Tạo ra chuột con từ 2 chuột đực - bước đột phá mới cho điều trị vô sinh ở người

Ảnh minh hoạ: Getty Images

Ông Katsuhiko Hayashi, trưởng nhóm nghiên cứu ở Đại học Kyushu, Nhật Bản, nổi tiếng là nhà tiên phong trong lĩnh vực nuôi cấy trứng và tinh trùng, cho biết: “Đây là trường hợp đầu tiên tạo ra tế bào trứng khỏe mạnh của động vật có vú từ tế bào đực”.

Trong thí nghiệm, ông Hayashi và các đồng nghiệp đã “tái lập trình” tế bào da của chuột đực thành trạng thái giống như tế bào gốc để tạo ra tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS). Nhiễm sắc thể Y của những tế bào này sau đó bị loại bỏ và thay thế bằng nhiễm sắc thể X “mượn” từ tế bào khác nhằm tạo ra tế bào iPS với hai nhiễm sắc thể X giống hệt nhau.

Ông Hayashi nói: “Thủ thuật này, thủ thuật lớn nhất, là sự nhân đôi của nhiễm sắc thể X. Chúng tôi đã cố gắng thiết lập một hệ thống nhân bản nhiễm sắc thể X.”

Cuối cùng, các tế bào được cấy vào cơ quan buồng trứng, hệ thống nuôi cấy được thiết kế để mô phỏng điều kiện bên trong tử cung chuột. Khi trứng được thụ tinh bằng tinh trùng thông thường, nhóm nghiên cứu thu được khoảng 600 phôi và cấy vào chuột mang thai hộ, cho ra đời 7 con chuột non. Hiệu quả thấp hơn 1% so với hiệu quả khi lấy trứng từ con cái. Những con chuột con khỏe mạnh, có tuổi thọ bình thường và tiếp tục sinh con khi trưởng thành.

“Chúng rất ổn, có vẻ đang phát triển bình thường và đã trở thành cha”, ông Hayashi nói.

Các nhà khoa học đã nhân giống chuột bằng cách sử dụng trứng có nguồn gốc từ tế bào đực. Ảnh: AFP

Ông Hayashi đã công bố nghiên cứu này tại Hội nghị quốc tế về chỉnh sửa gien người lần thứ 3 tại Viện Francis Crick, London hôm 8/3. Ông dự đoán rằng về mặt kỹ thuật, có thể tạo ra tế bào trứng người khả thi từ tế bào da của nam giới trong vòng một thập kỷ. Một số nhà nghiên cứu khác cho rằng mốc thời gian này là lạc quan vì các nhà khoa học vẫn chưa tạo ra trứng người từ tế bào nữ giới.

Trước đây, các nhà khoa học đã tạo ra chuột từ 2 chuột bố sinh học thông qua hàng loạt bước tỉ mỉ, bao gồm biến đổi gien. Tuy nhiên, đây là lần đầu tiên trứng được tạo ra từ tế bào con đực, đánh dấu một bước tiến quan trọng. Nhóm của ông Hayashi đang tìm cách áp dụng thành tựu này với tế bào con người, dù sẽ có nhiều trở ngại lớn đối với sử dụng trứng nhân tạo cho mục đích lâm sàng, bao gồm xác định độ an toàn. 

“Hoàn toàn có thể áp dụng công nghệ này ở người trong 10 năm nữa”, ông nói và chia sẻ ông ủng hộ sử dụng công nghệ trong lâm sàng để hai người đàn ông có con chung nếu có thể chứng minh phương pháp an toàn. 

Kỹ thuật cũng có thể áp dụng để điều trị những dạng vô sinh nghiêm trọng, bao gồm phụ nữ mắc hội chứng Turner - một bản sao của nhiễm sắc thể X bị thiếu hoặc khuyết một phần. Theo ông Hayashi, ứng dụng này là động lực cơ bản cho nghiên cứu. 

Tuy nhiên, những nhà khoa học khác cho rằng việc áp dụng kỹ thuật này vào tế bào người có thể là một thách thức. Các tế bào người đòi hỏi thời gian nuôi cấy lâu hơn nhiều để tạo ra trứng hoàn chỉnh, có thể làm tăng nguy cơ tế bào trải qua những thay đổi di truyền không mong muốn.

Giáo sư George Daley, Hiệu trưởng Trường y Harvard, nhận định đây là nghiên cứu rất thú vị, nhưng ông cũng nhấn mạnh các nghiên cứu khác chỉ ra tạo tế bào sinh dục từ tế bào người khó khăn hơn nhiều so với tế bào chuột. 

“Chúng ta vẫn chưa hiểu đầy đủ về cơ chế sinh học độc đáo của quá trình hình thành giao tử ở người để mô phỏng theo nghiên cứu của ông Hayashi ở chuột”, ông Daley nói.

Giáo sư Amander Clark, chuyên gia về tế bào sinh dục nuôi cấy ở Đại học California Los Angeles, cho biết ứng dụng nghiên cứu ở tế bào người sẽ là đột phá lớn, bởi giới khoa học vẫn chưa thể tạo ra trứng người nuôi cấy trong phòng thí nghiệm từ tế bào cái. 

Các nhà nghiên cứu từng tạo ra tiền thân của trứng người, nhưng tế bào lại ngừng phát triển trước thời điểm phân bào, bước phân chia tế bào quan trọng trong quá trình phát triển của trứng và tinh trùng hoàn chỉnh.

“Hiện tại, chúng tôi đang bị rối ở nút thắt này. Những bước tiếp theo là thách thức kỹ thuật. Để vượt qua điều đó, có thể mất tới 10 năm hoặc 20 năm”, bà nói.