Cách nuôi những chú lợn biến đổi gen cứu sống con người

Ngày 7/1, các bác sĩ ở Mỹ đã sử dụng quả tim từ một chú lợn biến đổi gen để cấy ghép cho bệnh nhân 57 tuổi. Hiện sức khỏe của người này vẫn đang ổn định.

Tại một trang trại ở ngoại ô Munich (Đức), các nhà khoa học đang sử dụng phương pháp chỉnh sửa gen để tạo ra những con lợn có thể cung cấp nội tạng nhằm cứu sống hàng nghìn người. 

Nhìn từ bên ngoài, cơ sở trên giống như trang trại do nhà nước quản lý trước đây. Nhưng các phòng được trang bị đầy đủ các thiết bị thí nghiệm tiên tiến.

Trang trại nuôi lợn biến đổi gen ở Munich (Đức)

Trong một tòa nhà mới hơn ở phía sau, Barbara Kessler cởi giày thể thao và xịt thuốc sát trùng vào tay chân. Cô bác sĩ thú y bước vào phòng tắm, bỏ lại tất cả những món đồ từ thế giới bên ngoài: quần áo, đồng hồ, hoa tai. Cô tẩy tế bào chết trên cơ thể và mái tóc đã được cắt ngắn để việc gội đầu thường xuyên dễ dàng hơn.

Sau khi tắm, cô tìm quần áo đúng cỡ của mình giữa những chồng trang phục được xếp gọn gàng và mặc một chiếc quần đen, áo sơ mi đỏ, giày đen. Cô đội chiếc mũ màu đen để giữ cho tóc không nhiễm khuẩn. Sau đó, cô xuống sảnh, cẩn thận đi đôi ủng cao su đã được vệ sinh sạch sẽ.

Tất cả các biện pháp phòng ngừa này để bảo vệ những chú lợn. Khi Kessler mở cửa, một thứ mùi không thể nhầm lẫn tỏa ra. Rốt cuộc, đó là một chuồng lợn.

Khi Kessler bước vào để giới thiệu bên trong, một con lợn nái đang đi lang thang. Giống như những con vật khác ở đây, con lợn nái không có tên tuổi, vì vậy những người chăm sóc sẽ không quá gắn bó. Con lợn được dỗ dành để trở lại phía sau một cánh cổng kim loại.

Con lợn đã được chỉnh sửa gen 4 lần để nội tạng có nhiều khả năng được chấp nhận hơn khi cấy ghép vào người. Nếu mọi việc diễn ra đúng kế hoạch, thì một ngày nào đó, trái tim đang bận rộn bơm máu bên trong một con lợn như thế này sẽ đập bên trong cơ thể người.

Các loại mô khác nhau từ lợn biến đổi gen đang được thử nghiệm trên người. Tại Trung Quốc, các nhà nghiên cứu cấy ghép tế bào sản xuất insulin từ lợn chỉnh sửa gen vào người mắc bệnh tiểu đường. Bệnh viện Đa khoa Massachusetts sử dụng da lợn đã chỉnh sửa gen cho một người bị bỏng nặng.

Những chú lợn được nuôi dưỡng để cấy ghép cho người

Sự ra đi của bé Fae

Mỗi năm, 7.300 người Mỹ chết vì không tìm được người hiến tạng - 2/3 trong số họ muốn có một quả thận. 

Các bác sĩ phẫu thuật đang tìm kiếm nguồn nội tạng khác thoạt tiên nghĩ tới khỉ vì chúng là loài động vật giống con người nhất. Năm 1984, bé gái được biết đến với cái tên Fae đã nhận trái tim khỉ đầu chó. Nhưng bệnh nhi đã chết 20 ngày sau đó, khi hệ miễn dịch tấn công trái tim mới.

Cuộc sống ngắn ngủi của bé Fae đã nhận được sự chú ý trên toàn cầu. Nhiều người lên án ý tưởng giết loài động vật gần gũi nhất với con người để tự cứu mình.

Vào những năm 1990, giới nghiên cứu và các công ty công nghệ sinh học đã chuyển sang lựa chọn là lợn. Vì chúng ta ăn thịt lợn nên việc lấy nội tạng của chúng dường như ít có ý nghĩa về mặt đạo đức hơn đối với nhiều người.

Về mặt khoa học, các cơ quan của lợn có kích thước phù hợp và lợn đạt đến tuổi trưởng thành trong khoảng 6 tháng - nhanh hơn nhiều so với các loài linh trưởng. Nhưng một vấn đề nảy sinh: lợn chứa virus có thể lây sang người. Hơn nữa, với kỹ thuật di truyền đơn giản có sẵn vào thời điểm đó, các bộ phận được cấy ghép không tồn tại được lâu khi thử nghiệm trên khỉ.

Hơn hai thập kỷ sau, những tiến bộ trong kỹ thuật di truyền đã làm sống lại triển vọng cấy ghép trên. Câu hỏi được đặt ra, cần bao nhiêu chỉnh sửa gen ở những con lợn để vượt qua rào cản về loài.

Tại cơ sở ở Munich, những con lợn có 3 biến đổi gen quan trọng để khỉ đầu chó và con người không từ chối nội tạng mới. Đầu tiên, loại bỏ gen tạo ra đường, ngăn hệ miễn dịch của người từ chối ngay lập tức bộ phận từ một loài khác. Thay đổi thứ hai bổ sung một gen biểu hiện CD46 ở người, loại protein giúp hệ miễn dịch tấn công các yếu tố ngoại lai mà không phản ứng quá mức và gây ra bệnh tự miễn. Gen thứ 3 giúp ngăn chặn các cục máu đông có thể phá hủy cơ quan được cấy ghép.

Eckhard Wolf, người điều hành Trung tâm Mô hình Y tế Sáng tạo, cho biết: “Số lượng chỉnh sửa ít hơn sẽ được kiểm soát tốt hơn, đồng thời các tác động của chúng cũng dễ ghi lại hơn”.

Chuyên gia Barbara Kessler giới thiệu những chú lợn con

Kích cỡ của trái tim

Vào năm 2018, tim của những con lợn từ trung tâm Munich đã được cấy ghép vào 14 con khỉ đầu chó. Hai con sống sót sau 6 tháng.

Trong quá trình nghiên cứu khỉ đầu chó, Wolf nhận thấy một vấn đề không lường trước được: trái tim tiếp tục phát triển. Trái tim được cấy ghép nặng hơn 62% so với một trái tim khỉ đầu chó trung bình.

Giải pháp của Wolf cho vấn đề này là chỉnh sửa gen cho hai con lợn nái. Họ tắt gen thụ thể hormone tăng trưởng của động vật, khiến chúng chỉ nặng bằng một nửa so với con lợn điển hình.

Không hề rẻ để tạo ra một con lợn chỉnh sửa gen đáp ứng tiêu chuẩn của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) và các cơ quan phê duyệt việc cấy ghép từ lợn sang người trên khắp thế giới.

Kessler và các đồng nghiệp của cô đã nhân bản phôi lợn bằng cách đưa vật liệu di truyền mong muốn vào trứng được thu thập từ lò mổ địa phương. Để giảm thiểu vi khuẩn, mỗi dòng lợn mới phải bắt đầu bằng cách thụ thai con vật trong phòng thí nghiệm, mổ lấy thai và tách khỏi mẹ khi sinh. Kessler nói rằng các thế hệ không có mầm bệnh sau này không cần nhiều biện pháp phòng ngừa và chi phí chỉ gấp 10 lần giá nuôi một con lợn lấy thịt.

An Yên (Theo MIT Technology Review)

Mỹ thực hiện ca cấy ghép tim lợn cho người đầu tiên

Các bác sĩ ở Mỹ đã cấy ghép một quả tim lợn cho bệnh nhân 57 tuổi. Hiện sức khỏe của người này vẫn đang ổn định.