Việc phát hiện ra CRISPR - công cụ cắt sửa gene dễ dàng, chi phí thấp - được cho là phát kiến sinh học vĩ đại nhất thế kỷ 21. Nhưng cách một số nhà khoa học ứng dụng nó trong năm 2015 đã làm dấy lên nỗi sợ hãi về những tai họa do sự quá đà.
CRISPR - cuộc cách mạng về công nghệ di truyền
“Con người đã tự cho mình quyền thay mặt Chúa trời để cai quản muôn loài ngay từ khi chúng ta bắt đầu thuần hóa động, thực vật”. Đó là bình luận của nhà sử học Ai Cập Ismail Serageldin tại Hội nghị quốc tế về Biến đổi gene người tháng 12/2015.
Con người ngày càng sở hữu nhiều quyền năng mà trước đó tưởng như chỉ thuộc về ông trời. Với hiểu biết về chuỗi xoắn kép DNA và kỹ thuật nhân gene PCR, con người đã có thể thay đổi chất liệu di truyền của sinh vật, cải thiện các tính trạng của chúng để tạo ra những sản phẩm mong muốn.
Nhưng tham vọng biến đổi thế giới không dừng lại ở các loài sinh vật đơn giản như vi khuẩn và cây trồng. Các kỹ thuật di truyền mới đã được sử dụng để thay đổi DNA của chuột, chó, dê, cừu, lợn, khỉ. Riêng trong năm 2015, các nhà khoa học Trung Quốc đã hào hứng công bố có thể bán lợn biến đổi gene và loài chó mang những căn bệnh tương tự người để làm mô hình nghiên cứu.
Chưa hết, tháng 4/2015, Junjiu Huang - nhà nghiên cứu gene thuộc Đại học Tôn Dật Tiên, Trung Quốc - và cộng sự đã công bố thí nghiệm chỉnh sửa các gene gây bệnh β-thalassaemia (thiếu máu di truyền) trên phôi người. Các phôi dùng làm thí nghiệm được lấy từ một trung tâm thụ tinh nhân tạo. Để tránh bị chỉ trích về đạo đức và pháp lý, các tác giả khẳng định họ chỉ sử dụng phôi không có khả năng làm tổ, nghĩa là không thể phát triển thành thai.
Các hoạt động chỉnh sửa gene người và động vật kể trên liên quan đến một công cụ mới được phát triển vài năm gần đây: Kỹ thuật CRISPR - một chuỗi DNA đặc biệt có trong tế bào vi khuẩn. CRISPR bảo vệ chúng khỏi sự tấn công của virút bằng cách cắt lấy một đoạn mã di truyền của “kẻ thù”, sau đó tự cắt bỏ một đoạn mã di truyền của mình rồi ghép phần ngoại lai kia vào chỗ trống. Từ đó, vi khuẩn có khả năng nhận diện virút gây hại để tự vệ.
Việc phát hiện CRISPR mở ra cả một chân trời mới trong việc chỉnh sửa gene ứng dụng cho nông nghiệp và y khoa. Cơ chế này trở thành một phương pháp thông minh, rẻ và đơn giản để nhanh chóng “biên tập” lại bộ gene của bất kỳ sinh vật nào.
Trước đây, việc “biên tập” DNA cần đến phòng thí nghiệm phức tạp, những chuyên gia giàu kinh nghiệm và kinh phí đầu tư rất lớn. Còn với CRISPR, chỉ cần đặt mua một đoạn RNA - loại axít nucleic đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh các hoạt động gene - với giá khoảng 10USD và vài hóa chất, enzyme với giá tối đa 30USD. Hoạt động nghiên cứu di truyền đã được “bình dân hóa”, hứa hẹn một giai đoạn bùng nổ không thể kiểm soát.
Con người đi quá giới hạn?
Thí nghiệm của Junjiu Huang khơi mào một cuộc tranh luận dữ dội về khía cạnh đạo đức và pháp lý của việc chỉnh sửa gene người. Tạp chí Science đã bình chọn CRISPR là “đột phá của năm 2015”, nhưng Junjiu Huang lại bị Tạp chí Nature xếp vào top 10 gương mặt gây tranh cãi nhất 2015. Công bố của Huang gây hoang mang đến nỗi các viện hàn lâm khoa học quốc gia Mỹ, Anh và Trung Quốc đã phải nhanh chóng tổ chức Hội nghị quốc tế về Biến đổi gene người để thống nhất quan điểm về hoạt động nhạy cảm này.
Những người ủng hộ CRISPR và các giải pháp phiêu lưu hơn trên gene người khẳng định, CRISPR sẽ là vị cứu tinh của hàng triệu bệnh nhân sai hỏng chất liệu di truyền. Căn bệnh Hungtington do lỗi một gene duy nhất dẫn đến rối loạn, thoái hóa thần kinh có thể bị loại bỏ. Gene BRCA1 gây ung thư buồng trứng và ung thư vú sẽ không còn là nỗi lo nếu được sửa chữa ngay từ trong phôi. Chứng Alzheimer cũng sẽ thành dĩ vãng nếu các gene tốt được đưa vào ngay từ khi cá thể người còn là phôi.
>> Phát hiện loài mang lớn quý hiếm ở Thanh Hóa
“Bất kỳ nhà khoa học nào có kỹ năng về sinh học phân tử và biết cách làm việc với phôi cũng làm được những điều kể trên” - bà Jennifer Doudna - nhà sinh học thuộc Đại học California Berkeley (Mỹ) - thuộc nhóm phát minh ra kỹ thuật CRISPR nói.
Nhà sinh học thần kinh Guoping Feng thuộc Viện Nghiên cứu não McGovern, Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) cũng ủng hộ chỉnh sửa gene người dù cho rằng hoạt động này chỉ khả thi sau 10-20 năm nữa. “Theo tôi, nhìn về lâu dài CRISPR có thể cải thiện sức khỏe con người một cách ấn tượng. Nó là một cách phòng bệnh” - Feng nói.
>> Vì sao 3 giờ chiều là thời điểm vàng cho “chuyện yêu”
Tuy nhiên, nhiều nhà khoa học cho rằng việc thay đổi các dòng tế bào sinh dục của người dẫn đến những rủi ro khó lường do chúng ta chưa biết hết cách thức hoạt động của bộ gene người.
Ngay cả với mục đích tốt, nhà di truyền học vẫn có thể sai sót, gây các đột biến DNA nguy hiểm và nhiều căn bệnh di truyền kinh khủng. Còn với mục đích xấu, người ta có thể tìm cách tạo ra những chủng tộc người “thượng đẳng” hoàn toàn mới.
>>
Top 10 phát minh chống "yêu râu xanh" ấn tượng nhất thế giới
Điều đáng nói là nghiên cứu của chính Huang đã chứng minh việc chỉnh sửa gene trên phôi người dẫn đến nhiều đột biến không thể kiểm soát. Và ở thời điểm hiện tại, đây không phải là một kỹ thuật an toàn cho nhân loại. Thận trọng và cân nhắc kỹ có lẽ là cách hành xử đúng đắn nhất khi nắm trong tay một công cụ sắc bén nhưng chưa thực sự làm chủ được nó.