Bí mật tại nơi nuôi loài lợn sạch nhất thế giới để ghép tạng cho người

(Dân trí) - Chúng không chỉ sống trong môi trường vô trùng như phòng thí nghiệm mà còn mang trong mình những bộ gen được thiết kế riêng để phục vụ cho một sứ mệnh đặc biệt: Phát triển nội tạng cho người.

Môi trường siêu sạch

Theo AP, giữa dãy núi Blue Ridge, bang Virginia, một cơ sở chăn nuôi lợn có diện mạo như nhà máy dược phẩm hoạt động âm thầm.

Tại đây, mỗi nhân viên bước vào khu vực nuôi đều phải tắm rửa, thay đồ, khử trùng giày, tuân thủ quy trình khắt khe hơn cả bệnh viện. Mỗi ngụm nước, mỗi hơi thở của đàn lợn đều được lọc qua nhiều tầng lớp an toàn, thức ăn cũng được khử trùng trước khi đưa vào chuồng.

Bên trong cơ sở này, Revivicor – công ty con của United Therapeutics – đang phát triển một đàn lợn đặc biệt. Mỗi cá thể được chăm sóc như những “thiết bị y tế sống”, phục vụ cho mục tiêu cung cấp thận và tim phù hợp sinh học với cơ thể người.

Mục tiêu không chỉ là nuôi lợn khỏe mạnh mà còn là tạo ra những nội tạng sạch, an toàn và không mang mầm bệnh có khả năng truyền sang người.

Ở Christiansburg, cách đó vài dặm, một cơ sở khác trị giá 75 triệu USD đang mở rộng quy mô. Đây là trung tâm đầu tiên của Mỹ được xây dựng để nuôi lợn trong môi trường không có mầm bệnh, phục vụ cho các ca cấy ghép chính thức dự kiến triển khai từ năm 2026.

Trong không gian rộng hơn 7.000 mét vuông, hệ thống lọc không khí nhiều tầng, nước uống dự phòng chứa trong các bồn khổng lồ và khu vực nuôi được cách ly tuyệt đối.

Tại đây, các chú lợn được tách mẹ sau 1 hoặc 2 ngày, chuyển đến chuồng siêu sạch và chăm sóc hoàn toàn bằng tay. Nhân viên phải thay khẩu trang và đồ bảo hộ riêng khi vào từng khu chuồng, đảm bảo tuyệt đối không có vi trùng lây chéo.

Không chỉ sống trong điều kiện lý tưởng, các chú lợn còn nghe nhạc, chơi bóng và tương tác với người để làm quen âm thanh và môi trường sống gần giống con người.

Từ chỉnh sửa gen đến kỳ vọng thay thế tạng người

Tình trạng thiếu nội tạng ghép ở Mỹ kéo dài hàng chục năm qua. Mỗi năm có hàng nghìn bệnh nhân tử vong vì không tìm được người hiến tạng phù hợp. Revivicor bắt đầu giải bài toán này bằng cách biến đổi bộ gen của lợn sao cho tương thích hơn với cơ thể người.

Các nhà khoa học chọn tế bào da của lợn, loại bỏ các gen gây phản ứng miễn dịch như gen sản sinh đường alpha-gal, nguyên nhân dẫn đến sự đào thải gần như tức thì.

Sau đó, họ loại thêm ba gen khác để xóa bỏ các tín hiệu kích hoạt hệ miễn dịch. Đồng thời, họ chèn thêm gen của người vào để làm giảm nguy cơ đông máu và điều chỉnh kích thước nội tạng cho phù hợp với người nhận.

Quá trình này diễn ra như một cuộc ghép hình phức tạp trong phòng thí nghiệm.

Sau khi cấy ghép vật liệu di truyền mới vào trứng lợn bằng một cú sốc điện, các phôi sẽ được nuôi trong máy ấp cầm tay và sau đó cấy vào lợn nái mang thai. Từ đây, những chú lợn nhân bản đầu tiên ra đời, mang theo bộ gen được lập trình sẵn để phát triển nội tạng thay thế cho con người.

Con lợn chỉnh sửa gen đầu tiên của Revivicor có tên GalSafe. Sau thành công bước đầu, công ty bắt đầu nhân giống thay vì tiếp tục nhân bản hàng loạt. Đội ngũ khoa học kỳ vọng có thể tiến tới sản xuất hàng trăm bộ nội tạng mỗi năm để phục vụ các ca ghép tạng quy mô lớn.

Cấy ghép từ lợn sang người không còn là giấc mơ xa vời

Bốn ca cấy ghép nội tạng từ lợn sang người đã được thực hiện tại Mỹ, bao gồm hai ca ghép tim và hai ca ghép thận. Dù các bệnh nhân đều đã qua đời sau vài tháng, nhưng mỗi trường hợp đều đem lại những dữ liệu quý giá, mở ra hy vọng cho những ca ghép tạng ở bệnh nhân nhẹ hơn trong tương lai.

Các thử nghiệm hiện tại tiếp tục triển khai trên khỉ đầu chó – loài linh trưởng có cấu trúc sinh học gần với con người – để đánh giá độ an toàn của các cơ quan nội tạng lợn trước khi được FDA cấp phép chính thức.

Các nhà khoa học tin rằng, nhờ kỹ thuật chỉnh sửa gene và điều kiện chăn nuôi vô trùng, nội tạng từ lợn sẽ tránh được phản ứng đào thải và giảm nguy cơ truyền bệnh tiềm ẩn.

Khoảng 300 con lợn ở nhiều độ tuổi hiện sống trong hệ thống trại của Revivicor. Mỗi con đều được gắn thẻ định danh, ghi chép hồ sơ gen rõ ràng. Một nhóm nhỏ lợn sẽ được giữ lại để phục vụ các thử nghiệm quan trọng nhất, bao gồm cả thử nghiệm lâm sàng đầu tiên trên người trong tương lai gần.

Giáo sư David Ayares, nhà di truyền học dẫn đầu dự án, cho biết nếu các ca thử nghiệm tiếp theo thành công, công ty sẽ tiếp tục mở rộng các cơ sở sản xuất, hướng tới mục tiêu tạo ra 2.000 nội tạng mỗi năm.