Nhân bản vô tính

Chia sẻ: Kim Thoa | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

701
lượt xem 156
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhân bản là tạo ra “bản sao” của một tế bào hoặc một sinh vật. Các “bản sao” được tạo ra bằng kỹ thuật cloning được gọi là các clone, các clone này giống y hệt nhau về mặt di truyền. Nhân bản người và động vật có thể xảy ra trong tự nhiên hoặc nhân tạo. Đây là một hình thức sinh sản đặc biệt mà kết quả là tạo ra các cơ thể giống hệt nhau về gen. Có hai kiểu nhân bản động vật là nhân bản phôi (nhân bản từ các tế bào phôi) và nhân bản vô tính từ các tế...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Nhân bản vô tính

1- Nhân bản (cloning) 2.1.1 Khái niệm Nhân bản (cloning) là tạo ra “bản sao” của một tế bào hoặc một sinh vật . Các “bản sao” được tạo ra bằng kỹ thuật cloning được gọi là các clone, các clone này giống y hệt nhau về mặt di truyền. Nhân bản người và động vật có thể xảy ra trong tự nhiên hoặc nhân tạo. Đây là một hình thức sinh sản đặc biệt mà kết quả là tạo ra các cơ thể giống hệt nhau về gen. Có hai kiểu nhân bản động vật là nhân bản phôi (nhân bản từ các tế bào phôi) và nhân bản vô tính từ các tế bào trưởng thành. Nhân bản phôi người và động vật có thể xẩy ra trong tự nhiên hoặc nhân tạo (các trường hợp sinh đôi cùng trứng là ví dụ điển hình của nhân bản phôi người và động vật trong tự nhiên) còn nhân bản vô tính từ các tế bào trưởng thành chỉ có thể xảy ra trong phòng thí nghiệm. Trong nhân bản vô tính từ một tế bào trưởng thành, “bản sao” (clone) sẽ là một động vật giống y chang “bố/mẹ” về mặt di truyền. “Bố/mẹ” này chính là động vật cho nhân tế bào lưỡng bội để nhân bản. Nhân bản vô tính có thể thực hiện được với các tế bào có nhân lưỡng bội lấy từ phôi, thai, hoặc từ một động vật trưởng thành, thậm chí có thể từ các mô đông lạnh. 2.1.2 Lịch sử nhân bản 1959 - Thỏ ra đời bằng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm. 1968 - Edwards và Bavister thụ tinh trứng người trên in vitro. 1979 - Karl Illmensee công bố nhân bản được ba con chuột từ một phôi ban đầu. 1984 - Steen Willadsen nhân bản thành công cừu từ các tế bào phôi bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào phôi. 1986 - Steen Willadsen nhân bản một con bò từ các tế bào phôi một tuần tuổi đã biệt hóa. 1993 - Bò được tạo ra bằng cách chuyển nhân từ các tế bào phôi nuôi cấy 1996 - Ian Wilmut và Keith Campbell ở viện Roslin, Scotland nhân bản thành công cừu Dolly từ các tế bào tuyến vú của một con cừu mẹ. 1998 - Ryuzo Yanagimachi, Toni Perry, và Teruhiko Wakayama ở đại học Hawaii công bố đã nhân bản thành công 50 chuột từ các tế bào đã trưởng thành. Kỹ thuật nhân bản mới này do Wakayama phát triển và được chứng minh là hiệu quả hơn phương pháp dùng nhân bản cừu Dolly. 1999 - Khỉ Rhesus cái Tetra được nhân bản bằng phân chia các tế bào phôi sớm 2002 - Thỏ và mèo được nhân bản từ các tế bào trưởng thành. 2003 - Cừu Dolly chết ngày 14 tháng 2 năm 2003 vì bệnh phổi và khớp trầm trọng khi được 6 tuổi trong khi một con cừu bình thường sống được 12 năm. Việc nhân bản vấp phải vấn đề lão hóa Đến nay - Nhiều cá nhân và tổ chức gia tăng nghiên cứu nhằm tạo dòng tế bào gốc “cá thể hóa” bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân của người trưởng thành. Điều này mở ra tương lai hứa hẹn của nhân bản trị liệu (mục đích sản xuất ra các tế bào gốc phôi cá thể hóa) nhưng cũng làm hiện hữu nguy cơ xuất hiện các nghiên cứu nhằm nhân bản vô tính người. Nhiều tranh cãi về vấn đề đạo đức y sinh học và tôn giáo liên quan đến nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản, một số nước cấm, một số nước cho phép. 1/10
2.1.3 Kỹ thuật nhân bản Nhân bản phôi động vật (cloning) hiện nay dùng một trong 3 kỹ thuật sau: Phân tách các tế bào blastomere (blastomere separation), chia cắt phôi túi (blastocyst division) và kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân (somatic cell nuclear transfer). 2.1.4 Nhân bản phôi bằng phân tách các tế bào blastomere (blastomere seperation): Đầu tiên trứng và tinh trùng được thụ tinh trong ống nghiệm tạo thành phôi. Phôi này được nuôi cấy cho phát triển đến giai đoạn 2 hoặc 4 tế bào (mỗi tế bào trong khối 2 hoặc 4 tế bào này được gọi là một blastomere). Đến giai đoạn này người ta tách bỏ màng bọc phôi và chuyển phôi vào một môi trường đặc biệt làm cho các blastomere tách rời nhau ra. Mỗi blastomere này sau đó được nuôi cấy riêng biệt cho phép hình thành nên một phôi. Phương pháp này có thể tạo ra tối đa là 4 phôi bản sao giống hệt phôi ban đầu về mặt di truyền. Mỗi phôi mới được tạo ra bằng phương pháp này sau đó có thể đem cấy vào tử cung một “mẹ nuôi” cho phép phôi phát triển thành thai nhi trong quá trình mang thai của “mẹ nuôi”. Trong kỹ thuật này, các cá thể “bản sao” vẫn mang bộ gen lưỡng bội có nguồn gốc từ hai bố-mẹ. 2.1.5 Nhân bản phôi bằng chia cắt phôi túi (blastocyst division): Đầu tiên trứng và tinh trùng cũng được thụ tinh trong ống nghiệm tạo thành phôi. Nhưng khác với kỹ thuật phân tách blastomere, phôi này được nuôi cấy cho phân chia tới khi tạo thành blastocyst. Lúc này người ta chia cắt blastocyst đó thành 2 phần và cấy vào hai nửa đó vào tử cung của một “mẹ nuôi”. Qua quá trình mang thai tự nhiên, hai nửa blastocyst này phát triển thành hai cá thể sinh đôi giống hệt nhau. Cũng như các “bản sao” được tạo ra bằng kỹ thuật phân tách blastomere, các “bản sao” được tạo ra trong kỹ thuật chia cắt blastocyst cũng mang bộ gen lưỡng bội có nguồn gốc từ hai bố-mẹ. 2.1.6 Nhân bản bằng chuyển nhân tế bào thân (Nuclear Transplanation): Để nhân bản bằng kỹ thuật chuyển nhân cần có hai tế bào, một tế bào trứng và một tế bào cho. Qua thực nghiệm thấy trứng chưa thụ tinh phù hợp nhất cho kỹ thuật này vì dường như nó dễ dàng dung nạp nhân cho hơn. Tế bào trứng phải được loại bỏ nhân, quá trình này làm mất đi hầu hết thông tin di truyền của trứng. Bằng các kỹ thuật khác nhau, tế bào thân được đưa về giai đoạn G0 (pha không hoạt động) khi đó hoạt động sinh học của tế bào thân được “tắt” nhưng tế bào không chết. Ở trạng thái này nhân tế bào thân đã sẵn sàn được trứng chấp nhận. Đặt nhân tế bào cho vào trong tế bào trứng đã loại nhân. Sau đó tế bào trứng được kích thích phát triển thành phôi trên in vitro và được đưa vào tử cung “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai. Nếu tất cả các khâu trong quá trình này được thực hiện một cách chính xác, một bản sao hoàn hảo của động vật cho nhân sẽ ra đời. Nếu trứng được dùng trong quy trình này được lấy từ cùng cá thể cho nhân tế bào thân, kết quả sẽ là một phôi vô tính thừa hưởng toàn bộ vật chất di truyền của cá thể đó (cả DNA nhân và DNA ty thể) bởi vì DNA ngoài nhân (DNA ty thể) có nguồn gốc từ bào tương tế bào trứng của cơ thể “mẹ”. Nhiều “bản sao” có thể được tạo ra bằng cách chuyển các nhân giống nhau vào các trứng lấy từ một cơ thể cho duy nhất. Nếu các nhân tế bào thân và trứng lấy từ các cá thể 2/10
khác nhau, chúng sẽ không hoàn toàn giống cơ thể cho nhân vì các “bản sao” sẽ khác ở một số gen ty thể. Tóm tắt quy trình nhân bản bằng phương pháp chuyển nhân gồm các bước sau: 1- Lấy tế bào trứng (nhân đơn bội) của cơ thể “mẹ”, hút bỏ nhân đơn bội. 2- Lấy tế bào thân trưởng thành (máu, da …) của cá thể sẽ nhân bản, đồng bộ hóa chu trình tế bào của tế bào này, hút lấy nhân lưỡng bội. 3- Đưa nhân lưỡng bội vào trong trứng đã hút bỏ nhân nói trên (bằng tiêm trực tiếp hoặc bằng kích thích xung điện) để tạo nên “hợp tử” hay “phôi vô tính”. 4- Kích thích để “hợp tử” tiếp tục phát triển và phân chia tạo nên khối blastocyst (dùng shock điện hoặc dùng môi trường có chứa chất cytochalasin B) 5- Sau đó khối blastocyst này có thể được: + Nuôi cấy trong labo nhằm để lấy tế bào gốc, qua đó có thể tạo ra các clone tế bào gốc phôi mang gen giống với cơ thể cho tế bào thân (Mục đích nhân bản trị liệu) + Hoặc đem cấy vào tử cung của một “mẹ nuôi” để cho phát triển thành bào thai, qua đó có thể tạo nên một “bản sao” giống hệt cơ thể cho nhân tế bào thân (Mục đích nhân bản vô tính động vật/người) Như vậy, vật liệu của nhân bản phôi bằng kỹ thuật phân tách blastomere và phân chia blastocyst là phôi được thụ tinh bằng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (có sự tham gia của trứng và tinh trùng) còn vật liệu của nhân bản bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào là các “phôi vô tính” được tạo ra bằng cách chuyển nhân một tế bào thân sang một tế bào trứng đã hút bỏ nhân. Cả phôi thụ tinh nhân tạo và phôi được tạo ra bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân đều là các tế bào gốc toàn năng, có khả năng phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh. Khác với nhân bản bằng kỹ thuật phân tách blastomere và phân chia blastocyst, các động vật được nhân bản bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân chỉ mang vật liệu di truyền của một bố hoặc mẹ. 2.1.7 Nhân bản vô tính (reproductive cloning) người và động vật: Nhân bản vô tính, còn gọi là nhân bản DNA trưởng thành, là một dạng sinh sản vô tính nhân tạo dựa trên kỹ thuật nhân bản. Kỹ thuật nhân bản vô tính được dùng với mục đích tạo ra một “bản sao” giống hệt một động vật hoặc một người đang tồn tại. Kỹ thuật này đã được dùng để nhân bản cừu và các động vật có vú khác. 2.4.1 Nhân bản vô tính người và động vật được thực hiện như thế nào? Nhân bản vô tính người và động vật được thực hiện dựa trên kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân. Quy trình này bắt đầu bằng việc thay thế nhân đơn bội của một tế bào trứng bằng nhân lưỡng bội lấy từ một tế bào thân của cá thể hoặc phôi sẽ được nhân bản. Trứng này sau đó được kích thích cho phép phân chia hình thành blastocyst. Sau đó cấy blastocyst này vào tử cung của một “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai và cho ra đời một cá thể. Cá thể này sẽ là một “bản sao” của cá thể đã cho nhân tế bào. DNA trong nhân tế bào của cá thể “bản sao” được thừa hưởng chỉ từ một bố/mẹ (bản gốc) duy nhất. Cho tới nay có hai kỹ thuật chuyển nhân được dùng trong nhân bản vô tính động vật: Kỹ thuật Roslin (1996) 3/10
Do Ian Wilmut và Keith Campbell ở viện Roslin (Scotland) dùng để nhân bản cừu Dolly. Đầu tiên một tế bào (tế bào cho thông tin di truyền) được lấy ra từ tuyến vú của một cừu mẹ. Tế bào này sau đó được nuôi cấy nhân lên trên in vitro nhằm tạo ra nhiều bản sao nhân tế bào. Sau đó một tế bào được lấy ra khỏi nuôi cấy và đồng bộ hóa chu trình tế bào (synchronizing cell cycles) bằng cách để đói trong môi trường thiếu dinh dưỡng (lượng chất dinh dưỡng chỉ vừa đủ giữ cho tế bào không chết). Trong điều kiện này tế bào tắt tất cả các gen hoạt động tế và chuyển vào pha ngủ G0. Loại bỏ nhân của tế bào trứng chưa thụ tinh lấy từ một cừu “mẹ nuôi”, đặt tế bào trứng này sát vách tế bào cho (đã đưa về pha G0). Sau khi rút nhân trứng từ 1 đến 8 tiếng, cho một dòng điện chạy qua hai tế bào này, shock có tác dụng hòa tế bào trứng (đã bỏ nhân) và tế bào cho nhân với nhau, đồng thời khởi động tế bào mới tạo thành phát triển thành phôi. Nếu phôi đó sống, nó được cho phát triển trong khoảng 6 ngày và cuối cùng được đặt vào tử cung “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai và sinh sản như bình thường. Kỹ thuật tạo ra cừu Dolly có tỷ lệ thành công là 1/277 Kỹ thuật Honolulu Kỹ thuật này được Teruhiko Wakayama và Ryuzo Yanagimachi ở đại học tổng hợp Hawai giới thiệu năm 1998. Kỹ thuật của Honolulu hiệu quả hơn nhiều (thành công 3 lần trong mỗi 100 lần thực hiện) so với kỹ thuật của Roslin (thành công 1 lần trong 277 lần thực hiện) Wakayama thực hiện đồng bộ hóa chu trình tế bào bằng phương pháp khác với Wilmut. Wilmut dùng tế bào tuyến vú, một tế bào phải được đưa vào giai đoạn G0. Wakayama ban đầu dùng ba loại tế bào: các tế bào Sertoli (tế bào lát ống tinh hoàn), các tế bào não, và các tế bào gò trứng (cumulus cells). Bình thường trong cơ thể cả hai loại tế bào Sertoli và tế bào não đã được duy trì ở pha G0 và các tế bào gò trứng hầu như luôn ở pha G0 hoặc G1 (trạng thái ngủ hay tình trạng ẩn dật). Các trứng chuột chưa thụ tinh được dùng để nhận nhân cho. Sau khi loại bỏ nhân, đưa nhân tế bào cho vào trong tế bào trứng bằng tiêm nhân trực tiếp. Nhân của tế bào cho được lấy ngay 4/10
trong vài phút khi tế bào thân được lấy từ cơ thể chuột. Khác với kỹ thuật Roslin, kỹ thuật Honolulu không nuôi cấy tế bào thân. Sau một giờ, tế bào trứng chấp nhận nhân mới. Trứng được để yên thêm 5-6 giờ nữa rồi đưa vào ủ trong môi trường nuôi cấy hóa học (có chứa chất cytochalasin B) để khởi động tế bào phân chia. Môi trường này có vai trò giống shock điện nhưng diễn ra êm ái hơn và ít gây tổn thương tế bào hơn. Sau khi được khởi động, trứng này sẽ phát triển thành phôi, phôi này sau đó được cấy vào tử cung “mẹ nuôi” cho mang thai và sinh nở bình thường. Kỹ thuật Honolulu thành công nhất với các tế bào gò trứng (cumulus cell), vì lý do này các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào sử dụng tế bào này. Kỹ thuật Honolulu được cho là ưu việt hơn kỹ thuật Roslin và đã được ứng dụng rộng rãi để nhân bản vô tính các động vật khác. Một số khác biệt giữa kỹ thuật Roslin và Honolulu Kỹ thuật Roslin Kỹ thuật Honolulu Tế bào cho: Tế bào cho: - Là tế bào tuyến vú, cần được đưa về giai đoạn - Là tế bào tự nhiên đã ở trạng thái ngủ G0. (giai đoạn G0 hoặcc G1): các tế bào - Được nuôi cấy nhân lên ngoài cơ thể cumulus, tế bào não, tế bào sertoli - Dùng ngay, không nuôi cấy ngoài cơ thể Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận bằng Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận bằng shock điện tiêm trực tiếp Đồng thời với nhận nhân trứng được dòng Trứng sau nhận nhân (“thụ tinh”) được để điện hoạt hóa luôn. yên (không có kích thích nào khác) 5-6 giờ để cho phép chấp nhận nhận mới và có thời gian tái lập trình nhân tế bào Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phôi bằng shock điện phôi bằng ủ trong môi trường hóa học có chứa cytochalasin B. Tỷ lệ nhân bản thành công cừu Dolly thấp Tỷ lệ nhân bản thành công trên chuột rất cao (1 trong số 277 lần làm) (3 trong số mỗi 100 lần làm) 2.4.2 Ưu thế và bất lợi của nhân bản vô tính người và động vật So với nhân bản phôi đơn thuần, số “bản sao” có thể tạo ra bằng nhân bản vô tính nhiều hơn. Về lý thuyết, số lần một cá thể có thể nhân bản chỉ bị hạn chế bởi số lượng trứng có thể chấp nhận nhân chuyển vào và số lượng cơ thể “mẹ nuôi” có sẵn để cấy phôi vô tính đã tạo nên. Tuy nhiên, nhân bản phôi đơn thuần từ một phôi thụ tinh nhân tạo dễ làm hơn, tỷ lệ phôi sống và phát triển đạt hầu như 100 phần trăm, trong khi đó để nhân bản vô tính cừu Dolly người ta đã thất bại trên 276 lần nhân bản. Với những thành tựu của nhân bản vô tính, trong tương lai việc phục hồi được một số động vật đã tuyệt chủng là khả năng có thể. Nhân bản động vật cũng có tiềm năng to lớn trong ngành công nghiệp chăn 5/10
nuôi, cho phép nhân bản các vật nuôi mang các đặc tính quý báu (lợn siêu nạc, bò siêu sữa…). Năm 2003 cừu Dolly chết do các căn bệnh của tuổi già (viêm khớp và viêm phổi nặng) khi nó được 6 tuổi, trong khi tuổi thọ của một cừu bình thường trung bình là 12. Các nhà khoa học nhận thấy rằng các tế bào cừu Dolly già hơn tuổi của nó đến 6 tuổi. Cừu Dolly được tạo ra từ một con cừu 6 tuổi, như vậy khi được sinh ra, bộ gen của cừu Dolly đã không đặt lại đồng hồ sinh học về 0 mà vẫn ghi nhớ tuổi của nó trước đây. Như vậy về gen, cừu Dolly là một chú cừu 6 tuổi được sinh ra. Hiện tại nhân bản vô tính đang phải đối mặt với vấn đề lão hóa. Trong khi đó nhân bản từ phôi không gặp phải vấn đề này. 2.1.8 Nhân bản trị liệu (therapeutic cloning): Nhân bản trị liệu là một chiến lược điều trị bằng tế bào gốc. Nhân bản trị liệu kết hợp các biện pháp thay thế nhân tế bào (nhằm tạo ra các tế bào gốc người “cá thể hóa”), nuôi cấy và làm biệt hóa các tế bào gốc người này và sử dụng chúng vào điều trị. Mục đích của nhân bản trị liệu là tạo ra các mô/tạng phù hợp (khỏe mạnh và không bất đồng miễn dịch) để ghép cho người bệnh. Quy trình nhân bản trị liệu khởi đầu với các giai đoạn giống hệt nhân bản vô tính. Các tế bào khỏe mạnh được lấy ra từ một bệnh nhân, sau đó nhân tế bào khỏe mạnh này được hút ra và đưa vào một tế bào trứng đã hút bỏ nhân (liệu pháp thay thế nhân tế bào) tạo thành một “phôi vô tính”. Khác với nhân bản vô tính người và động vật, “phôi vô tính” này không được cấy vào tử cung mà được nuôi cấy trên in vitro cho phát triển thành blastocyst. Sau đó thu hoạch và nhân cấy các cụm tế bào gốc phôi vạn năng từ blastocyst và định hướng cho chúng biệt hóa thành các loại tế bào gốc hoặc tế bào trưởng thành cần cho ghép 6/10
hoặc điều trị. Như vậy biện pháp điều trị này chính là trị liệu bằng tế bào gốc đặc hiệu bệnh nhân (patient-specific stem cell therapy). Mục đích của nhân bản trị liệu là tạo ra một bản sao mô hoặc tạng khỏe mạnh của người bệnh để ghép trở lại cho người bệnh đó. Kỹ thuật này có nhiều điểm ưu việt hơn so với ghép mô/tạng từ một người khác: nguồn cung cấp không bị hạn chế do đó không phải chờ đợi lâu; mô hoặc tạng sẽ mang gen của người bệnh do đó bệnh nhân không phải dùng thuốc ức chế miễn dịch sau ghép trong suốt phần đời còn lại, không có nguy cơ thải ghép. 2- Tương lai của tế bào gốc và nhân bản, vấn đề đạo đức 1996, cừu Dolly được tạo ra từ một tế bào tuyến vú đã trưởng thành của một cừu “mẹ”. Đây là một thành tựu rất có ý nghĩa về sinh học và y học. Thứ nhất, sự ra đời của cừu Dolly chứng minh rằng một tế bào thân trưởng thành (không phải tế bào gốc), khi được xử lý và đưa vào trong một tế bào trứng (đã hút bỏ nhân) vẫn có khả năng giải biệt hóa trở thành tế bào gốc toàn năng. Thứ hai, hoàn toàn có thể tạo ra các dòng tế bào gốc phôi thậm chí một cơ thể mang gen giống hệt một cơ thể đã có. Chính vấn đề này làm dấy lên cuộc tranh luận về vấn đề đạo đức trong nghiên cứu về tế bào gốc và nhân bản. Không ai chống lại việc nghiên cứu tế bào gốc trưởng thành nhưng tính hợp pháp và tính đạo đức của các nghiên cứu tế bào gốc phôi và nhân bản luôn là những vấn đề nổi cộm. Các nghiên cứu tế bào gốc phôi người đã đạt được những tiến bộ đáng kể. Các tế bào gốc phôi có thể được nuôi cấy và dùng công nghệ mô để sản xuất ra các mô/tạng. Nếu không bị ngăn cấm, trong tương lai, kỹ thuật nhân bản vô tính người có thể kết hợp với công nghệ mô (khi đó được biết đến là “kỹ thuật nhân bản trị liệu”) để tạo ra các mô thậm chí các tạng hoàn chỉnh phù hợp hoàn toàn với chính bệnh nhân để sửa chữa, thay thế các mô/tạng tổn thương (chế da cho bệnh nhân bỏng, chế các tế bào não cho tổn thương não, có thể chế tim, phổi, gan, thận cho ghép tạng.) mà không vấp phải các vấn đề thải ghép do bất đồng miễn dịch. Mối quan hệ khăng khít giữa nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản có thể được diễn tả theo mô hình dưới đây (hình) Như vậy, nghiên cứu tế bào gốc phôi và nhân bản có mối liên quan chặt chẽ cùng hỗ trợ nhau phát triển. Chỉ có phát triển các nghiên cứu này mới có thể hoàn thiện và mở ra các 7/10
ứng dụng mới trong tế bào gốc trị liệu và nhân bản trị liệu. Tuy nhiên cũng còn rất nhiều vấn đề phải đối mặt trong nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản, cả các vấn đề liên quan đến kỹ thuật cũng như những vấn đề liên quan đến quan niệm đạo đức và tôn giáo. 3.1 Các vấn đề kỹ thuật: - Không thể vượt qua đồng hồ sinh học quy định sự lão hóa tế bào: Trước đây người ta vẫn cho rằng các tế bào trong các mô nuôi cấy có số lần phân chia không hạn chế (tức là bất tử). Năm 1961 Hayflik đã chứng minh rằng chỉ có các tế bào ung thư mới bất tử, còn các tế bào bình thường chỉ phân chia đến giới hạn 50 ± 10 lần rồi ngừng phân chia và chết đi. Bằng thực nghiệm người ta thấy rằng nếu dùng nhiệt độ thấp để làm các tế bào ngừng phân chia, rồi sau một thời gian hoạt hóa tế bào trở lại cho nó phân chia thì tế bào vẫn nhớ số lần phân chia trước khi ngừng và tiếp tục phân chia cho tới con số giới hạn (7). Trở lại vấn đề động vật nhân bản vô tính. Cừu Dolly được nhân bản từ một con cừu 6 tuổi vào năm 1996, nhưng đến năm 2003 cừu Dolly chết do mắc các chứng bệnh của một con cừu già (viêm phổi, viêm khớp nặng) khi nó mới sáu tuổi trong khi một con cừu bình thường sống được 12 năm. Như vậy rõ ràng nhân bản vô tính (và cả với nhân bản trị liệu) vấp phải vấn đề lão hóa tế bào. Mặc dù tế bào trưởng thành được “giải biệt hóa” bằng kỹ thuật chuyển nhân vào tế bào trứng làm cho nó trở thành toàn năng thì đồng hồ sinh học trong DNA tế bào vẫn nhớ tuổi của nó và làm cho tế bào hay cơ thể nhân bản vô tính bị già trước tuổi (so với tuổi sinh). Điều này cho thấy có lẽ chúng ta không thể vượt qua giới hạn của tạo hóa, không thể trở nên bất tử. Nhưng dẫu sao kỹ thuật nhân bản tạo ra tế bào gốc vô tính cũng là một thành tựu vô cùng to lớn, ví dụ nếu có thể nhân bản tạo tế bào gốc vô tính từ một người 50 tuổi bị Parkinson, tế bào gốc này vẫn nhớ nó đã 50 tuổi và chỉ có thể sống thêm được 20 năm nữa thì tế bào này vẫn rất có giá trị trong điều trị, nó giúp cho người bệnh Parkinson có thể sống 20 năm cuối đời với chất lượng cuộc sống cao hơn. - Nguy cơ xuất hiện các đột biến mới trong quá trình tạo tế bào gốc phôi, trong nuôi cấy và biệt hóa nhân tạo: Đây là một khả năng hoàn toàn có thể vì tế bào được tạo ra và xử lý can thiệp bởi các hóa chất, dòng điện trong môi trường phòng thí nghiệm. Trong điều kiện đó không thể kiểm soát chính xác được tất cả, vấn đề sai lạc gen hoàn toàn có khả năng xảy ra gây các bất thường về gen. Khi áp dụng điều trị cho con người, có khả năng phát sinh bệnh mới. 3.2 Các vấn đề đạo đức và tôn giáo Có thể nói lĩnh vực nghiên cứu về tế bào gốc và nhân bản là một ví dụ điển hình về các mâu thuẫn giá trị đạo đức y sinh học và tôn giáo. Một mặt, chúng ta còn phải đối mặt với rất nhiều bệnh tật mà dường như y học đang bó tay, chưa có các biện pháp điều trị hiệu quả như các bệnh do khiếm khuyết di truyền, đái đường, bệnh tự miễn, Parkinson, ghép tạng…. Vấn đề này đòi hỏi y sinh học nghiên cứu tìm ra các phương pháp điều trị mới, yêu cầu này cũng mang tính “thiện” dưới góc độ tôn giáo. Thành tựu của nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản mở ra hy vọng có được các phương pháp điều trị mới dựa trên ghép tế bào gốc, thay thế gen, tạo nên các mô/tạng ghép phù hợp với người bệnh.... Mặt khác, các nghiên cứu về tế bào gốc và nhân bản 8/10
liên quan đến việc sử dụng phôi người do đó gây ra mối lo ngại về các vấn đề đạo đức và tôn giáo, vấn đề phạm vi và điều kiện cho các nghiên cứu loại này. Nghiên cứu tế bào gốc đặt ra các vấn đề đạo đức và tôn giáo sau: 1- Sử dụng phôi/thai người là giết chết một con người: Các quan điểm chống lại việc nghiên cứu tế bào gốc phôi người chủ yếu dựa trên vấn đề tín ngưỡng và quan niệm về việc phá hủy phôi người. Điều tra xã hội của Nisbet M. C. cho thấy năm 2001, 53% dân Mỹ cho rằng sự sống bắt đầu từ lúc thụ thai (4) và cho rằng các nghiên cứu tế bào gốc phôi người là sai lầm về mặt đạo đức. Nhiều ý kiến chống đối cho rằng phôi người phải có nhân quyền, phải được bảo vệ như đối với bảo vệ con người. Tuy nhiên cái nhìn của công chúng về vấn đề nghiên cứu tế bào gốc phôi có thay đổi. Năm 2002 chỉ có 39% và năm 2003 chỉ có 38% số người được phỏng vấn còn cho rằng nghiên cứu phôi người là sai lầm về đạo đức, nhiều người cho rằng các phôi thừa trong quá trình làm thụ tinh nhân tạo điều trị vô sinh thay vì vứt bỏ nên được hiến cho khoa học. 2- Công cụ hóa phôi người, biến cuộc sống thành món hàng thương mại: Nhiều người lo ngại rằng các nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản sẽ biến phôi người thành công cụ cho các nghiên cứu y sinh học. Họ lo ngại rằng để chhữa bệnh cho một người người ta tạo ra một “bản sao” giống hệt người đó, giết chết sinh linh này để lấy mô/tạng dùng cho “bản gốc”. Khi đó cuộc sống sẽ là món hàng để mua bán. 3- Chống lại quy luật của tạo hóa, chống lại thuyết “định mệnh”: Tạo hóa quy định quá trình sinh- lão- bệnh- tử của mỗi cơ thể sinh vật. Nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản phải chăng cố gắng cưỡng lại định mệnh, chống lại quy luật sinh học để kéo dài sự sống. 4- Nguy cơ nhân bản vô tính người, tạo ra các rối loạn về trật tự gia đình, xã hội: Các quan ngại về nguy cơ này xuất hiện trên công luận từ năm 1996 khi cừu Dolly được nhân bản. Từ khi Hàn Quốc công bố tạo được các dòng tế bào gốc (2004) từ phôi người nhân bản vô tính thì công chúng thực sự lo lắng vì nguy cơ nhân bản vô tính người không còn quá xa. Luật pháp một số nước (Mỹ, Châu Âu) đã ngăn cấm việc nhân bản vô tính người, tuy nhiên vẫn đang có một số tổ chức tôn giáo và cá nhân cố gắng thực hiện công việc này. 3- Kết luận Tế bào gốc và kỹ thuật nhân bản là một thành tựu lớn của nhân loại. Tế bào gốc và nhân bản mở ra các tiềm năng ứng dụng to lớn trong tương lai của công nghệ sinh học vào nhiều lĩnh vực y sinh học khác nhau. Mặc dù còn nhiều tranh cãi nhưng các nghiên cứu về tế bào gốc và nhân bản sẽ vẫn phát triển. Nhân bản vô tính người tạo ra các “bản sao” sống là một công việc nguy hiểm, gây rối loạn xã hội nên cần phải ngăn chặn. Tuy nhiên còn có những vấn đề nan giải mà các nghiên cứu về tế bào gốc và nhân bản phải đối mặt. 4- Tài liệu tham khảo 1 Byrne E., Howells D. W. 2003. Stem cell therapies: a table of caution. MJA. 179:164- 166. 2 Kirschstein R., Skirboll L. R. (2001). Stem cells: Scientific Progress and Future Research Direction. Report of The national Institutes of Health. (US) 9/10
3 Lerman S. 2005. Stem cell research: an overview. Pushin’s On. 23 (1) 4 Nisbet M. C. (2004). Public opinion about stem cell researh and human cloning. Public Opinion Quarterly. 68(1): 121-154 5 Reya T. R., Morrision S. J., Clark M. R., Weissman I. L. (2001). Stem cells, cancer and cancer stem cells. Nature 144 (1). www.nature.com 6 Rosenfeld J. V., Gillet G. R. Ethics, stem cells and spinal cord repair. G. 2004. MJA. 180:637-639 7 Vũ Hướng Văn. Vì sao con người không bất tử. Báo sức khỏe đời sống số xuân bính tuất 2006. 10/10