Sản xuất con người sẽ là giải pháp khi sự tồn vong của nhân loại bị đe dọa?

Tiến sĩ Shao không đơn độc trong hành trình này. Năm 2017, ông chính thức công bố kết quả nghiên cứu của mình đến cộng đồng khoa học thế giới nhưng trước đó 1 năm, một nhóm chuyên gia ở Nhật Bản đã thành công trong việc cho ra đời những con chuột hình thành từ trứng phát triển từ tế bào da. Những công trình nghiên cứu như thế này đang đưa chúng ta đi gần hơn đến một tương lai mà ở đó, các vấn đề nan giải nhất trong lĩnh vực sinh sản sẽ được giải quyết một cách triệt để. Bằng cách tái tạo quá trình thụ thai trong phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đang phá vỡ đi chiếc vỏ đen vốn che kín những gì thật sự diễn ra trong giai đoạn đầu của thai kỳ - khoảng thời gian xảy ra của hầu hết các trường hợp hư thai.

Đã 40 năm kể từ khi em bé thụ tinh trong ống nghiệm đầu tiên chào đời, tiềm năng của những đột phá y học ngày nay khiến người ta nghĩ về một cuộc cách mạng sinh học mới, đồng thời xem xét kỹ lưỡng lại xem những gì thật sự xảy ra trong suốt quá trình hình thành một sự sống. Có lẽ nỗ lực táo bạo nhất từ trước đến nay nhằm khơi mào cho cuộc cách mạng này chính là tạo ra tinh trùng và trứng từ tế bào và cho chúng kết hợp với nhau để tạo phôi.

​

Tiến hành hoàn toàn trên chuột, Mitinori Saitou đến từ Đại học Kyoto (Nhật Bản) và các cộng sự đã trích xuất các tế bào tử mẫu da, tái lập trình để biến chúng thành tế bào gốc - loại có thể trở thành bất cứ tế bào nào trong cơ thể. Nói cách khác, họ có thể làm cho những tế bào này trở thành tế bào tinh trùng hay tế bào trứng tùy thích. Năm 2016, với phương pháp này, nhóm các nhà khoa học cho biết họ đã thành công trong việc tạo ra trứng từ tế bào da, cho thụ tinh với tinh trùng để tạo phôi và cấy vào tử cung của những con chuột cái. 8 cá thể chuột khỏe mạnh chào đời. Một năm sau, hợp tác cùng với nhóm chuyên gia đến từ Viện Crick (London), họ thu được thành công tương tự với tinh trùng nhân tạo.

Mặc dù tiềm năng điều tri dứt điểm vô sinh nhờ giải pháp như vậy rất lớn, tuy nhiên cho đến thời điểm hiện tại, những nỗ lực trong việc tạo trứng và tinh trùng người từ phòng thí nghiệm vẫn còn khá sơ khai. Khoảng cuối năm 2017, Azim Surani, một nhà sinh vật học phát triển tại Viện Gurdon thuộc Đại học Cambridge cho biết ông và nhóm của mình đang cố tạo ra cái gọi là "tế bào mầm nguyên thủy" - tiền thân của trứng và tinh trùng. Lúc bấy giờ, nhóm kỳ vọng có thể nuôi dưỡng các tế bào đó trong vòng 8 tuần, trước khi nó bước vào giai đoạn hình thành tinh trùng hoặc trứng.

Nếu được cấy vào cơ thể, chúng sẽ phát triển và hồi phục khả năng sinh sản ở những người bị vô sinh, theo Werner Neuhausser, một nhà sinh vật học tế bào gốc tại Đại học Harvard. Tuy nhiên, ông cũng cảnh báo rằng vẫn còn hàng tá các vấn đề về an toàn cần được xử lý trước khi bất kỳ một thử nghiệm lâm sàng nào được thực hiện. Rõ ràng, vẫn còn một chặng đường khá dài để biến những ý tưởng táo bạo nhất trở thành hiện thực.

​

Đầu năm nay, một bước tiến đầy hứa hẹn trong lĩnh vực này được ghi nhận khi Evelyn Telfer tại Đại học Edinburgh (Anh) và các cộng sự của bà đã tạo ra trứng từ một loại tế bào gốc được tìm thấy trong buồng trứng và nuôi dưỡng chúng trong phòng thí nghiệm. Kỹ thuật này được kỳ vọng có thể được dùng để giúp những người phụ nữ vô sinh sau khi trải qua các biện pháp điều trj ung thư. Ngoài ra, còn có một cách tiếp cận khác là không cần tạo ra tế bào trứng hay tinh trùng gì cả. Năm ngoái, một nhà các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Magdalena Zernicka-Goetz thuộc Đại học Cambridge đã nuôi dưỡng 2 loại tế bào gốc khác nhau lấy từ chuột và sau đó 3-4 ngày, họ thu được một cấu trúc tương tự như phôi thai.

5 tháng sau, nhóm của tiến sĩ Yue Shao công bố họ thành công trong việc tạo ra phôi thai với "nguyên liệu" hoàn toàn là tế bào gốc của con người. Ở cả 2 công trình nghiên cứu vừa đề cập, mục đích ban đầu đều là để tìm hiểu những gì diễn ra ở giai đoạn đầu khi phôi thai hình thành, bởi rất khó để nghiên cứu quá trình đó trong cơ thể. Ngoài ra, tiến sĩ Shao cũng xem xét đến những khía cạnh liên quan đến độc tố và môi trường có thể ảnh hưởng đến phôi thai từ đó tạo nên dị tật bẩm sinh. Họ không nỗ lực để tạo ra phôi thai có thể trở thành con người.

​

Sau 4-5 ngày, cấu trúc giống phôi thai đó trông như phôi 2 tuần tuổi ở người. Điều đó chứng minh tính khả thi của việc bỏ qua giai đoạn đầu tiên trong quá trình phát triển, hay nói cách khác, phôi thai tạo ra trong phòng thí nghiệm có thể được nuôi cấy bên ngoài tử cung. Dù trên lý thuyết là vậy nhưng từ đó đến nay vẫn chưa có ai thành công. Nhưng 2 năm trước, 2 nhà khoa học là Zernicka-Goetz và Ali Brivanlou công tác tại Đại học Rockefeller (New York, Mỹ) đã đưa ra một phương pháp có thể nuôi dưỡng phôi thai phát triển trong vòng 2 tuần sau khi thụ tinh.

Họ được cho là có thể giữ phôi thai tồn tại lâu hơn nếu không có "Quy tắc 14 ngày", một quy tắc về đạo đức được đồng thuận bởi hầu hết các quốc gia có tham gia vào nghiên cứu phôi người. 14 ngày kể từ khi phôi thai hình thành là cột mốc quan trọng trong sự hình thành của các mô phức tạp. Giới hạn 14 ngày tạo ra không ít khó khăn cho các nhà khoa học trong lĩnh vực này và cũng đã có không ít những làn sóng phản đổi nổi lên nhằm bãi bỏ quy tắc này. Trong khi các nhà khoa học nghiên cứu về phôi vẫn đang loay hoay với Quy tắc 14 ngày, song song đó còn có những chuyên gia ngày đêm làm việc để giải quyết một vấn đề khác: làm thế nào để tăng tỷ lệ sống đối với trẻ sinh non?

​

Các bác sĩ sơ sinh được khuyến cáo không cố gắng cứu những trẻ sinh non trước 22 tuần tuổi bởi những hạn chế về công nghệ hồi sức hiện có. Và tử cung nhân tạo là thứ có thể thay đổi tình hình. Năm ngoái, bác sĩ Alan Flake và các đồng nghiệp của ông tại Bệnh viện Nhi Philadelphia đã cho ra đời một phát minh hứa hẹn sẽ giải quyết vấn đề: 1 chiếc túi chứa đầy dịch mang tên Biobag. Sáng kiến này đã giúp cho những con cừu non có thể phát triển một cách bình thường trong suốt 4 tuần. Không giống với lồng ấp, hệ thống túi nhựa mà các nhà khoa học vừa phát triển sẽ cung cấp một môi trường kín đáo để bảo vệ thai nhi tránh khỏi nhiễm trùng.

​

Nhằm mô phỏng môi trường bên trong tử cung, nhóm các chuyên gia đã bơm vào trong đó chất lỏng chứa nước và muối. Thay thế cho nhau thai (bộ phận giúp cung cấp cho bào thai oxy và các chất dinh dưỡng), các nhà khoa học đã kết nối các thiết bị dưỡng khí vào dây rốn của những con cừu non đang phát triển. Thay vì bơm oxy tự do vào các con cừu, nhóm nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật sử dụng nhịp tim của con vật để chi phối việc thu nhận oxy từ thiết bị. Các nhà nghiên cứu hy vọng cách truyền oxy này sẽ tốt hơn các máy thở đang được dùng cho trẻ sinh non, thứ có thể gây tổn thương cho phổi của chúng. Với thiết bị này, họ hy vọng có thể cung cấp môi trường nhằm hỗ trợ sự sống cho trẻ sơ sinh chào đời trong khoảng 24-28 tuần tuổi bởi thời điểm này, tỷ lệ sống sót cao hơn nhiều.

Tuy nhiên, cũng giống như thụ tinh trong ống nghiệm, những gì mà giới chuyên môn nhìn thấy ở tử cung nhân tạo hiện tại chính là quá nguy hiểm, đi ngược với tự nhiên và phi đạo đức. Năm 1978, Louise Brown - em bé thụ tinh ống nghiệm đầu tiên ra đời và theo ước tính, đến nay đã có 7 triệu người chào đời theo phương pháp như vậy. Giờ đây, thụ tinh trong ống nghiệm trở thành một kỹ thuật sinh sản phổ biến và hiện vẫn còn một số ý kiến về đạo đức được bàn tán.

​

Tử cung nhân tạo nói riêng hay các giải pháp hỗ trợ sinh sản khác nói chung có thể sẽ phải trải qua một chặng đường tương tự trước khi đi vào đời sống. Có một lý do để tiếp tục nghiên cứu và cho ra đời những phương pháp hiện bị cho là "phi đạo đức" này chính là sự tồn vong của nhân loại. "Nếu loài người bị đe dọa và nếu khả năng sinh sản của chúng ta bị tổn hại nghiêm trọng, chúng ta có thể sẽ phải sản xuất con người", Ronald Green, một nhà đạo đức học đã về hưu từ Đại học Dartmouth ở Hanover, New Hampshire cho biết.

​

Hank Greely - nhà đạo đức sinh học đang làm việc tại Đại học Stanford hình dung về một tương lai mà các bậc cha mẹ sẽ đặt lịch hẹn với cơ quan y tế địa phương khi có vấn dề liên quan đến sinh sản. Tại đây, một mẫu tế bào da nhỏ sẽ được dùng để trích tế bào gốc, từ đó tạo nên tinh trùng và trứng. Và thế là hàng trăm hay thậm chí hàng ngàn phôi sẽ được hình thành trong phòng thí nghiệm. Sau khi sàng lọc, những cặp vợ chồng có thể chọn "đứa con" mà họ muốn.

Quá trình này được cho là sẽ đặt dấu chấm hết cho các phương pháp đau đớn, xâm lấn và quá tốn kém như hiện tại. Hơn nữa, ngay cả những người không có khả năng tạo ra tinh trùng và trứng hay những cặp đồng tính vẫn có thể có con liên quan về mặt di truyền. Tuy nhiên, những công nghệ như thế này cũng làm dấy lên những câu hỏi về đạo đức. Dù sàng lọc di truyền có thể giúp loại trừ các căn bệnh di truyền nghiêm trọng nhưng đồng thời, nó cũng mở ra một cánh cửa về lựa chọn giới tính hay vì bất cứ mục đích nào khác không liên quan đến sức khỏe.

Nguồn: NewScientist​