Đột phá: Tìm thấy cơ chế giúp phụ nữ có thai, nhưng có thể hoãn lại, chưa mang bầu vội

Đó là một khả năng tự nhiên của loài gấu. Những con gấu giao phối vào mùa hè, đã được thụ tinh nhưng không muốn mang thai ngay. Bởi một cái bụng bầu lớn lên sẽ cản trở chúng làm việc và kiếm ăn trong suốt mùa thu, khoảng thời gian cần thiết để gấu đào hang, tích lũy thức ăn cho những ngày mùa đông tới.

Gấu, vì vậy, chọn hoãn lại việc mang bầu, dù chúng đã thụ tinh thành công và có một phôi thai nhỏ trong bụng. Chỉ là phôi này sẽ tạm thời "ngủ" cho đến khi gấu mẹ có đủ "tài chính" để nuôi con. Trong trường hợp của gấu, đó là thức ăn chất béo và sữa.

Điều thú vị là, việc gấu hoãn thai cũng cho phép chúng chọn cung hoàng đạo phù hợp cho con mình, chính xác hơn là thời gian mà gấu con ra đời. Bởi nếu những con gấu giao phối trong mùa hè và đẻ tự nhiên vào mùa đông, gấu con sinh vào cung Bọ Cạp, Nhân Mã và Ma Kết sẽ gặp bất lợi trong việc sinh trưởng.

Gấu mẹ vì vậy chỉ thích sinh con vào đầu xuân, trong khoảng tháng 1 và tháng 2 của cung Bảo Bình. Để khi những con gấu con này cai sữa, chúng có thể rời hang trùng vào thời điểm băng tuyết đã tan hết.

Khoảng thời gian này giúp tăng tối đa lợi thế sinh tồn cho gấu con, khi chúng có thể bắt đầu học săn mồi, tự tìm kiếm thức ăn và kịp chuẩn bị cho mùa đông tiếp theo, cũng là mùa đông đầu đời của chúng.

Điều đáng nói là chiến lược hoãn thai thông minh này đã được tạo hóa lập trình không chỉ cho loài gấu, mà còn hơn 130 loài động vật thuộc nhiều chi, bộ và ngành khác nhau. Nó khiến các nhà khoa học phải tự hỏi: Liệu con người có khả năng làm điều tương tự hay không?

Bởi trong một số tình huống, chúng ta đôi lúc cũng muốn trì hoãn việc mang bầu lại. Nó sẽ đem đến cho phụ nữ sự lựa chọn và có thêm thời gian để chuẩn bị tốt nhất cho đứa trẻ sắp ra đời của mình.

Tin vui là trong một nghiên cứu mới công bố trên tạp chí Cell, các nhà khoa học đã tìm ra được cơ chế cho phép con người cũng hoãn thai được như loài gấu.

Hóa ra, tổ tiên vẫn để lại trong cơ thể chúng ta những cơ chế cho phép sự hoãn thai này diễn ra. Nhiệm vụ của chúng ta chỉ là tìm ra nút "pause" ấy, để "bật" chúng trở lại mà thôi.

Một cơ chế độc đáo của tiến hóa

Có một sự thật, gấu thường được lấy ví dụ như một loài điển hình có khả năng hoãn thai. Nhưng hiện tượng này được quan sát thấy lần đầu tiên không phải trên loài gấu. Và những người đầu tiên phát hiện ra nó cũng không phải các nhà khoa học, mà là những thợ săn.

Đầu thế kỷ 19, các thợ săn ở Châu Âu khi đi săn hươu đã quan sát thấy một hiện tượng kỳ lạ. Họ thấy những con hươu cái giao phối với hươu đực nhưng rồi chúng không mang thai.

Những con hươu thuộc giống Capreolus capreolus phân bố trên khắp lục địa Châu Âu thường bắt đầu mùa giao phối của chúng trong tháng 7 và kết thúc vào tháng 8. Thế nhưng, các thợ săn chỉ thấy bụng hươu cái to lên kể từ tháng 1, sau đó, chúng đẻ ra hươu con vào khoảng giữa tháng 5 và tháng 6.

Trong suốt mùa đông, những con hươu này không giao phối. Hươu đực cũng không sản sinh tinh dịch có chức năng trong khoảng thời gian này. Và hươu cái chỉ rụng trứng cho tới tháng 8.

Câu hỏi là điều gì đã xảy ra?

Những người thợ săn không thể biết.

Họ đã phải đợi hơn 100 năm sau cho đến giữa thế kỷ 20, khi các kiến thức về khoa học sinh sản của loài người được tích lũy, cộng với các kỹ thuật y tế bao gồm kính hiển vi phát triển mạnh, câu trả lời chính xác lúc này mới được đưa ra.

Bằng cách theo dõi quá trình sinh sản của hươu Capreolus capreolus trong môi trường tự nhiên, các thí nghiệm trong môi trường nuôi nhốt và giải phẫu tử cung của chúng, các nhà khoa học cuối cùng mới biết tại sao loài hươu này có thể trì hoãn việc mang thai, mặc dù đã thụ tinh thành công.

Chi tiết của quá trình này đã được hai nhà khoa học R.V. Short và Mary F. Hay đến từ Đại học Cambridge, báo cáo tại Hội nghị chuyên đề của Hiệp hội Động vật học London vào năm 1966.

Theo đó, sau khi hươu đực giao phối với một con hươu cái đã rụng trứng, tinh trùng của chúng sẽ gặp trứng trong tử cung của hươu cái và tạo thành hợp tử. Hợp tử này sẽ phát triển bình thường trong khoảng vài ngày đầu của thai kỳ, để trở thành phôi nang.

Trong một thai kỳ bình thường ở bất cứ loài động vật có vú nào, bao gồm cả con người, phôi nang sau đó sẽ bám vào thành tử cung để làm tổ. Chỉ khi phôi đã làm tổ, chúng mới có thể tiếp tục để phát triển thành bào thai, dần dần lớn lên trong bụng người mẹ.

Nhưng với những con hươu cái chưa muốn làm mẹ vội, cơ thể chúng sẽ tiết ra một số chất có khả năng ngăn không cho phôi nang làm tổ. Những phôi này không bám vào thành tử cung mà chỉ lơ lửng ở bên trong đó suốt 4-5 tháng.

Trong quá trình lơ lửng này, phôi nang hoàn toàn không phát triển hoặc phát triển cực kỳ chậm, khiến chúng được gọi là "phôi ngủ đông".

Chỉ khi hươu mẹ cảm thấy nó đã sẵn sàng mang thai, phôi ngủ đông mới được đánh thức trở lại để làm tổ. Quá trình mang thai sau đó diễn ra bình thường. Hươu mẹ sẽ tính toán để sinh ra hươu con vào thời điểm thức ăn dồi dào nhất, giúp chúng có nhiều sữa nhất để nuôi con và hươu non sinh ra sẽ có cơ hội sống cao nhất.

Liệu con người có thể hoãn thai được không?

Kể từ khi cơ chế hoãn thai trên hươu Capreolus capreolus được tìm thấy, các nhà khoa học đã liên tục phát hiện nhiều loài động vật cũng có khả năng này. Từ động vật có vú, thú có túi cho đến sinh vật biển, tổng cộng hơn 130 loài có khả năng hoãn thai đã được báo cáo, bao gồm hải cẩu, rái cá, gấu, chồn, lửng mật, dơi, tatu…

Thời gian đưa phôi vào trạng thái ngủ đông ở các loài vật này cũng rất đa dạng, có thể kéo dài từ vài tuần (ở loài chồn Mỹ) cho đến 200 ngày (ở loài chồn đốm). Kỷ lục đình chỉ thai được ghi nhận ở Tammar, một loài chuột túi nhỏ ở Australia, khi chúng có thể hoãn đẻ tới hơn 330 ngày, tương đương với 11 tháng.

Việc có một số lượng lớn các loài động vật, thuộc vào nhiều chi và bộ, ngành khác nhau có khả năng hoãn thai khiến các nhà khoa học tự hỏi: Liệu một loài linh trưởng như con người có khả năng đó hay không?

Câu trả lời là: Nửa có, nửa không!

Ngay từ năm 1999, các nhà khoa học đã quan sát thấy được hiện tượng phôi nang người làm tổ chậm trong tử cung người mẹ. Nghĩa là cũng giống như các loài động vật hoãn thai, phôi nang của một số người sau khi thụ tinh không bám ngay vào thành tử cung để làm tổ.

Điều này sẽ khiến người mẹ mang thai chậm hơn dự tính, sau khi đã rụng trứng, quan hệ tình dục và thụ tinh thành công.

Mặc dù vậy, việc thai làm tổ chậm ở người đáng lo hơn là đáng mừng. Bởi đây là một chỉ dấu làm tăng tỷ lệ xảy thai ở người. Nghiên cứu đăng trên tạp chí Y khoa New England năm 1999 cho thấy tỷ lệ xảy thai ở phụ nữ sẽ tăng theo cấp số nhân sau mỗi ngày mà phôi làm tổ chậm.

Trong một kỳ thai trung bình, sau 6-9 ngày rụng trứng, phôi nang sẽ làm tổ được trong thành tử cung. Vào ngày thứ 9, nếu phôi vẫn chưa làm tổ, người mẹ sẽ có tỷ lệ xảy thai là 13%.

Con số sẽ ngay lập tức tăng lên gấp đôi, 26%, nếu phôi chưa làm tổ trong ngày thứ 10. Và gấp đôi một lần nữa, 52%, vào ngày thứ 11. Nếu sau 11 ngày mà phôi vẫn chưa làm tổ được, tỷ lệ xảy thai được ước tính lên tới 82%.

Tình trạng phôi làm tổ chậm ở người thậm chí liên quan đến một số bệnh lý ở tử cung, khiến niêm mạc không tiếp nhận được phôi hoặc do bản thân phôi thai từ bé đã không khỏe mạnh.

Vì vậy, khi nói đến hiện tượng "hoãn thai" trên người, hiện nó không phải là một tính năng. Nó là một lỗi!

Biến lỗi đó thành tính năng

Trong một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Cell, lần đầu tiên, các nhà khoa học cho biết họ đã tìm ra được một cơ chế có thể giúp con người "hoãn thai" một cách chủ động và an toàn.

Nghiên cứu này được thực hiện bởi các nhà khoa học đến từ Viện Sinh học Phân tử Max Planck ở Đức và Viện Hàn lâm Khoa học Áo. Trong đó, họ đã sử dụng một chất ức chế mTOR để tạo ra trạng thái phôi ngủ đông.

mTOR vốn được biết đến là một loại enzyme xúc tác, có chức năng điều chỉnh nhiều quá trình tế bào, bao gồm sự tăng sinh, phát triển và tổng hợp protein. Các nghiên cứu trước đây cho thấy mTOR cũng tham gia vào quá trình "cảm nhận" chất dinh dưỡng và năng lượng dự trữ của tế bào.

Tất cả các quá trình này đều liên quan đến sự tăng trưởng và phát triển của phôi thai.

"Ở đây, chúng tôi chỉ ra rằng việc giảm hoạt động của con đường truyền tín hiệu mTOR sẽ thúc đẩy các tế bào gốc đa năng của con người (hPSC) và phôi nang chuyển sang trạng thái ngủ đông khi chúng giảm tăng sinh, phát triển chậm lại với khả năng bám vào các tế bào nội mạc tử cung thấp", các nhà nghiên cứu viết.

Điều quan trọng nhất là sau khi con đường tín hiệu mTOR được kích hoạt trở lại, phôi người sẽ thoát khỏi trạng thái ngủ đông một cách khỏe mạnh. Nó ngay lập tức bắt nhịp trở lại với quá trình tăng sinh và phát triển thông thường.

Đó chính là sự khác biệt với hiện tượng phôi làm tổ chậm bệnh lý xảy ra trên người, khi các phôi này sau đó sẽ bị cơ thể đào thải. Việc có thể đưa phôi người vào trạng thái ngủ đông, sau đó "đánh thức" nó dậy một cách an toàn chính là điểm đột phá. Nó được ví như việc con người có thể đánh thức một bản năng cổ xưa trong bộ gen của chúng ta.

"Tiềm năng [hoãn thai] có thể là tàn tích của quá trình tiến hóa mà loài người chúng ta từ lâu không còn dùng đến nữa", tiến sĩ Nicolas Rivron, một nhà sinh học phát triển, đồng tác giả nghiên cứu đến từ Viện Hàn lâm Khoa học Áo cho biết.

"Mặc dù chúng ta đã mất khả năng đưa phôi tự nhiên đi vào trạng thái ngủ đông, nhưng những thí nghiệm này cho thấy rằng chúng ta vẫn giữ được tiềm năng này bên trong các tế bào của mình, và cuối cùng có thể kích hoạt được nó".

Nghiên cứu này có ý nghĩa như thế nào?

Các nhà khoa học cho biết nghiên cứu mới của họ đang mở ra rất nhiều tiềm năng cho các liệu pháp hỗ trợ sinh sản.

Đầu tiên, nó có thể được sử dụng ngay trong lĩnh vực thụ tinh ống nghiệm (IVF). Tiến sĩ Rivron cho biết: "Một mặt, việc trải qua quá trình phát triển nhanh hơn được biết sẽ làm tăng tỷ lệ thành công của thụ tinh trong ống nghiệm và việc tăng cường hoạt động của mTOR có thể giúp chúng ta đạt được điều này.

Mặt khác, việc kích hoạt trạng thái ngủ đông trong quá trình IVF có thể cung cấp một khoảng thời gian dài hơn cho phép đánh giá sức khỏe của phôi thai và đồng bộ hóa nó với người mẹ, giúp việc cấy thai làm tổ bên trong tử cung diễn ra với tỷ lệ thành công cao hơn".

Tiếp theo, nghiên cứu các con đường tín hiệu mTOR trong phôi người có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các trường hợp phôi làm tổ chậm, qua đó, tìm ra cách chữa trị kịp thời cho những ca bệnh này.

Ngược lại, với những người phụ nữ đã thụ thai nhưng chưa sẵn sàng làm mẹ vì lý do sức khỏe hoặc công việc, phương pháp hoãn thai cũng có thể cung cấp cho họ một sự lựa chọn thay vì phá thai như hiện nay.

Hãy tưởng tượng một người mẹ mang thai ngoài ý muốn khi còn đang đi học, hoặc một người mẹ đơn thân chưa chuẩn bị đủ tài chính để nuôi con, họ có thể chọn "hoãn thai" cho tới khi sẵn sàng làm mẹ.

Tuy nhiên, cũng cần phải nói rằng nghiên cứu hiện mới chỉ đạt được thành công trên phôi người hiến tặng và mô hình niêm mạc tử cung trong ống nghiệm, các nhà khoa học chưa thể chắc chắn họ có thể giúp một bà mẹ đã mang thai hoãn được giai đoạn mang bầu hay không?

Dẫu vậy, đó vẫn là một thí nghiệm chứng minh khái niệm (Proof of Concept), cho thấy việc đó là khả thi.

Cuối cùng, nghiên cứu đưa phôi thai người vào trạng thái ngủ đông còn có một lợi ích bất ngờ khác. Các nhà khoa học cho biết về bản chất, quá trình tăng sinh của phôi thai cũng giống như quá trình tăng sinh của khối u ung thư.

Các con đường tín hiệu mTOR trước đây cũng đã được chứng minh liên quan đến sự phát triển và nhân lên của tế bào ác tính. Nghiên cứu đưa phôi thai vào trạng thái ngủ đông cũng có thể giúp chúng ta tìm ra cách đưa các khối u ung thư vào trạng thái tương tự.

Đó có thể là một mũi tên bắn trúng hai đích: Một liệu pháp hoãn thai, và một liệu pháp điều trị ung thư.

Nguồn: Sciencealert, Ncbi, Cell