6 phát minh hậu cừu nhân bản Dolly

  • 40

Tháng 7/1996, Viện Roslin ở Edinburgh, Scotland đã cho ra đời cừu Dolly, động vật có vú đầu tiên được nhân bản vô tính.

Hai mươi năm trôi qua, khoa học đã đạt được nhiều thành tựu sáng chói khác, như những phát minh tiêu biểu dưới đây.

Cừu nhân bản vô tính Dolly và Sir Ian Wilmut, người khai sinh ra sản phẩm độc đáo này.
Cừu nhân bản vô tính Dolly và Sir Ian Wilmut, người khai sinh ra sản phẩm độc đáo này.

1. Tạo ra muỗi chuyển gene

Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), sốt rét là căn bệnh mang tính toàn cầu, nhưng gần đây những căn bệnh do muỗi gây ra đang có chiều hướng tăng mạnh, trong đó có sốt xuất huyết Dengue, virus Zika....

Riêng năm 2013, bệnh sốt rét đã tăng trên 198 triệu ca. Mặc dù đã có một số loại vắc xin, nhưng xem ra dịch bệnh từ muỗi vẫn không giảm. Chưa hết, ký sinh trùng gây bệnh sốt rét lại nhanh chóng kháng thuốc, nên đã làm cho bệnh ngày thêm trầm trọng.

Để giúp nhân loại giảm thiểu bệnh sốt rét, ĐH California Mỹ (UOC) mới đây đã thử nghiệm, cho ra đời loại muỗi chuyển gene Anopheles, khiến chúng không bị nhiễm ký sinh trùng sốt rét nên không thể truyền bệnh cho người được.

Muỗi chuyển gene.
Muỗi chuyển gene.

Bằng việc thêm vào một đoạn gene kháng thể vào trong ADN của muỗi Anopheles, hay "chỉnh sửa" một đoạn gene theo công nghệ CRISPR, nên muỗi có thể sản sinh ra kháng thể chống lại ký sinh trùng sốt rét, nên triệt tiêu được bệnh.

Ngoài ra, đoạn gene này còn làm cho muỗi phát huỳnh quang đỏ, nhất là mắt, giúp phân biệt muỗi thường với muỗi chuyển gene. Gen đột biến nói trên có tỉ lệ di truyền lên tới 99,5%, và như vậy, tương lai, tất cả các con cháu của muỗi sẽ không còn là mối đe doạ với con người nữa. Đây thực sự là bước đột phá lớn trong cuộc chiến chống sốt rét cũng như những căn bệnh nan y do muỗi gây ra.

2. Sự sống nhân tạo

Theo trang tin Listverse, sau 15 năm nghiên cứu bền bỉ, tiến sĩ, tỷ phú Craig Venter, người tiên phong trong lĩnh vực di truyền đã chạm tay vào giấc mơ, tạo ra sự sống nhân tạo. Phát minh của ông gây tranh cãi ngay sau khi được công bố trên tạp chí Science vào năm 2010. Bài báo mô tả chi tiết việc Craig Venter và các cộng sự phát triển thành công "một dạng sự sống tổng hợp hoàn toàn mới từ hỗn hợp hóa chất."

Theo Craig Venter, quá trình này khá đơn giản, thông qua cơ chế lập mã di truyền của vi khuẩn Mycoplasma genitalium (vi khuẩn nhỏ nhất thế giới) và sau đó lưu vào máy tính. Những dữ liệu tập hợp tiếp tục được sử dụng để "tái sản xuất ADN nhân tạo trong phòng thí nghiệm".

Nhằm phân biệt ADN nói trên với ADN gốc, nhóm đề tài đã tiến hành sửa đổi ADN bằng một watermark (kỹ thuật giấu dữ liệu). Cuối cùng, loại bỏ được tất cả các ADN ban đầu, sau đó thay bằng mã sao chép nhân tạo. Kết quả, tạo ra một tế bào nhân tạo có khả năng tái sinh.

Sự sống nhân tạo.
Sự sống nhân tạo.

Phát minh này có ý nghĩa rất lớn trong quá trình tái tạo hoặc sao chép để tạo ra sự sống. Craig Venter hy vọng, với kết quả nghiên cứu sẽ mở đường cho sự phát triển sinh vật nhân tạo phức tạp, có khả năng thấm hút hết ô nhiễm, biến chất thải thành nhiên liệu, và ứng dụng trong tiêm chủng để chống lại bệnh tật.

Tuy nhiên, phát minh của Craig Venter cũng bị chỉ trích bởi "trêu ngươi Chúa Trời", tiếp tay cho khủng bố, đặc biệt là chiến tranh sinh học chống lại loài người.

3. Chỉnh sửa gene người

Từ trước tới nayr, việc chỉnh sửa di truyền chỉ được giới hạn ở động vật và thực vật, nhưng nay đã được "phủ sóng, nhắm thẳng vào con người". Điều này xảy ra sau khi Cơ quan Thụ tinh nhân tạo và Phôi Anh (HFEA) cho phép Kathy Niakan, chuyên gia nghiên cứu ở Viện Francis Crick London, chỉnh sửa phôi dùng cho mục đích khoa học.

Công nghệ Kathy Niakan và các nhà di truyền học khác sử dụng được gọi là CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats, tạm dịch: Sự lặp lại thường xuyên các khoảng cách ngắn). Nó cho phép các nhà khoa học xác định gen nhất định, loại bỏ, và sau đó viết lại ADN.

Biên tập gene người.
Biên tập gene người.

CRISPR không phải là mới, nó đã được sử dụng để chỉnh sửa các gene của chó để, làm cho chúng to ra hoặc áp dụng ở lợn làm cho chúng nhỏ đi, tạo ra lợn cảnh theo ý định của con người.

Mặc dù CRISPR gây tranh cãi, nhưng chỉnh sửa di truyền ở người có một mục đích cao quý, nhằm loại bỏ một số bệnh nan y như ung thư, sẩy thai, và cải thiện tỷ lệ sinh. Tuy nhiên, biên tập di truyền cũng chứa đựng cả các "vấn đề đạo đức và rủi ro".

Đặc biệt, quá trình biên tập di truyền có thể tạo ra bất lợi truyền từ thế hệ này sang thế hệ kia. Hoặc cả những sai sót trong quá trình chỉnh sửa cần phải có đủ thời gian mới kiểm chứng hết. Một trong những khía cạnh gây tranh cãi nhất của biên tập di truyền là mở ra cánh cửa, tạo "em bé thiết kế sẵn", điều này ủng hộ thuyết ưu sinh từ lâu nhiều người khao khát sớm trở thành hiện thực.

4. Ra đời bộ phận cơ thể con người lai động vật

Phải nói ngay rằng, vật liệu cấy ghép hiến tặng để chữa bệnh hiện đang thiếu hụt nghiêm trọng. Chỉ riêng tại Mỹ, có tới 22 người chết mỗi ngày do phải chờ cấy ghép nội tạng. Với sự bức thiết nói trên, nhiều nhà khoa học đã vào cuộc, nghiên cứu để tìm ra giải pháp khắc phục, trong đó có sáng kiến gây tranh cãi "nuôi trồng" nội tạng con người bên trong cơ thể động vật.

Đây không phải là khoa học viễn tưởng hay chuyện hão, mà rất hiện thực, được y học lấy từ cảm hứng quái vật trong thần thoại Hy Lạp, một phần rắn, một phần sư tử, và một phần dê.

Vật lai giữa người và động vật.
Vật lai giữa người và động vật.

Quá trình tạo ra vật lai có tên Chimeras khá đơn giản. Các nhà khoa học sẽ loại bỏ một phần ADN của động vật, chẳng hạn như một phần mã hóa phát triển của tuyến tụy. Sau đó, tiêm các tế bào gốc của người vào phôi động vật. Một khi yên vị trong phôi, tế bào gốc sẽ phát triển thêm cho các phần còn thiếu trong ADN. Do phôi không có hệ thống miễn dịch, nên các tế bào gốc của con người sẽ không bị đào thải.

Mặc dù dự án này mang lại tiềm năng to lớn, cứu sống hàng ngàn sinh mạng mỗi năm, nhưng nó lại bị chỉ trích nặng nề, đặc biệt từ Giáo hội Thiên Chúa giáo, coi đây là mầm mống tạo ra mọi sự rắc rối, vì các tế bào gốc sẽ tạo ra một bộ não mang tính người bên trong vật chủ. Điều gì sẽ xảy ra nếu vật lai giữa người và động vật trở thành hiện thực, nhất là khi có khả năng suy nghĩ giống người?

5. Ra đời tinh trùng nhân tạo

Vô sinh là vấn đề nhạy cảm mang tính toàn cầu, tuy lỗi ở cả hai, nhưng lại thiên về nam giới. Vô sinh nam xảy ra khi các tế bào mầm trong tinh hoàn không thể trải qua quá trình phân bào, chuyên môn gọi là phân bào giảm nhiễm hay giảm phân (meiosis).

Khi giảm phân không xảy ra, các tế bào mầm không thể biến đổi thành tế bào tinh trùng có đầy đủ chức năng được. Hiện nay, giải pháp duy nhất cho vấn đề này là dùng tinh trùng hiến tặng. Tuy nhiên, vẫn còn hy vọng cho những người đàn ông vô sinh là dùng tế bào nhân tạo.

Tinh trùng nhân tạo.
Tinh trùng nhân tạo.

Các nhà khoa học Trung Quốc mới đây công bố nghiên cứu, tạo ra tinh dịch nhân tạo trong phòng thí nghiệm. Bắt đầu bằng việc chiết xuất tế bào gốc phôi (tế bào gốc phôi này có thể trở thành mọi loại tế bào) từ chuột và sau đó tiếp xúc với nhiều loại hóa chất khác nhau.

Kết quả, tạo ra các tế bào mầm nguyên thủy, sau đó, các tế bào mầm này tiếp xúc với các hormone giới tính và các tế bào tinh hoàn. Sau một thời gian, các tế bào mầm chuyển hóa thành tế bào tinh trùng có đầy đủ chức năng, tiếp tục tiêm vào chuột cái người và cuối cùng chuột đã sinh ra những con chuột con khoẻ mạnh.

Các nhà nghiên cứu đang có kế hoạch thí nghiệm sâu hơn trên loài linh trưởng, nếu kết quả tốt sẽ tiến vào thử nghiệm trên người. Mặc dù gây tranh cãi, nhưng phương pháp tạo ra tinh trùng nhân tạo mang tính khả thi, cho phép đàn ông vô sinh có thể làm cha, cho ra đời những đứa trẻ khoẻ mạnh.

6. Hồi sinh người chết não

Hồi sinh người chết có vẻ như chuyện viễn tưởng và không thể, nó chỉ tồn tại trong các câu chuyện tâm linh hay siêu nhiên. Nhưng nay, một công ty của Mỹ tên là BioQuark hiện đang bắt tay vào làm việc này. BioQuark đã được cấp phép từ Hội đồng Thẩm định cơ sở (UIRB) của chính phủ Mỹ để "khởi nghiệp" dự án đầy tranh cãi.

Giai đoạn khởi nghiệp của UIRB có tên ReAnima, liên quan đến việc xác định 20 người Ấn Độ được tuyên bố chết lâm sàng. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý BioQuark chỉ tiến hành những thí nghiệm trên người đã chết não.