Phát triển thành công tinh trùng nhân tạo thụ tinh tốt như "đồ thật" nhờ tế bào gốc

Các nhà khoa học tại Đại học Y Nam Kinh (Trung Quốc) đã phát triển thành công tinh trùng nhân tạo có khả năng thụ tinh như tinh trùng thật nhờ phương pháp tế bào gốc. Đội ngũ nghiên cứu đã thử nghiệm việc thụ tinh cho những con chuột bằng loại tinh trùng đặc biệt này, kết quả là họ đã thành công đúng như dự kiến.

Thực tế, những tế bào tinh trùng nhân tạo trong phòng thí nghiệm đầu tiên đã được tạo ra 3 chuyên gia sinh học của đại học Cornell (Icatha, New York) vào năm 2014, nhưng các tế bào vẫn chưa thể hoạt động với đầy đủ chức năng như tinh trùng thật. Mặc dù vậy, nghiên cứu này đã xây dựng một "tiêu chuẩn vàng" đối với những nghiên cứu về tinh trùng nhân tạo sau này - "tiêu chuẩn vàng" dựa trên quá trình hình thành tinh trùng khá phức tạp được gọi là sự sinh tinh. Sau khi nghiên cứu của nhóm nghiên cứu Nam Kinh được công bố, 1 trong 3 tác giả của "tiêu chuẩn vàng" - giáo sư di truyền học John Schimenti - cho biết: "Tôi thực sự bất ngờ khi có nhiều đồng nghiệp tiến xa đến vậy trong việc hoàn thành nốt những gì chúng tôi vẫn đang thực hiện".

Quay trở lại với nghiên cứu mới, các nhà khoa học Trung Quốc khẳng định tế bào tinh trùng của họ vẫn chưa phải là một tế bào hoàn chỉnh vì chúng không có đuôi và chỉ dừng lại ở mức tiền tinh trùng, điều này khiến cho chúng không thể bơi như những "phiên bản thật". Chính vì thế, đội ngũ nghiên cứu đã phải sử dụng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm để kiểm tra chức năng thụ tinh của "phiên bản nhân tạo" này.

Nếu muốn tuân theo "tiêu chuẩn vàng", các nhà khoa học chứng minh được rằng tinh trùng nhân tạo của họ giữ lại được những đặc điểm nhất định qua từng giai đoạn phát triển, ví dụ như đầy đủ số lượng nhiễm sắc thể hoặc có tỷ lệ phần trăm ADN phù hợp với người hiến tặng. Đây là điều không hề dễ dàng, thậm chí mọi nỗ lực kiểm soát quá trình phân chia của tế bào xác định giới tính đều thất bại. Thành viên của đội nghiên cứu, giáo sư Jiahao Sha, cho biết: "Chúng tôi có thể đã trở thành những người đầu tiên theo dõi quá trình giảm phân ở tế bào tinh trùng một cách kỹ lưỡng để đáp ứng với "tiêu chuẩn vàng" của vấn đề này".

Để tạo ra tế bào tiền tinh trùng mang tính đột phá này, các nhà khoa học đã lấy phôi tế bào gốc của chuột đực và cho chúng tiếp xúc với một loại hóa chất có tên là cykotine để chuyển các phôi tế bào này thành tế bào mầm nguyên thủy - một dạng tế bào xác định giới tính của tế bào sinh dục sau này là trứng hay tinh trùng. Sau đó, chúng được đặt bên cạnh mô tế bào nhân tạo giống với mô tế bào tinh hoàn của nam giới để chúng tiếp xúc với hormone sinh dục nam testosterone. Từ đó, tế bào mầm sẽ phát triển thành tế bào tiền tinh trùng như chúng ta đã biết.

Mặc dù mới chỉ thành công khi thử nghiệm trên chuột, các nhà khoa học hy vọng kỹ thuật này sẽ giúp hạn chế được những hậu quả của vấn đề vô sinh ở nam giới hiện nay. Ví dụ, chỉ cần một mô tế bào da của bệnh nhân vô sinh, các bác sỹ có thể phát triển một tế bào tiền tinh trùng với đầy đủ khả năng thụ tinh như bình thường. Nghiên cứu này đã được nhiều người đánh giá là một bước tiến lớn đối với các phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm đang trở nên ngày một thông dụng hơn hiện nay, đặc biệt trong bối cảnh có khoảng 15% số cặp vợ chồng trên thế giới đang rơi vào tình cảnh không thể có con.

Vấn đề mà đội ngũ nghiên cứu cũng như những chuyên gia di truyền học khác muốn đào sâu hơn về kỹ thuật tế bào gốc đó chính là đạo đức. Nếu khoa học có thể tạo ra một cá thể người hoàn chỉnh chỉ từ mô và tế bào trong phòng thí nghiệm thì xét trên khía cạnh quan niệm xã hội bao nhiêu người sẽ nhất trí "sản phẩm nhân tạo" này sẽ có đủ tư cách để được đối xử như một người bình thường? Đây là câu hỏi không dễ gì trả lời từ phía những nhà hoạt động về vấn đề đạo đức xã hội hay từ phía những nhà nghiên cứu khoa học, chúng ta chỉ có thể chờ thời gian giải đáp tất cả.

Tham khảo ScienceAlert