Tạo ra bộ phận cơ thể người đầu tiên trên thân động vật: Triển vọng và tranh cãi

Trong một thí nghiệm gây tranh cãi về đạo đức sinh học, các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã tạo ra thận nhân tạo chứa tế bào người trong phôi lợn.

Đây là một hình ảnh lịch sử. Một nhóm các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã lần đầu tiên tạo ra thành công bản sao nội tạng người ở một loài động vật khác.

Thí nghiệm được thực hiện với thận nhân bản trong phôi lợn, thể hiện một bước tiến tới giấc mơ sử dụng các động vật có vú khác làm nguồn nội tạng để cấy ghép. Tuy nhiên, những cơ quan nội tạng "lai" này vẫn đặt ra những vấn đề nan giải về mặt đạo đức.

Các nhà nghiên cứu tại Viện Y sinh và Y tế Quảng Châu đã lập trình lại các tế bào người trưởng thành để phục hồi khả năng hình thành bất kỳ cơ quan hoặc mô nào của cơ thể. Nhóm nghiên cứu đã đưa những tế bào đa năng này của con người vào phôi lợn, vốn đã được biến đổi gien trước để chúng không phát triển thành thận lợn. Các tế bào của con người đã lấp đầy khoảng trống đó và tạo ra một quả thận "thô sơ", một giai đoạn trung gian của hệ thống thận được gọi là mesonephros.

Nhóm nghiên cứu đã đưa tổng cộng 1.820 phôi thai vào 13 con lợn nái, sau đó đình chỉ thai ở ngày thứ 25 và 28 (tức khoảng 1/4 thời gian mang thai bình thường của loài lợn) để tiến hành đánh giá. Kết quả cho thấy 5 phôi được chọn có thận hoạt động bình thường trong giai đoạn phát triển, bắt đầu xuất hiện niệu quản để kết nối với bàng quang. Những quả thận này chứa từ 50 - 60% tế bào người.

Công trình nghiên cứu trên do nhà khoa học Trung Quốc Liangxue Lai lãnh đạo, nhưng ý tưởng đã được khởi xướng bởi nhóm của nhà nghiên cứu Tây Ban Nha Juan Carlos Izpisua. Năm 2017, ông Izpisua công bố việc tạo ra phôi người-lợn với tỷ lệ tế bào người trên tế bào lợn là 1/100.000. Những thí nghiệm tiên phong đó được tiến hành tại Đại học Murcia (Tây Ban Nha) và tại hai trang trại Murcian, bất chấp cuộc tranh luận gay gắt của một ủy ban gồm các chuyên gia tại Viện Y tế Carlos III. Cuối cùng, ủy ban đã cho phép tiến hành các thử nghiệm bất chấp “những rủi ro sinh học vốn có trong quá trình tạo ra loài lai giữa lợn và người”, nhưng với điều kiện là không động vật nào có tế bào người có thể sinh sản.

Ông Izpisua hoan nghênh công trình nghiên cứu mới mà ông không tham gia. Nhà nghiên cứu, đồng thời là giám đốc Viện Khoa học San Diego tại Phòng thí nghiệm Altos của Mỹ, cho biết: “Họ tiến một bước xa hơn và cho thấy các tế bào có thể được tổ chức trong không gian và tạo ra các cấu trúc mô có tổ chức”.

Ông Izpisua nhận xét: “Vẫn chưa thể phát triển các cơ quan nhân tính trưởng thành ở lợn, nhưng nghiên cứu này đưa chúng ta tiến một bước gần hơn. Đó là một bước tiến lớn".

Theo dữ liệu chính thức, trên toàn thế giới, khoảng 150.000 nội tạng được cấy ghép mỗi năm, nhưng chỉ riêng ở Mỹ, có 100.000 người trong danh sách chờ ghép tạng và 17 người trong số họ chết mỗi ngày.

Liangxue Lai và nhóm của nhà nghiên cứu Tây Ban Nha Miguel Angel Esteban hiện đang nỗ lực hướng tới mục tiêu có được những quả thận trưởng thành, dù họ còn phải vượt qua các rào cản kỹ thuật và đạo đức. Một trong những ranh giới đỏ là ngăn chặn tế bào người thoát khỏi thận và tích hợp vào não lợn hoặc tuyến sinh dục của nó (tinh hoàn hoặc buồng trứng).

“Câu hỏi đặt ra là liệu việc để lợn được sinh ra với những quả thận nhân bản trưởng thành có hợp đạo đức hay không. Tất cả sẽ phụ thuộc vào mức độ đóng góp của tế bào người vào các mô khác của lợn”, ông Esteban cho biết.

Nghiên cứu của ông, được công bố hôm 7/9 trên tạp chí Cell Stem Cell, cho thấy “rất ít” tế bào người được phân tán khắp não và tủy sống của phôi lợn". Bác sĩ người Tây Ban Nha này cho biết: “Để loại bỏ bất kỳ loại vấn đề đạo đức nào, chúng tôi đang sửa đổi thêm các tế bào của con người để chúng không thể xâm nhập vào hệ thần kinh trung ương của lợn bằng bất kỳ cách nào”.

Vào năm 2020, một nhóm nghiên cứu từ Đại học Minnesota đã tạo thành công nội mô người (lớp bên trong của mạch máu) trong phôi lợn.

Một năm sau, cũng chính nhóm đó, do Mary Garry và Daniel Garry dẫn đầu, đã tạo ra phôi lợn 27 ngày tuổi với cơ bắp nhân bản.

Với thử nghiệm mới ở Trung Quốc, bác sĩ thận học Rafael Matesanz, người sáng lập và cựu giám đốc của Tổ chức Cấy ghép Quốc gia ở Tây Ban Nha, lưu ý rằng đây là lần đầu tiên một cơ quan nội tạng của con người được tạo ra bên trong một động vật khác. Bác sĩ chuyên khoa thận cho biết: “Về mặt khái niệm, đây là một bước rất quan trọng và có ý nghĩa, nhưng nó không phải là khúc dạo đầu cho việc sản xuất thận”.

Matesanz là một trong những thành viên của ủy ban ủy quyền cho các thí nghiệm của Izpisua ở Murcia. Theo ý kiến ​​của ông, người ta “nghi ngờ” rằng một thử nghiệm như đang được tiến hành ở Quảng Châu sẽ được chấp thuận ở châu Âu, vì có khả năng một số tế bào người có thể xâm chiếm não phôi lợn, điều này đã thực sự xảy ra.

“Nguy cơ chính là các tế bào sẽ đi đến hệ thống thần kinh trung ương và tạo ra thể con người-lợn. Hoặc để chúng đi đến hệ thống sinh sản [có nguy cơ tương tự]", ông cảnh báo.

Nhà sáng lập Tổ chức Cấy ghép Quốc gia tin rằng “một con đường hứa hẹn hơn nhiều” là tạo ra lợn biến đổi gien để nội tạng lợn không gây đào thải ở người sau khi ghép tạng. Vào ngày 25/9/2021, một nhóm bác sĩ phẫu thuật tại Đại học New York đã ghép thành công thận lợn cho một phụ nữ chết não. Vào ngày 7/1/2022, sau ca phẫu thuật tại Trung tâm Y tế Đại học Maryland, công dân người Mỹ David Bennett đã trở thành người đầu tiên có quả tim lợn đang đập trong lồng ngực. Bennett chết hai tháng sau đó vì suy tim, nhưng không có dấu hiệu đào thải nội tạng rõ ràng, mặc dù tim bị nhiễm virus lợn.

Nhà hóa học người Tây Ban Nha Marc Güell là một trong những người sáng lập eGenesis, một trong những công ty của Mỹ về biến đổi DNA của lợn để tạo ra nội tạng lợn phục vụ cấy ghép cho người. Ông Güell cũng hoan nghênh những kết quả mới này: “Nó có thể giúp hiểu rõ hơn đâu là giới hạn hiện tại của thuyết chimerism giữa các loài".

Bác sĩ chuyên khoa thận Josep Maria Campistol, Tổng giám đốc Bệnh viện Clínic de Barcelona, ​​thì nhấn mạnh tất cả những triển vọng được mở ra bởi phôi lợn-người. Ông nói: “Chúng có thể là nguồn nội tạng vô tận, [và mang lại] khả năng tạo ra các bộ phận cơ thể người cụ thể, được cá nhân hóa cho một số bệnh nhân”.