Đột phá mới giúp phụ nữ hết trứng vẫn có con ruột

Con đường mới dẫn đến khả năng sinh sản này dựa trên kỹ thuật chuyển nhân tế bào soma, phương pháp từng được sử dụng trong việc nhân bản cừu Dolly. Ảnh minh họa: NBC News.

Đối với hàng triệu người trên khắp thế giới, giấc mơ có một đứa con mang liên hệ di truyền với chính mình bị dừng lại khi họ không còn giao tử chức năng (hết trứng), thường là do tuổi mẹ cao, suy buồng trứng sớm hoặc ảnh hưởng từ điều trị ung thư.

Trong những trường hợp này, phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) truyền thống không còn hiệu quả. Việc xin trứng giúp người phụ nữ có thể mang thai, nhưng đứa trẻ chỉ mang vật liệu di truyền của người cha, không có gene của mẹ, dù người phụ nữ ấy vẫn là người "mang nặng đẻ đau".

Câu hỏi làm thế nào để người phụ nữ có thể sinh con bằng chính vật liệu di truyền của mình đã thôi thúc các nhà khoa học trong lĩnh vực di truyền học và hỗ trợ sinh sản trên toàn thế giới nghiên cứu suốt nhiều năm, dù gặp không ít thách thức.

Từ cừu Dolly đến phôi người

Từ sau thành công vang dội trong việc nhân bản cừu Dolly, giới khoa học bắt đầu đặt ra câu hỏi: điều gì sẽ xảy ra nếu hầu hết mọi tế bào trong cơ thể con người đều có thể được sử dụng làm điểm khởi đầu cho sự sống?

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Sức khỏe Oregon (OHSU, Mỹ) đã đạt được một cột mốc quan trọng: Tạo ra phôi người giai đoạn đầu bằng cách lấy DNA từ các tế bào da trưởng thành (nguyên bào sợi) và thụ tinh với tinh trùng.

Đây là minh chứng khái niệm cho một hướng tiếp cận mới, tận dụng một quá trình phân chia tế bào sáng tạo, được xem là "bước đột phá trong việc giảm một nửa bộ gene người", gọi là Mitomeiosis.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Khoa học và Sức khỏe Oregon đã đạt được một cột mốc quan trọng: tạo ra phôi người giai đoạn đầu bằng cách lấy DNA từ các tế bào da trưởng thành (nguyên bào sợi) và thụ tinh với tinh trùng. Ảnh: OHSU.

Trong tự nhiên, có hai hình thức phân chia tế bào: nguyên phân và giảm phân. Cách mà các nhà khoa học ở OHSU thực hiện được xem như một hình thức phân chia tế bào thứ ba - khác biệt với hai quá trình tự nhiên trên, nhưng cùng hướng đến mục tiêu tạo ra bộ máy di truyền đơn bội (1n) để phục vụ quá trình thụ tinh.

Con đường mới dẫn đến khả năng sinh sản này sử dụng kỹ thuật Somatic Cell Nuclear Transfer (SCNT), cùng một kỹ thuật nổi tiếng được sử dụng để nhân bản cừu Dolly.

Trong SCNT, nhân (chứa đầy đủ 46 nhiễm sắc thể) được lấy ra khỏi tế bào da và đặt vào một quả trứng của người hiến tặng trưởng thành đã bị tước bỏ vật liệu di truyền của chính nó.

Thách thức quan trọng là trong khi các tế bào cơ thể tiêu chuẩn (như tế bào da) mang 46 nhiễm sắc thể (lưỡng bội - 2n), trứng và tinh trùng phải là đơn bội, mỗi tế bào chỉ mang 23 nhiễm sắc thể (1n), để khi chúng kết hợp, phôi kết quả có tổng số chính xác là 46 nhiễm sắc thể.

Nhóm nghiên cứu OHSU đã vượt qua rào cản này bằng cách phát triển quy trình Mitomeiosis, một cơ chế lai giữa nguyên phân (phân chia tế bào thông thường) và giảm phân (phân chia tạo giao tử), giúp loại bỏ một nửa nội dung di truyền trong tế bào da để tạo ra tế bào đơn bội 1n.

Giáo sư Shoukhrat Mitalipov, tác giả cao cấp của công trình, cho biết: "Thiên nhiên đã ban cho chúng ta hai cách phân chia tế bào, và chúng tôi đã phát triển cách thứ ba".

Sau khi tạo được tế bào da đơn bội, nhóm nghiên cứu tiến hành tiêm tế bào này vào noãn hiến tặng đã loại bỏ nhân. Tiếp đó, họ dùng kỹ thuật ICSI (tiêm tinh trùng vào bào tương noãn) để đưa tinh trùng vào, tạo thành hợp tử mang đầy đủ 46 nhiễm sắc thể (2n).

Quá trình hoạt hóa noãn được sử dụng để kích thích sự thụ tinh, và kết quả cho thấy quá trình này đã thành công: phôi người được hình thành từ tế bào da.

Hy vọng mới cho vô sinh và sinh sản đồng giới

Những kỹ thuật như ICSI hay hoạt hóa noãn - dù hiện nay được xem là quen thuộc - từng là những bước tiến mang tính cách mạng của thế kỷ 20 trong lĩnh vực sinh sản.

Do đó, nếu Mitomeiosis tiếp tục chứng minh hiệu quả, nó có thể trở thành một trong những thành tựu vĩ đại của thế kỷ 21, khi mở ra khả năng tạo ra giao tử từ tế bào cơ thể, tiến gần hơn đến khái niệm nhân bản người vì mục đích nhân đạo và điều trị vô sinh.

Ý nghĩa của nghiên cứu này đối với sinh sản là rất lớn. Thứ nhất, nó mang lại hy vọng cho phụ nữ vô sinh do tuổi cao, suy buồng trứng sớm hoặc tổn thương sau điều trị ung thư, bởi kỹ thuật này có thể giúp họ sinh con bằng chính vật liệu di truyền của mình mà không cần xin trứng.

Thứ hai, vì tế bào soma được sử dụng trong SCNT không nhất thiết phải đến từ phụ nữ, mà cũng có thể lấy từ nam giới, nên phát hiện này còn mở ra khả năng sinh sản cho các cặp đồng giới, khi cả hai người đều có thể đóng góp vật liệu di truyền cho đứa trẻ.

Dù vậy, các chuyên gia vẫn thống nhất rằng công nghệ này còn quá sớm để áp dụng lâm sàng. Chính Giáo sư Mitalipov cũng thừa nhận: "Chúng tôi mới chỉ đi được nửa chặng đường, vẫn chưa chính xác ở vị trí mà chúng tôi cần đến".

Mặc dù cần thêm nhiều thời gian và nghiên cứu trước khi có thể ứng dụng thực tế, song công trình của OHSU được xem là một hướng đi mới đầy hứa hẹn trong lĩnh vực di truyền và hỗ trợ sinh sản. Trong tương lai, kỹ thuật này có thể giúp những người bị suy buồng trứng nặng, đặc biệt là phụ nữ trẻ, có thể sinh con bằng chính vật liệu di truyền của mình, mà không cần phải đi xin trứng như hiện nay.