Các nhà khoa học tạo ra mô hình phôi người bằng tế bào gốc
10/09/2023 - 42
Tác giả: Lm. Phêrô Trần Mạnh Hùng WHĐ (08.09.2023) – Trong hai ngày vừa qua (ngày 6 và 7 tháng 9/2023), các đài truyền hình ở ngoại quốc và ngay cả tại Việt Nam đã liên tục loan tin về một sự kiện mang tính cách đột phá và cho biết: Các nhà khoa học ở Israel đã tạo ra mô hình phôi người từ tế bào gốc trong phòng thí nghiệm mà không sử dụng tinh trùng, trứng hoặc tử cung.[1] Chính sự kiện này đã mang lại cái nhìn độc đáo về giai đoạn đầu của quá trình phát triển phôi thai. Theo nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Weizmann của Israel, mô hình này giống như một phôi đang phát triển vào ngày thứ 14, khi nó có được các cấu trúc bên trong của một phôi trước khi đặt nền móng cho các cơ quan trong cơ thể.
Một mô hình phôi người có nguồn gốc từ tế bào gốc cho thấy các tế bào màu xanh (phôi), tế bào màu vàng (giống lòng đỏ của trứng) và tế bào màu hồng (nhau thai). Ảnh do Viện Khoa học Weizmann cung cấp. Các nhà khoa học đã phát triển được một thực thể gần giống phôi người ở thời kỳ đầu phát triển phôi mà không cần sử dụng tinh trùng, trứng hay tử cung. Nhóm nghiên cứu của Viện Weizmann cho biết “mô hình phôi” của họ, được tạo ra bằng cách sử dụng tế bào gốc trưởng thành, trông giống như một ví dụ thực sự trong sách giáo khoa về sự tiến trình phát triển của phôi trong giai đoạn đến ngày thứ 14. Tham vọng của các mô hình phôi là cung cấp một cách hiểu đạo đức về những khoảnh khắc đầu tiên trong cuộc đời chúng ta. Giáo sư Hanna nói: “Đây thực sự là hình ảnh trong sách giáo khoa về phôi thai ngày 14 của con người”, điều này “chưa từng được thực hiện trước đây”. Thay vì tinh trùng và trứng, nguyên liệu ban đầu là các tế bào gốc đơn giản được lập trình lại để có khả năng trở thành bất kỳ loại mô nào trong cơ thể. Sau đó, các hóa chất được sử dụng để kích thích các tế bào gốc này trở thành bốn loại tế bào được tìm thấy trong giai đoạn sớm nhất của phôi người: • Tế bào biểu mô, trở thành phôi thai (hoặc bào thai) • Tế bào nguyên bào nuôi, trở thành nhau thai • Tế bào nguyên bào dưới, trở thành túi noãn hoàng hỗ trợ • Tế bào trung bì ngoài phôi Tổng cộng 120 tế bào này được trộn lẫn theo một tỷ lệ chính xác - và sau đó, các nhà khoa học để tâm quan sát.
Hình minh hoạ (giải thích) Tạo ra mô hình phôi người (Creating a model of the human embryo) 1. Nguyên liệu ban đầu là tế bào gốc 2. Chuyển hóa thành 4 loại tế bào A. Epiblast[2] – Ngoại bì B. Hạ nguyên bào (hay còn gọi là nội bì nguyên thủy) C. Trung bì ngoài phôi D. Nguyên bào nuôi 3. 120 tế bào được trộn và nuôi cấy trong máy lắc giúp tế bào phát triển 4. Tự hình thành cấu trúc giống phôi thai
Các bạn có thể xem thêm video tại đây để hiểu rõ hơn về tiến trình tạo ra hình phôi người bằng tế bào gốc. Video bằng tiếng Việt:
Video bằng tiếng Anh:
Công trình nghiên cứu của các nhà khoa học đã được công bố trên tạp chí Nature vào thứ Tư (6 tháng 9 năm 2023)[3] sau khi bản in trước đó đã ra mắt vào tháng 6 năm 2023, trong cuộc họp thường niên của Hiệp hội Nghiên cứu Tế bào gốc Quốc tế (ISSCR) tại Boston. Khoa học gia Jacob Hanna, người đứng đầu nhóm nghiên cứu Israel cho biết: “Câu hỏi đặt ra là khi nào một mô hình phôi được coi là phôi thực sự? Khi điều đó xảy ra, chúng tôi biết các quy định. Hiện tại, chúng tôi thực sự còn rất xa so với thời điểm đó”. Ông Hanna nói: “Chúng không giống nhau. Có sự khác biệt so với phôi người,[4] nhưng đây vẫn là lần đầu tiên, nếu bạn mở tập bản đồ hoặc sách giáo khoa, bạn có thể nói - vâng, tôi thực sự có thể thấy sự giống nhau giữa chúng”. Ông cho biết nhóm của ông đã lấy các tế bào gốc có nguồn gốc từ tế bào da người trưởng thành (adult human skin cells) cũng như các tế bào khác được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm, sau đó đưa các tế bào này về trạng thái ban đầu có khả năng phát triển thành các loại tế bào khác nhau. Sau đó, họ thao tác chúng để tạo thành nền tảng của một thứ gì đó có cấu trúc giống như phôi. Nó không phải là phôi thực tế hay tổng hợp - một thuật ngữ bị Hiệp hội Nghiên cứu Tế bào gốc Quốc tế (ISSCR)[5] và các nhà khoa học khác chỉ trích - mà nó chỉ là mô hình cho thấy cách thức hoạt động của một phôi. Ông Hanna nói: “Trong khoảng 1% tổng hợp, chúng tôi có thể thấy rằng các tế bào bắt đầu phân biệt chính xác, di chuyển và tự sắp xếp thành cấu trúc chính xác, và kết quả xa nhất mà chúng tôi có thể đạt được là ngày thứ 14 trong quá trình phát triển phôi người”. Ông còn nói thêm: “Tôi đánh giá cao các tế bào - bạn phải mang đến sự kết hợp phù hợp và có môi trường phù hợp và nó sẽ thành công”. “Đó là một hiện tượng đáng kinh ngạc.” Hanna cho biết mục tiêu tiếp theo của họ là tiến tới ngày thứ 21 và cũng đạt ngưỡng tỷ lệ thành công 50%. Tuy nhiên, họ cho biết công trình này có thể mở ra cánh cửa cho những phương pháp mới để kiểm tra tác dụng của thuốc đối với việc mang thai, hiểu rõ hơn về lý do và việc bị sẩy thai và các bệnh di truyền, và thậm chí có thể phát triển các mô và cơ quan cấy ghép. Hy vọng rằng các mô hình phôi (model of human embryo) có thể giúp các nhà khoa học giải thích cách các loại tế bào khác nhau xuất hiện, chứng kiến những bước đầu tiên trong quá trình hình thành các cơ quan của cơ thể hoặc hiểu được các bệnh di truyền hoặc di truyền. Nghiên cứu này cho thấy các bộ phận khác của phôi sẽ không hình thành trừ khi các tế bào nhau thai sớm có thể bao quanh nó. Thậm chí còn có thảo luận về việc cải thiện tỷ lệ thành công của thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) bằng cách giúp cho các chuyên gia hiểu rõ hơn lý do tại sao một số phôi thất bại hoặc sử dụng mô hình phôi để kiểm tra xem thuốc có an toàn khi mang thai hay không. Giáo sư Robin Lovell Badge, người nghiên cứu sự phát triển phôi tại Viện Francis Crick, cho biết cảm nghĩ của ông về những mô hình phôi này: “Tôi nghĩ nó tốt, tôi nghĩ nó được thực hiện rất tốt, tất cả đều có ý nghĩa và tôi khá ấn tượng với nó,” nó “trông khá đẹp” và “trông khá bình thường”. Tuy nhiên, ông cho biết thêm, tỷ lệ thất bại 99% hiện tại cần phải được cải thiện. Sẽ rất khó hiểu điều gì đã xảy ra trong trường hợp sẩy thai hoặc vô sinh nếu mô hình không tự lắp ráp được trong hầu hết thời gian.[6] PHÔI NGƯỜI TỔNG HỢP ĐẶT RA CÁC VẤN ĐỀ ĐẠO ĐỨC
[1] Hay nói nôm nay là các nhà khoa học lần đầu tiên có thể tạo ra cấu trúc giống phôi người bằng tế bào gốc.
[2] Epiblast được gọi là ngoại bì hay ngoại bì nguyên thủy là một trong hai lớp tế bào của đĩa phôi. Nó nằm phía trên nguyên bào. Hơn nữa, các tế bào của Epiblast có hình dạng cột.
[3] Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature, được nhóm Israel mô tả là mô hình phôi “hoàn chỉnh” đầu tiên để mô phỏng tất cả các cấu trúc quan trọng xuất hiện trong phôi vào giai đoạn đầu tiên. Xem Israeli scientists create model of human embryo without eggs or sperm. Reuters - September 8, 2023.https://www.reuters.com/science/israeli-scientists-create-model-human-embryo-without-eggs-or-sperm-2023-09-07/ (Accessed on Friday, 8 September 2023).
[4] Ý của ông Jacob Hanna muốn nói là có sự khác biệt giữa mô hình phôi (model of human embryo or synthetic of human embro) và phôi người thực thụ.
[5] Guidelines for Stem Cell Research and Clinical Translation - Hướng dẫn nghiên cứu tế bào gốc và dịch thuật lâm sang. Xem https://www.isscr.org/guidelines (Truy cập ngày 8/9/2023).