Hai di sản của cừu Dolly

Giáo sư Ian Wilmut - người được xem là "cha đẻ" của cừu Dolly nổi tiếng - vừa qua đời vào đầu tháng 9. Mất mát này là một tin buồn đối với giới khoa học Anh, nhưng di sản của ông về phương pháp nhân bản vô tính vẫn giữ nguyên vị thế quan trọng đối với giới nghiên cứu.

Di sản của cừu Dolly vẫn "sống" thông qua các kỹ thuật mới mà giới khoa học hiện tại dùng để chỉnh sửa bộ gene vật nuôi, nhân bản ngựa nòi và lạc đà, cũng như lập các mô hình bệnh tật ở người. 

"Nhân bản động vật vẫn được giới chuyên gia quan tâm nghiên cứu, chỉ là không quá phô trương với công chúng" - Kevin Sinclair, nhà sinh vật học phát triển (developmental biologist) tại Đại học Nottingham (Vương quốc Anh), nói với tạp chí Nature.

Di sản công nghệ

Tại Đại học bang Utah ở Logan (Mỹ), nhà sinh vật học phát triển Irina Polejaeva và đồng nghiệp có đủ các kỹ thuật y sinh (bioengineering) tối tân trên động vật. Với công nghệ chỉnh sửa gene (CRISPR), họ tạo ra những con cừu mắc các bệnh giống hệt các bệnh di truyền ở người và những con dê mang các đoạn nhiễm sắc thể được cấy ghép, cho phép các động vật này tạo ra kháng thể của con người.

Nhưng để biến các thiết kế nghiên cứu thành hiện thực sau khi áp dụng những công nghệ tiên tiến này, Irina Polejaeva và nhóm của cô phải trông cậy vào một phương pháp đã tồn tại hơn 1/4 thế kỷ: nhân bản động vật, với quy trình gần như cách tạo ra cừu Dolly.

Năm 1996, các nhà nghiên cứu động vật thuộc Viện Roslin (Đại học Edinburgh, Anh) nhân bản vô tính thành công Dolly từ tuyến vú của một con cừu cái khác, mở ra một chương mới cho nền công nghệ tế bào. Mục tiêu ban đầu của Wilmut và các đồng nghiệp chỉ là tạo ra vật nuôi có khả năng sản xuất dược chất trong sữa của chúng, với hy vọng điều này sẽ làm cho thuốc rẻ hơn và dễ sản xuất hơn trên khắp thế giới.

Wilmut và nhóm ông đã tạo ra Dolly bằng một kỹ thuật gọi là chuyển nhân tế bào soma. Phương pháp này loại bỏ nhân của tế bào trứng (nơi chứa vật liệu di truyền của tế bào), thay thế nó bằng nhân của tế bào từ động vật được nhân bản. Tế bào trứng được biến đổi sẽ tạo ra một phôi thai, được cấy vào tử cung của động vật mang thai.

Nhà nghiên cứu về sinh sản động vật Angelika Schnieke tại Đại học Kỹ thuật Munich (Đức) từng là thành viên trong nhóm của Wilmut cho biết kết quả của nghiên cứu cuối cùng lại không như những gì cả nhóm đã hình dung và chỉ có một vài sản phẩm như vậy được phát triển. 

Nhưng mục tiêu mà Wilmut hướng tới - chuyển nhân tế bào để tạo ra động vật có tính trạng mong muốn - đến giờ vẫn còn nguyên giá trị, nhất là với các nhà nghiên cứu hi vọng có thể đạt được các kỹ thuật chỉnh sửa gene phức tạp, chẳng hạn chèn một chuỗi DNA dài hoặc sửa đổi nhiều vị trí trong bộ gene, theo Nature.

Công nghệ cũ và mới gặp nhau tại đây: kỹ thuật CRISPR dùng để chỉnh sửa từng tế bào riêng lẻ trong phòng thí nghiệm, nhân từ các tế bào chứa những thay đổi DNA mong muốn sau đó được cấy vào tế bào trứng để tạo ra động vật nhân bản. Cách tiếp cận này cho phép các nhà nghiên cứu đảm bảo rằng các tế bào họ sử dụng để nhân bản có mọi thay đổi mong muốn trước khi họ cấy phôi vào tử cung thay thế.

Việc thực hiện những thay đổi chính xác trước khi nhân bản là cực kỳ quan trọng trong các nghiên cứu về gene, theo Tad Sonstegard - giám đốc điều hành Công ty công nghệ sinh học Acceligen ở Minnesota (Mỹ). 

Acceligen đã tạo ra gia súc được chỉnh sửa gene bằng công nghệ CRISPR-Cas9 giúp chúng tăng cường khả năng chịu nhiệt, chống chọi được một số bệnh hoặc không có sừng. Các nhà nghiên cứu khác đang thực hiện nhiều chỉnh sửa bộ gene với hy vọng tạo ra động vật có nội tạng có thể được cấy ghép vào người mà không gây ra phản ứng miễn dịch nghiêm trọng.

Ngoài gia súc được chỉnh sửa gene, một ngành công nghiệp đã mọc lên để phục vụ việc nhân bản các giống thú cưng và những giống ngựa biểu diễn. Một số nhà nghiên cứu cũng sử dụng phương pháp nhân bản trong nỗ lực củng cố quần thể động vật có nguy cơ tuyệt chủng. Các nhà khoa học cũng đang thử cố gắng hồi sinh các loài đã tuyệt chủng, nổi tiếng nhất là loài voi ma mút lông xoăn.

Và di sản đạo đức

Ngày 15-9, sau tin Ian Wilmut qua đời, nhà nghiên cứu Gregory E. Kaebnick cũng có bài trên trang STAT, nhìn lại một di sản khác của cừu Dolly: những cuộc thảo luận không ngừng về việc nhân bản vô tính sinh vật sống.

Đột phá khoa học trong việc sản xuất ra cừu Dolly đã dấy lên vô số quan ngại về đạo đức và tính nhân văn trong xã hội từ đầu thế kỷ 20 đến tận hôm nay. "Có lẽ hơn bất kỳ tiến bộ công nghệ sinh học nào khác, Dolly tượng trưng cho sức mạnh ngày càng tăng của con người đối với thiên nhiên" - Kaebnick viết.

Thành tựu cừu Dolly từng được Viện Roslin giữ bí mật kín kẽ cho đến khi thông tin bị rò rỉ trên các phương tiện truyền thông khoảng 8 tháng sau ngày nó ra đời, làm bùng lên làn sóng tranh cãi dữ dội giữa vô số ý kiến trái chiều. Đồng thời, cây trồng biến đổi gene cũng được tung ra thị trường một cách nhanh chóng và lặng lẽ sau khoảng thời gian này.

Rất nhiều suy đoán đã xuất hiện vào lúc đó: bất kỳ ai có phòng thí nghiệm sinh học đủ tốt sẽ sớm có thể nhân bản con người để tạo ra những người lính vô tri chỉ biết đánh đấm, những người hiến tạng và những người thay thế giống hệt cho những con người đã qua đời. 

Nhân bản vô tính đã trở thành nguồn khai thác ý tưởng hấp dẫn cho các bộ phim hoặc tiểu thuyết đen tối, nhưng không phác họa được toàn bộ viễn cảnh mà công nghệ này có thể được sử dụng trong tương lai. Nhân bản đã trở thành một công cụ để khám phá các giá trị, nhưng chính công cụ này lại không thực sự được hiểu rõ vào giai đoạn sơ khai.

Sau tin tức về Dolly, Ủy ban Cố vấn đạo đức sinh học quốc gia Mỹ (bao gồm 18 nhà khoa học và học giả) đã đưa ra một báo cáo, theo yêu cầu của tổng thống B. Clinton, chủ yếu là sự phân tích sâu sắc về học thuật tôn giáo, đạo đức và pháp lý về các vấn đề liên quan nhân bản, kết thúc bằng lời kêu gọi "thảo luận công khai hơn nữa". Khoảng 15 năm sau, Ủy ban Nghiên cứu các vấn đề đạo đức sinh học thời tổng thống Obama đặt ưu tiên thảo luận và phổ biến kiến thức với công chúng về chủ đề này.

Trong những năm tiếp theo, các báo cáo của Viện hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật và Y học quốc gia (Mỹ) về các lĩnh vực truyền động gene và kỹ thuật gene người đã đưa ra toàn bộ các chương và bộ khuyến nghị về sự tham gia của công chúng. 

Năm 2022, Dana Foundation, một tổ chức phi lợi nhuận có sứ mệnh thúc đẩy khoa học thần kinh, đã chuyển trọng tâm tổng thể từ tài trợ cho khoa học sang tài trợ cho cuộc thảo luận về ý nghĩa xã hội của khoa học.

Có vẻ như khoa học đã tiến trước đạo đức rất xa, nhân loại sắp có thể làm bất cứ điều gì chúng ta muốn với vật chất sống và các nhà quan sát cho rằng cần phải nghiêm túc thảo luận về những gì nhân loại đang thực sự muốn làm với công nghệ nhân bản nắm trong tay.

Các học giả quan tâm đến đạo đức của công nghệ mới nổi bắt đầu lùi lại một bước, để suy nghĩ về cách tư duy có hiệu quả và nhân văn hơn về chủ đề nhân bản vô tính. Điển hình là trong các nghiên cứu khoa học và công nghệ, toàn bộ tài liệu đã bắt đầu xuất hiện những khái niệm như "nghiên cứu và đổi mới có trách nhiệm" - một khuôn khổ khái niệm có ý nghĩa đối với cả cách các nhà khoa học làm khoa học và cách xã hội quản lý khoa học.

Năm 1997, nhà vi trùng học Lee Silver nhận xét khi thảo luận về Dolly: "Thật là điển hình khi các nhà khoa học nói rằng họ không nghĩ sâu xa đến ý nghĩa của công việc mình đang làm". Ít nhất thì đến thời điểm hiện nay, điều này không còn đúng nữa với một bộ phận các nhà khoa học đang nghiên cứu về lĩnh vực di truyền sinh sản.

Ngoài ra, giới khoa học ngày càng tán thành sự cần thiết của việc kết nối công chúng với khoa học với mong muốn tạo ra một nền văn hóa minh bạch và gắn kết. Sự thay đổi về quan điểm này, cùng với các công trình kết hợp nhân bản vô tính với CRISPR, chính là hai di sản lớn mà cừu Dolly để lại cho nhân loại.