Các nhà khoa học Trung Quốc tạo ra các động vật linh trưởng nhân bản và điều này có thể dẫn đến một cuộc cách mạng hóa các nghiên cứu về bệnh của con người.
Zhong Zhong, Một trong những chú khủ nhân bản vô tính.Credit: Qiang Sun and Mu-ming Poo, CAS
Các nhà sinh học ở Thượng Hải, Trung Quốc đã tạo ra các loài linh trưởng nhân bản đầu tiên với một kỹ thuật tương tự như kĩ thuật được sử dụng để nhân bản cừu Dolly và gần hai chục loài khác. Phương pháp này đã thất bại trong việc tạo ra linh trưởng sống cho đến bây giờ.
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng việc sử dụng kỹ thuật sửa đổi này sẽ tạo nên quần thể động vật linh trưởng giống hệt nhau để cung cấp mô hình động vật cải tiến với những rối loạn con người, ví dụ như ung thư. Công nghệ này được mô tả trong Cell 1 vào ngày 24 tháng 1, công nghệ này cũng có thể được kết hợp với các công cụ chỉnh sửa gien như CRISPR-Cas9 để tạo ra các mô hình não của loài linh trưởng được biến đổi di truyền với các rối loạn con người, bao gồm bệnh Parkinson.
Xiong Zhi-Qi, một nhà thần kinh học nghiên cứu bệnh não tại Học viện Khoa học thần kinh Trung Quốc (ION) ở Thượng Hải cho rằng: “Bài báo này đánh dấu bước khởi đầu của một kỷ nguyên mới cho nghiên cứu y sinh học”. Tuy nhiên, ông không tham gia vào dự án nhân bản này.
Nhưng thành tựu này cũng có thể làm tăng mối quan tâm của các nhà khoa học và công chúng về việc kỹ thuật này có thể được sử dụng để tạo ra nhân bản vô tính ở người. Giám đốc ION, Mu-Ming Poo, đồng tác giả của nghiên cứu đã phát biểu: “Về mặt kỹ thuật, không có rào cản đối với việc nhân bản con người. Nhưng ION chỉ quan tâm đến việc tạo ra các động vật nhân bản vô tính cho các nhóm nghiên cứu, Poo nói: “Chúng tôi muốn sản sinh ra những con khỉ giống hệt nhau. Đó là mục đích duy nhất của chúng tôi. ”
Động vật linh trưởng đã chứng tỏ là loài cần rất nhiều kĩ thuật để sao chép, mặc dù rất nhiều nỗ lực sử dụng kỹ thuật nhân bản tiêu chuẩn. Trong phương pháp đó, DNA của tế bào hiến tặng được tiêm vào một quả trứng đã được lấy đi hết vật liệu di truyền.
Các nhà nghiên cứu của ION, Sun Qiang và Liu Zhen đã kết hợp một số kỹ thuật được phát triển bởi các nhóm khác để tối ưu hóa quy trình này. Một thủ thuật là lùi lại những thay đổi hóa học trong DNA xảy ra khi các tế bào phôi biến thành tế bào chuyên biệt. Các nhà nghiên cứu đã có nhiều thành công với DNA từ tế bào bào thai hơn là các tế bào từ cá thể sơ sinh.
Sử dụng tế bào bào thai, họ tạo ra 109 phôi được nhân bản, và gần ba phần tư số phôi được cấy vào 21 con khỉ mẹ. Kết quả sau sáu lần mang thai cho ra hai con khỉ đuôi dài (Macaca fascicularis) sống sót: Zhong Zhong, bây giờ là tám tuần tuổi, và Hua Hua, sáu tuần. Poo nói rằng cho đến này đôi này vẫn có vẻ khỏe mạnh. Viện hiện đang chờ sự ra đời của 6 dòng vô tính khác.
Chuyên gia về nhân bản vô tính Shoukhrat Mitalipov của Đại học Y khoa Oregon ở Portland nói rằng đội tuyển Trung Quốc nên được chúc mừng. Mitalipov, người ước tính ông đã sử dụng hơn 15.000 quả trứng khỉ trong các nỗ lực nhân bản vào những năm 2000 đã nói: “Tôi biết nó thật khó khan”. Mặc dù ông đã có thể tạo ra các dòng tế bào gốc từ phôi người và phôi sinh sản vô tính, song việc mang thai của linh trưởng của ông không bao giờ dẫn đến sinh sống.
Động vật nhân bản cung cấp một số lợi thế đáng kể so với các dòng không nhân bản như là các mô hình nghiên cứu bệnh ở người. Terry Sejnowski, nhà nghiên cứu thần kinh học tính toán tại Viện nghiên cứu sinh học Salk ở La Jolla, California, cho biết trong những thử nghiệm với động vật không nhân bản rất khó để biết liệu sự khác biệt giữa nhóm thử nghiệm và nhóm đối chứng là do điều trị hay biến đổi di truyền. “Làm việc với động vật nhân bản làm giảm đáng kể sự biến đổi của nền tảng di truyền, do đó cần ít động vật hơn”, ông nói.
Nghiên cứu về Parkinson
Sejnowski cũng nói rằng bộ não của linh trưởng là mô hình tốt nhất để nghiên cứu rối loạn tâm thần con người và các bệnh thoái hóa. Poo cho rằng khả năng thực hiện nhân bản khỉ có thể làm sống lại các nghiên cứu về linh trưởng vốn đã giảm ở hầu hết các nước. Các thí nghiệm bệnh Parkinson hiện đang sử dụng hàng trăm con khỉ có thể được thực hiện chỉ với 10 dòng vô tính.
Nhà thần kinh học Chang Hung-Chun của ION cho biết công nghệ nhân bản linh trưởng sẽ sớm kết hợp với các công cụ chỉnh sửa gien để nghiên cứu các rối loạn di truyền của con người trong não bộ linh trưởng. Chang cho biết, việc chỉnh sửa gen đã được sử dụng để phát triển các phôi khỉ, nhưng nó cũng cho thấy khả năng một số tế bào không được chỉnh sửa, và điều đó sẽ ảnh hưởng đến kết quả.
Với nhân bản, tế bào hiến tặng có thể được chỉnh sửa trước khi tiêm vào trứng. Trong vòng một năm, Poo mong muốn sự ra đời của con khỉ nhân bản có tế bào đã được biến đổi gen để mô hình rối loạn nhịp sinh học và bệnh Parkinson.
Được thúc đẩy bởi lời hứa của nghiên cứu linh trưởng, thành phố Thượng Hải đang có kế hoạch tài trợ lớn cho Trung tâm nghiên cứu linh trưởng quốc tế, dự kiến sẽ được chính thức công bố trong vài tháng tới. Trung tâm này sẽ tạo ra những linh trưởng nhân bản vô tính cho các nhà khoa học trên toàn cầu. Poo nói: “Đây sẽ là CERN của thần kinh sinh vật linh trưởng,” và ông cũng cho biết hiện đã có nhiều nhu cầu từ các công ty dược phẩm muốn sử dụng khỉ nhân bản để thử nghiệm ma túy.
Mặc dù hầu hết các nhà sinh học sinh sản dường như không xem xét sử dụng kỹ thuật này để nhân bản con người vì những phản đối về mặt đạo đức, nhưng Mitalipov lo lắng rằng nó có thể được cố gắng trong một phòng khám tư nhân.
Trung Quốc có hướng dẫn ngăn cấm sinh sản vô tính, nhưng không có luật nghiêm ngặt. Đã có những ghi nhận về sự yếu kém trong việc thực thi các quy tắc về việc sử dụng các tế bào gốc để điều trị. Một số quốc gia khác, đặc biệt là Hoa Kỳ, không cấm sinh sản vô tính. Poo nói: “Chỉ có quy định mới có thể ngăn chặn nó ngay bây giờ. “Xã hội đã chú ý nhiều hơn đến điều này.”