Đã tìm ra cách cứu tê giác trắng phương Bắc khỏi tuyệt chủng, mở ra tương lai mới cho động vật quý hiếm

Loài tê giác trắng phương Bắc đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng khi chỉ còn lại 2 con cái trên Trái đất. Tuy nhiên, một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã thành công trong việc tạo ra phôi lai từ trứng của tê giác trắng phương Nam và tinh trùng của tê giác trắng phương Bắc.

Bằng cách áp dụng công nghệ hỗ trợ sinh sản, đây là lần đầu tiên những phôi thai của loài tê giác được cấy trong ống nghiệm bằng kỹ thuật chuyển phôi blastocyst. Ngoài ra, nhóm nghiên cứu này đã tạo ra các dòng tế bào gốc từ phôi nang của tê giác trắng phương nam với các đặc điểm điển hình của tế bào gốc phôi. Ngày 5/6, bước đột phá này đã được công bố trên tạp chí Nature Communications.

Theo ScienceDaily, giáo sư Thomas Hildebrandt, trưởng khoa Quản lý sinh sản tại Viện thú Leibniz của Đức cho biết: "Đây là lần đầu tiên phôi tê giác được chế tạo thành công trong ống nghiệm. Họ có cơ hội thành công cao trong việc phát triển một thai kì khi cấy ghép phôi thai vào cơ thể con mẹ". Nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc điều chỉnh kỹ thuật sinh sản được sử dụng cho ngựa cho trường hợp hết sức đặc biệt này của loài tê giác, mở ra tiềm năng cứu loài tê giác trắng phương Bắc khỏi bờ vực tuyệt chủng.

Việc áp dụng phương pháp tiên phong khi lấy tế bào trứng từ hai con tê giác cái cuối cùng đã giúp tạo nên thành công đó. Ngược lại với loài tê giác trắng phương Bắc sắp tuyệt chủng thì tê giác trắng phương Nam hiện có số lượng khoảng 21.000 cá thể. Vì thế, giống cái của loài này sẽ mang thai hộ cho hai con tê giác trắng phương Bắc.

Bằng việc sử dụng một thiết bị kỹ thuật dài gần hai mét, các nhà khoa học đã có thể liên tục thu thập các tế bào trứng từ tê giác với thiết bị siêu âm được đặt trực tiếp. Khi nang xuất hiện trên màn hình của máy siêu âm, một cây kim đặc biệt sẽ được kích hoạt để đâm xuyên qua thành ruột vào trong buồng trứng và thu thập các tế bào trứng từ nang lông.

Giai đoạn đầu phát triển phôi thai bên ngoài cơ thể tê giác

Các tế bào trứng được lấy từ các con tê giác cái phương Nam tại sở thú ở châu Âu và sau đó được vận chuyển đến AVANTEA, một công ty ở Ý đứng hàng đầu thế giới về công nghệ hỗ trợ sinh sản cho động vật. Giáo sư Cesare Galli, từ AVANTEA cho biết: "Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã có thể áp dụng các phương pháp để phát triển các tế bào trứng, thụ tinh chúng bằng cách tiêm tinh trùng nội bào (ICSI) và nuôi cấy chúng. Đây là lần đầu tiên chúng tôi có phôi nang tê giác (giai đoạn đầu của phôi) được phát triển trong ống nghiệm, tương tự như những gì chúng tôi làm thường xuyên với gia súc và ngựa". Một số phôi hiện đang được dự trữ để chuyển sang các con cái mang thai hộ theo thời hạn trong tương lai.

Jan Stejskal, giám đốc dự án quốc tế của Safari Park Dvur Kralove tại Cộng hòa Séc nhận định: "Tinh trùng của các con tê giác trắng đực phương Bắc sẽ được sử dụng để thụ tinh. Sự phát triển thành công của phôi lai là một bước tiến quan trọng đối với lần sinh đầu tiên của một con tê giác trắng phương Bắc thông qua các kỹ thuật sinh sản nhân tạo. Một nửa thông tin di truyền của phôi lai sẽ được di truyền từ con tê giác trắng đực phương Bắc". Cả hai con tê giác trắng cái phương Bắc đều sinh ra tại Dvur Kralove và hiện đang được nuôi dưỡng tại Ol Pejeta Conservancy gần núi Kenya.

"Kết quả thu được rất đáng tin cậy và vô cùng khả quan. Bây giờ chúng tôi đã chuẩn bị sẵn sàng đến Kenya và lấy noãn bào từ hai con cái cuối cùng để tạo ra phôi nang thuần chủng của tê giác trắng phương Bắc, khi cả trứng và tinh trùng đều là của tê giác trắng phương Bắc", giáo sư Thomas Hildebrandt, người đứng đầu Ban Quản lý sinh sản ở Leibniz-IZW cho biết.

Kết hợp nghiên cứu tế bào gốc với các công nghệ hỗ trợ sinh sản

Tuy nhiên, bởi vì chỉ có hai con cái còn lại và tinh dịch dự trữ chỉ của bốn con đực, công nghệ hỗ trợ sinh sản và kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm có thể không đủ điều kiện để tạo ra một quần thể tê giác trắng phương Bắc khỏe mạnh với sự đa dạng di truyền cần thiết. Đây là lý do tại sao các nhà khoa học đang nghiên cứu một phương pháp tiếp cận thay thế bằng cách tạo ra giao tử thông qua công nghệ tế bào gốc.

Tiến sĩ Sebastian Diecke, chuyên gia tế bào gốc tại Trung tâm Max Delbrueck về Y học phân tử tại Hiệp hội Helmholtz (MDC), Berlin, Đức và giáo sư Katsuhiko Hayashi, chuyên gia tế bào gốc tại Khoa Sinh học và Y học Tế bào gốc thuộc đại học Kyushu, Nhật Bản giả thích rằng: "Trong tương lai mục tiêu của chúng tôi là nuôi các tế bào mầm nguyên thủy trong ống nghiệm từ tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS) thu được từ các tế bào không biệt hóa của một cá thể đực của loài tê giác trắng phương Bắc được bảo quản lạnh".

Điều này sẽ mở rộng đáng kể sự đa dạng di truyền của tê giác trắng phương Bắc trong tương lai. Việc kết hợp nghiên cứu tế bào gốc với các công nghệ hỗ trợ sinh sản tiên tiến sẽ giúp bảo vệ các loài có nguy cơ bị tuyệt chủng cao trong khi những nỗ lực bảo tồn thông thường là không thể.

"Các tế bào gốc đa năng có khả năng tự tái tạo vô thời hạn và phát triển thành bất kỳ tế bào nào của một sinh vật sống. Tại Avantea, chúng tôi đã tạo thành công các tế bào gốc phôi của tê giác trắng phương Nam với tất cả các đặc tính của các tế bào không phân hóa và khả năng phân biệt cao trong các dòng tế bào khác nhau", ;Hildebrandt cho biết.

Các nhà khoa học đã thực hiện hơn hai mươi bộ tế bào trứng của tê giác trắng phương Nam ở châu Âu, tạo ra nhiều phôi hơn so với lượng được báo cáo trong ấn phẩm. Và hiện họ đang thực hiện quy trình chuyển phôi.

Cuộc chạy đua với thời gian và mọi sự đóng góp sẽ giúp nghiên cứu hoàn thiện hơn

Tê giác trắng phương Bắc là loài động vật có vú có nguy cơ tuyệt chủng cao nhất trên Trái Đất. Tất cả các nỗ lực bảo tồn để cứu loài này gần như là tuyệt vọng bởi các hành động xấu của con người như săn trộm, nội chiến và môi trường sống ngày càng bị thu hẹp. Điều này dẫn đến việc giảm số lượng từ 2.000 cá thể trong những năm 60 xuống chỉ còn 2 cá thể cái như hiện nay. Vào tháng 3 năm 2018 con đực cuối cùng của loài tê giác này, Sudan, đã chết vì tuổi già.

Steven Seet, trưởng bộ phận báo chí và truyền thông tại Leibniz-IZW phát biểu: "Nghiên cứu này là một sự đột phá. Chúng tôi đang chứng kiến ​​sự phát triển của một phương pháp có thể giúp sửa chữa những tác động tiêu cực của con người đối với thiên nhiên. Chúng tôi rất biết ơn tất cả các khoản đóng góp nhận được từ những tư nhân ủng hộ cuộc chạy đua với thời gian của chúng tôi. Hy vọng những thành tựu gần đây sẽ giúp chúng tôi thuyết phục nhiều người hơn cũng như các cơ quan công quyền rằng cách tiếp cận mới này là khả thi và đáng được hỗ trợ".

Zenda