Tháng 10/2020, một bé gái khỏe mạnh sinh ra từ một phôi thai được lưu trữ đông lạnh trong suốt 27 năm. Đây là kỷ lục thế giới về thời gian đông lạnh lâu nhất của phôi thai người trước khi em bé chào đời.
Molly Everette Gibson là đứa trẻ sinh ra từ phôi thai được bảo quản trong một tủ đông lạnh ở Midwestern (Mỹ) vào năm 1992, theo tờ The Washington Post. Năm 2012, người ta vận chuyển phôi này trong thùng nitơ lỏng đến cơ sở nhận nuôi phôi của Trung tâm Hiến tặng Phôi Quốc gia. Đến tháng 2/2020, các bác sĩ cấy phôi vào tử cung của Tina Gibson, 29 tuổi. Người mẹ Tina Gibson thậm chí chỉ hơn một tuổi khi phôi bắt đầu bị đóng băng.
Sự kiện Molly chào đời đã phá vỡ kỷ lục được thiết lập bởi chị gái ruột, Emma – người từng là phôi thai bị đông lạnh trong 24 năm trước khi Tina Gibson sinh ra cô. Vậy về mặt lý thuyết, phôi có thể đông lạnh trong trong thời gian bao lâu mà không bị ảnh hưởng?
“Thời gian đông lạnh của phôi là không giới hạn”, Barry Behr, giáo sư sản phụ khoa tại Trung tâm Y tế thuộc Đại học Stanford (Mỹ), cho biết.
Thông qua một quá trình gọi là bảo quản lạnh sâu (cryopreservation), phôi – tập hợp các tế bào trong giai đoạn phát triển sớm nhất của con người – sẽ bị đông lạnh và được lưu trữ trong nitơ lỏng ở nhiệt độ -196°C. Mức nhiệt độ này có thể ngừng mọi hoạt động sinh học. “Nếu tất cả mọi hoạt động sinh học ngừng lại, về cơ bản bạn đã nhấn vào nút tạm dừng và mọi thứ lại tiếp tục khi bạn tắt nút tạm dừng”, Behr nói.
Giới y học sử dụng thuật ngữ “phôi thai” tính từ thời điểm các tế bào phân chia sau khi thụ tinh cho đến tuần thứ tám của thai kỳ. Ngay cả khi một phôi thai bị “tạm dừng” trong nhiều thập kỷ, một khi nó được rã đông và cấy ghép, nó sẽ tiếp tục phát triển tự nhiên. Mặc dù không có giới hạn về thời gian bạn có thể đông lạnh phôi về mặt sinh học, nhưng một số yếu tố bên ngoài có thể làm hỏng phôi, Behr chia sẻ.
Behr cho biết, bức xạ ion hóa từ Mặt trời là một trong số những thách thức đối với tuổi thọ “vô thời hạn” của phôi đông lạnh vì nó gây ra các đột biến nhỏ hoặc làm hỏng DNA của tế bào. Bức xạ có thể xuyên qua bất kỳ vật liệu nào ngoại trừ chì – thậm chí cả thùng chứa làm từ vật liệu thép không gỉ hoặc nhôm, nơi bảo quản các phôi đông lạnh. Tuy nhiên, các chuyên gia tin rằng phải mất tới vài trăm năm hoặc vài đời người, bức xạ này mới ảnh hưởng đáng kể đến khả năng sống sót của phôi thai.
Mary Ellen Pavone, phó giáo sư sản phụ khoa tại Northwestern Medicine ở Illinois, cũng đồng ý rằng với các phương pháp đông lạnh hiện đại, chúng ta có thể lưu trữ phôi vô thời hạn.
Lĩnh vực phôi học và phương pháp đông lạnh đã phát triển vượt bậc kể từ thời điểm các nhà khoa học sáng tạo ra kỹ thuật đông lạnh phôi lần đầu tiên vào những năm 1980. Họ đặt phôi vào bên trong một dung dịch chứa các hợp chất đặc biệt có khả năng loại bỏ nước ra khỏi phôi và bảo vệ tế bào. Điều này giúp phôi không bị phá hủy do các tinh thể băng hình thành. Trước đây, các nhà nghiên cứu thường sử dụng phương pháp đông lạnh chậm, và hiện nay họ chuyển sang dùng một kỹ thuật đông lạnh rất nhanh gọi là “vitrification” (thủy tinh hóa).
Đối với phương pháp đông lạnh chậm, các bác sĩ sẽ đặt phôi vào trong một ống nghiệm kín, sau đó từ từ hạ nhiệt độ. Quá trình này ngăn tế bào của phôi không tiếp tục phân chia và giảm nguy cơ bị tổn hại. Tuy nhiên, cách làm trên tốn nhiều thời gian và đòi hỏi máy móc đắt tiền. Đối với phương pháp vitrification, các bác sĩ tiến hành đóng băng phôi nhanh đến mức các phân tử nước không có thời gian để hình thành tinh thể băng. Điều này giúp bảo vệ phôi và tăng tỷ lệ sống sót của chúng sau quá trình rã đông.
“Hơn nữa, phôi bây giờ được đông lạnh ở giai đoạn phát triển muộn hơn, khi chúng hoàn thiện hơn. Trong những ngày đầu, các nhà khoa học làm đông lạnh phôi khi chúng chỉ gồm từ hai đến tám tế bào, nhưng bây giờ chúng thậm chí có đến một trăm tế bào”, Pavone nói. Sau quá trình đông lạnh, người ta sẽ bảo quản phôi trong các bể chứa nitơ lỏng cho đến khi sẵn sàng sử dụng.
Các dữ liệu thống kê cho thấy không có sự khác biệt nào đáng kể về mặt sức khỏe khi so sánh những đứa trẻ được sinh ra từ phôi đông lạnh và những đứa trẻ sinh ra từ phương pháp chuyển phôi tươi (fresh embryo transfer). “Có một sự khác biệt nhỏ trong các tài liệu báo cáo giữa hai hình thức này, nhưng đó là sự khác biệt trong nội mạc tử cung, hoặc màng nhầy tử cung của người mẹ, thay vì phôi thai”, Behr nói.
Phần lớn các phôi được cấy ghép vào tử cung nhưng không dẫn đến kết quả mang thai đều ẩn chứa những bất thường nội tại, và nguyên nhân không phải do quá trình đông lạnh gây ra, theo Pavone. “Nhưng nếu một phôi đông lạnh trong nhiều thế kỷ vẫn có thể khiến người mẹ mang thai, không có bằng chứng nào cho thấy thai kỳ sẽ bị thay đổi do thời gian đông lạnh phôi thai đó kéo dài”, Pavone nhận định.
Điều đáng lưu ý là phôi thường không được lưu trữ vô thời hạn, bởi vì sẽ có những bệnh nhân hiếm muộn con hoặc gặp vấn đề về khả năng sinh sản tiếp nhận nó. “Cha mẹ ruột của phôi thai có thể lựa chọn tặng chúng cho người khác hoặc để phôi rã đông và bỏ đi”, Pavone nói.
Để lưu trữ phôi, các cặp vợ chồng phải trả phí hằng năm. Trứng có thể được bảo quản vô thời hạn theo cách thức tương tự, nhưng vì trứng là một tế bào đơn nên tỷ lệ thành công của việc cấy ghép trứng thấp hơn so với phôi với số lượng gồm nhiều tế bào.