Chỉnh sửa gen ADN từ lợn cấy ghép tạng vào con người

Các thí nghiệm đã được báo cáo trên tạp chí Khoa học, có thể làm cho một ngày nào đó có thể cấy ghép gan, các trái tim và các cơ quan khác từ lợn vào con người,theo Nytime.

Tiến sĩ David Klassen, Giám đốc Y tế của United Network of Organ Sharing, một tổ chức tư nhân, phi lợi nhuận quản lý hệ thống cấy ghép của quốc gia, cho biết nếu các cơ quan lợn được cho là an toàn và hiệu quả, “chúng có thể là những nhân vật thực sự quan trọng”.

Theo Klassen, người không tham gia vào nghiên cứu mới này, đã có 33.600 ca cấy ghép tạng trong năm ngoái và 116.800 bệnh nhân đang nằm trong danh sách chờ đợi.

Tiến sĩ George Church, một nhà di truyền học tại Harvard, người dẫn đầu các thí nghiệm, cho biết những cuộc cấy ghép lợn lần đầu tiên có thể xảy ra trong vòng hai năm.

Trong đột phá, các nhà khoa học chỉnh sửa một đột biến nguy hiểm từ gen trong phôi người. Rất có thể những người bị phản ứng gen là những người khỏe mạnh mà không cần ghép gan.

Ý tưởng sử dụng gen lợn như các cơ quan nội tạng đã gây nhiều tranh cãi cho các nhà điều tra trong nhiều thập kỷ. Các cơ quan của lợn có thể kích thước phù hợp cho việc cấy ghép vào người, về lý thuyết, tương tự như vậy để có thể hoạt động ở bệnh nhân.

Bên cạnh những thuận lợi về khoa học cấy ghép, còn gây ra những câu hỏi gai góc về khai thác động vật. Mỗi năm có khoảng 100 triệu con lợn bị giết ở Hoa Kỳ.

Các nhà khoa học theo đuổi mục tiêu này cho rằng, vài ngàn con lợn được nuôi, trong nội tạng của chúng chỉ chiếm một phần nhỏ được sử dụng đưa vào cơ thể người, và chúng sẽ được dùng để cứu mạng sống con người. Động vật sẽ được gây tê và giết chết nhân đạo.

Một cuộc khảo sát vào những năm 90 của Tiến sĩ Fishman và các đồng nghiệp của ông đã phát hiện ra rằng một số nhà lãnh đạo trong cộng đồng người Do Thái và Hồi giáo đã không tán thành thận lợn để cấy ghép, lý do để bệnh nhân suy thận có thể sống sót qua việc chạy thận.

Các nhà khoa học bắt đầu theo đuổi ý tưởng về các cơ quan lợn để cấy ghép vào những năm 1990. Tuy nhiên, vào năm 1998, tiến sĩ Fishman và các cộng sự của ông đã khám phá ra rằng một số ADN của lợn là gen của các virut giống như những bệnh gây ra bệnh bạch cầu ở khỉ.

Khi các nhà nghiên cứu phát triển tế bào lợn bên cạnh các tế bào thận phôi người trong phòng thí nghiệm, những virut này được gọi là retrovirus lan truyền đến các tế bào người. Một khi bị nhiễm bệnh, tế bào này có thể lây nhiễm sang các tế bào khác.

Lo ngại rằng các cơ quan lợn sẽ lây nhiễm cho người có retrovirus kỳ lạ đã khiến nghiên cứu dừng lại.

Không có bằng chứng cho thấy bất kỳ bệnh nhân nào trong số những bệnh nhân này đã bị nhiễm retrovirus ở lợn. Tiến sĩ A. Joseph Tector, bác sĩ phẫu thuật cấy ghép tại Đại học Alabama, Birmingham, cho biết, các virut retrovirus rất nhạy cảm với các loại thuốc dùng để điều trị HIV

Tiến sĩ Fishman cho biết: "Chúng tôi không biết rằng nếu chúng tôi cấy ghép các cơ quan lợn bằng các vi-rút, chúng sẽ lây nhiễm, chúng tôi không biết rằng các bệnh này là nguy hiểm. "Tôi nghĩ rằng nguy hại đối với xã hội là rất thấp."

Tiến sĩ Church và các đồng nghiệp nghĩ rằng câu hỏi retrovirus có thể được giải quyết bằng Crispr, công nghệ chỉnh sửa gen mới. Họ lấy tế bào từ lợn và lấy DNA của virut từ bộ gen của nó. Sau đó các nhà khoa học nhân bản các tế bào đã được chỉnh sửa.

Mỗi tế bào lợn được đưa trở lại giai đoạn phát triển sớm nhất và sau đó trượt vào trứng, cho nó vật liệu di truyền để cho trứng phát triển thành phôi. Các phôi được cấy vào lợn nái và phát triển thành lợn con được giống hệt với lợn cung cấp tế bào ban đầu.

Nhân bản thường thất bại, hầu hết phôi và phôi chết trước khi sinh, và một số con lợn chết sớm sau khi sinh. Nhưng Tiến sĩ Church và các đồng nghiệp của ông đã kết thúc với 15 con lợn con, con trưởng thành 4 tháng tuổi. Không có retroviruses. Sau đấy có rất nhiều tranh cãi về việc cấy ghép AND vào con người.

Một phần của vấn đề từ chối cơ quan đã được giải quyết bằng việc chỉnh sửa gen và nhân bản. Đó là một vấn đề nổi lên vào đầu những năm 1980 khi các bác sĩ phẫu thuật đưa trái tim lợn vào con khỉ đầu chó. Con khỉ đầu chó chết trong vài phút.

Các nhà nghiên cứu đã sớm khám phá ra rằng các cơ quan lợn được bao phủ bởi các phân tử carbohydrate đánh dấu các cơ quan để phá huỷ ngay lập tức bởi các kháng thể người.

Tiến sĩ David Cooper tại Đại học Alabama ở Birmingham và các cộng sự của ông, trong đó có Tiến sĩ Tector, đã sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen và nhân bản để tạo ra lợn mà không có carbohydrate trên bề mặt của cơ quan của họ.

Họ đã cấy ghép trái tim và thận từ những con lợn này thành khỉ và khỉ đầu chó. Cho đến nay, động vật đã sống hơn một năm mà không có vấn đề, Tiến sĩ Tector nói.

Họ cũng cho các tế bào đảo sản xuất chất Insulin (chống đái tháo đường) từ lợn đến khỉ bệnh tiểu đường, và con khỉ sống trong một năm mà không cần Insulin. Hợp tác với United Therapeutics, nhóm đã xây dựng một trang trại cho lợn biến đổi gen.

Tiến sĩ Church nói rằng ông cũng làm lợn có các cơ quan thiếu carbohydrate, và ông muốn kết hợp hai đột phá để các cơ quan cũng không có retroviruses. Nhóm Alabama, mặc dù, không nghĩ rằng retrovirus lợn là một mối quan tâm lớn.

Các bác sĩ phẫu thuật được sử dụng để đánh giá nguy cơ nhiễm trùng từ các cơ quan cấy ghép, Tiến sĩ Tector nói. Ưu điểm của việc cấy ghép cho người nhận tuyệt vọng thường lớn hơn nguy cơ đó.

Đối với một số người, ý tưởng chăn nuôi lợn để tạo ra các cơ quan là rất phiền toái. Bác sĩ Cooper cho biết nhiều bệnh nhân có thể thích cơ quan người, nhưng điều đó không phải lúc nào cũng có thể.