động vật nông trại. Điều này có thể rất thách thức, vì không như chuột, loài vật khá gần gũi về mặt di truyền học, người và lợn chung nhau tổ tiên gần nhất cũng đã cách đây gần 90 triệu năm.

Để sáng tỏ, năm 2014 các nhà nghiên cứu đã quyết định bắt đầu đưa phôi thai người- động vật vào cơ thể các loài động vật. Họ đã chuyển khoảng 6 bộ phôi thai người-lợn vào các con lợn nái và thiết lập thêm 8 hoặc 10 cái thai khác chứa phôi thai người-cừu. Ngoài ra, còn có khoảng 30 thí nghiệm khác cũng được tiến hành ngoài nước Mỹ.

Những nỗ lực ban đầu vẫn chưa tạo ra các cơ quan nội tạng, nhưng nó mang đến "điều kiện lý tưởng hơn để tạo ra các sản phẩm chimera người- động vật". Những nghiên cứu này chỉ được tiến hành sau khi được 3 ủy ban về đạo đức xem xét, nhưng dù thế, các nhà khoa học vẫn rất thận trọng và quyết định hạn chế thời gian mà phôi thai được phát triển trong cơ thể động vật xuống chỉ 28 ngày (bình thường một con lợn sinh ra sau 114 ngày mang thai).

Lúc đó, con lợn còn phôi thai kia chỉ dài nửa inch, dù nó đã được phát triển đầy đủ để xem liệu các tế bào người có tác động, đóng góp gì cho các cơ quan thô sơ.

"Chúng tôi không muốn phát triển chúng đến những giai đoạn chúng tôi không cần, vì sẽ có thêm nhiều tranh cãi", một nhà khoa học nói. "Quan điểm của tôi là sự đóng góp của tế bào người sẽ rất nhỏ, có thể 3% hay 5%. Nhưng điều gì xảy ra nếu chúng đóng góp đến 100% bộ não? Điều gì xảy ra nếu phôi thai phát triển trong cơ thể động vật chủ yếu là người? Đó là điều chúng tôi không mong đợi, nhưng chưa ai làm thí nghiệm này, vì thế chúng tôi chưa thế làm điều đó".

Hoàng Lan