Tạo ra tinh trùng người từ tế bào thân

Trong một buổi thuyết trình rất đáng lưu ý về tiến trình nghiên cứu thuộc lĩnh vực tế bào thân các nhà nghiên cứu ở Trường Đại học Newcastle, Anh, cho hay, họ đã lấy được tế bào tinh trùng người đầu tiên từ các tế bào thân dạng phôi.
Thành tựu này được miêu tả trong tạp chí “Tế bào Thân và Sự phát triển” (Stem cells and Development) đã đạt được chỉ 11 năm sau khi tuyến tế bào thân phôi người đầu tiên được tạo ra trong nháy mắt – theo thuật ngữ khoa học - ở phòng thì nghiệm của James Thomson thuộc trường Đại học Wisconsin.

Một nhóm tế bào thân sơ kỳ của con người được nhìn trên
máy tính kiểm soát ở trường Đại học Winconsin - Madison

Mặc dù tiến trình này lại một lần nữa tạo ra nỗi ám ảnh về việc chế tác ra con người trong đĩa Petri dish hay còn gọi là thiết kế tế bào mầm (trứng) và tế bào tinh trùng theo ý muốn để sinh sản, nhưng tác giả chính, ông Karim Yayernia nói đó không phải là ý đồ của nhóm ông. Vả lại thí nghiệm này đã làm rõ khái niệm rằng các tế bào thân có thể tạo ra bất kỳ tế bào gì trong cơ thể con người – không chỉ rất nhiều mô có thể tạo lên cơ thể người mà còn cả trứng và các bế bào tinh trùng có thể phát triển song hành trong các cơ thể mới. Ông Nayerina, giáo sư sinh học về tế bào thân thuộc trường Đại học Newcastle nói: “Các loại tế bào khác không tạo ra thế hệ kế tiếp. Đây chính là điểm khác nhau lớn giữa công trình nghiên cứu của chúng tôi và công trình nghiên cứu về các loại tế bào khác với các tế bào thân dạng phôi”.
Tinh trùng mà Nayernia thu được trong ống nghiệm, hay còn gọi là tinh trùng IVD, không hoàn toàn giống tinh trùng vốn có, trong tự nhiên dù chúng có mang 4 điểm tương tự quan trọng với các tế bào được tạo ra trong các thực nghiệm. Chúng gồm một nửa số nhiễm sắc thể của tế bào người khác (tế bào xôma chứa 46 nhiễm sắc thể nhưng trứng và tế bào tinh trùng chỉ có 23 vì chúng còn tải gen trong quá trình thụ tinh). Chúng có đầu cso đuôi và chứa các protein cần thiết để hoạt hoá trứng khi thụ tinh. Chúng cũng bơi hoặc chuyển động giống như tinh trùng khi sục sạo đi tìm trứng để thụ tinh.
Tuy nhiên, nhìn bề ngoài, tinh trùng IVD không giống như tinh trùng bình thường. Nayernia nói: “Chúng tôi cho rằng để phát triển cấu trúc bình thường tinh trùng cần ở trong môi trường của tinh hoàn. Trong tinh hoàn, phải mất 15 năm đến 16 năm trước khi các tế bào phôi mầm biến hình thành nguyên bào tinh hoặc tiền thân nguyên thuỷ của phôi mới có thể phát triển thành tế bào tinh trùng để thụ tinh thành công với một trứng.
Tinh trùng IVD không được cấy vào cơ thể người bệnh - bất kể thế nào luật pháp Anh cũng cấm cấy chúng vào người – nhưng chúng có thể cho thấy nguyên nhân của bệnh vô sinh ở nam giới. Nhóm công tác của ông Nayernia đang tạo ra tinh trùng từ tế bào gia cảu đàn ông vô sinh (các tế bào tinh trùng trong công trình nghiên cứu hiện nay được tạo ra từ các phôi mầm do các nhà hộ sinh loại bỏ) và bằng phương pháp nghiên cứu cách phát triển của các tinh trùng đó các nhà nghiên cứu có thể nắm chắc bản chất của bệnh vô sinh cũng như các cách điều trị tiềm tang mới. Chẳng hạn, vê mặt lý thuyết, nếu tinh trùng có thể được tạo ra từ các tế bào của một bệnh nhân ung thư vú, người bị đẩy vào vòng vô sinh do hoá liệu pháp, thì các tinh trùng ấy vẫn có thể phát triển trong phòng thí nghiệm và vẫn có thể làm cho người bệnh được làm cha.
Ông Insoo Hyun, một nhà đạo đức sinh học thuộc Case Western Reserve University, chuyên về các vấn đề đạo đức có liên quan đến tế bào thân nói: “Lĩnh vực này có khả năng ứng dụng lâm sàng đầy tiềm năng kết hợp với sự quan tâm của công chúng về việc nghiên cứu phôi. Tất cả các thành tố này còn là để tranh luận cho ra lẽ”.
Bây giờ các tế bào IVD cho phép các nhà nghiên cứu lần đầu tiên được tận mắt thấy sự phát triển bình thường của tinh trùng. “Ở cơ thể người sự phát triển của tinh trùng là một quá trình rất dài”. Nayernia nói. “Nó kéo dài hơn 15 năm và là một hệ thống không thể tiếp cận được. Ngày nay, với hệ thống này chúng tôi có thể quan sát sự phát triển đó trong vòng 3 tháng”.
Điều đó giải thích vì sao nhóm của ông Nayernia lại mất nhiều thời gian để nuôi dưỡng tinh trùng từ các tế bào phôi khi sử dụng một sự pha trộn các thành phần tăng trưởng, các chất dinh dưỡng và acid retinoic, chất dẫn xuất của vitamin A. Cũng nên lưu ý rằng các nhà nghiên cứu có thể tạo ra tinh trùng IVD chỉ từ phôi của nam giới, khi họ cố gắng sử dụng các tế bào thân từ phôi nữ giới thì họ không thể ép tinh trùng trưởng thành đi qua giai đoạn nguyên bào tinh. Điều đó gợi ra một ý rằng các gen cư trú ở nhiễm sắc thể Y, vốn không chứa trong các tế bào nữ giới, có thể cần thiết để thúc đẩy quá trình trưởng thành của tế bào tinh trùng nguyên thuỷ.
Chưa rõ tinh trùng IVD rút cuộc có thể thụ tinh thành công với một trứng hay không - giới hạn cuối cùng của sự tương đồng giữa tinh trùng IVD và tinh trùng bình thường. (Hiện nay Nayernia đang thử xem trứng của chuột thụ tinh với tinh trùng IVD có thể sinh ra một con vật khoẻ mạnh hay không). Nếu nhà nghiên cứu có thể tạo ra tinh trùng IVD của người trông giống như tinh trùng phát triển bình thường và có thể làm cho các tế bào mầm phi tự nhiên thụ tinh với một trứng thì ông có thể cho phôi mầm được tạo ra nhằm phục vụ mục đích nghiên cứu phải bị huỷ ngay ở thời điểm này. Ông nói: “Chúng tôi cần nghiên cứu phôi mầm đó trước khi cung cấp bất kỳ một ứng dụng lâm sang nào”.
Chuyện đó hình như giống một chuyện khoa học viễn tưởng hơn là một thực tiễn, nhưng cứ xét đến nhịp độ nghiên cứu tế bào thân thì có lẽ nó không đến nỗi xa vời đến thế.
Hyun nói: “Chúng tôi đang sử dụng liệu pháp công nghệ làm cho mọi người cảm thấy thoả mãn hơn về mặt đạo đức”. Với những tiến bộ lớn hơn như thế này thì chỉ trong vòng vài tháng, nếu không muốn nói là vài tuần, người ta sẽ hiểu rằng sự thoả mãn sẽ lan toả nhanh./.

Theo Baomoi