Lợn chỉnh sửa gene: Tham vọng của Trung Quốc

Các nhà khoa học đã để mắt tới những đồng nghiệp Trung Quốc từ vài năm nay, sau nhiều công bố quốc tế về công nghệ chỉnh sửa gene. Nhưng không chỉ có bài báo, các nhà khoa học Trung Quốc còn khiến cộng đồng thế giới sửng sốt bằng những sản phẩm thật, ví dụ hai chú lợn có kích thước mini bên lề Hội nghị thượng đỉnh các nhà lãnh đạo công nghệ sinh học quốc tế Thâm Quyến vào tháng 9/2015. Lars Bolund, nhà gene học y sinh tại trường Đại học Aarhus (Đan Mạch) tham gia phát triển chương trình chỉnh sửa gene lợn với Viện nghiên cứu hệ gene Bắc Kinh (BGI), không hết ngạc nhiên khi nhớ lại sự kiện này với Nature: “Cả đám đông vây quanh chúng tôi, ai cũng bị chúng thu hút, ai cũng muốn chạm vào chúng”.

Dễ thương và ngộ nghĩnh, những chú lợn Bama này chỉ nặng chừng 15kg khi trưởng thành, quá đủ tiêu chuẩn trở thành thú cưng cho nhiều người. Tại hội nghị, Yong Li - giám đốc kỹ thuật của bộ phận khoa học vật nuôi của BGI, tiết lộ Viện sẽ có kế hoạch bán những chú lợn mini với giá 10.000 nhân dân tệ (tương đương 1.600 USD) trong tương lai gần. Khi đó, người mua sẽ có thể đặt mua những chú lợn xinh xắn với những loại màu sắc và kiểu lông khác nhau. BGI sẵn sàng đáp ứng yêu cầu bằng việc áp dụng công nghệ chỉnh sửa gene.

Có vẻ như sẽ có nhiều người thích thú với ý tưởng này. Vài năm trước có trào lưu nuôi lợn “teacup” (nhỏ gọn trong tách trà) và thị trường sôi động với mức giá từ 750 đến hơn 3.500 USD/con. Một vài nhân vật nổi tiếng như Victoria Beckham và Paris Hilton đều “thửa” cho mình một chú, vốn đều được tạo ra bằng phương pháp sinh sản tiêu chuẩn trên những con lợn ỷ Việt Nam. “Tôi mua online con lợn nhỏ xinh này và được biết là khi lớn hết cỡ thì nó cũng chỉ nặng dưới 6 kg. Nó thông minh, đáng yêu, sạch sẽ và được huấn luyện tốt,” Hilton trả lời tạp chí Hello như vậy. Tuy nhiên, lời quảng cáo đã bị thổi phồng: công chúa Pigelette (tên con lợn của Hilton) vẫn lớn phổng như đồng loại của mình. Có người nhận xét, dù ước muốn có một con lợn kích cỡ tương đương con Chichihuahua nhưng thực ra bạn lại nhận phải một con béc giê Đức.

Điều đó sẽ không xảy ra với sản phẩm của BGI. Với sự can thiệp của kỹ thuật chỉnh sửa gene, Bama của BGI sẽ khác biệt, nó sẽ thực sự nhỏ, Yong Li cam kết.

Để có được Bama theo ý muốn, nhóm nghiên cứu của BGI đã kết hợp với các nhà khoa học quốc tế như nhà gene học y sinh Lars Bolund, Jens Boch tại trường Đại học Martin Luther tại Halle-Wittenberg, Đức phát triển một kỹ thuật chỉnh sửa gene với tên gọi TALENs. Họ lựa chọn giống lợn Bama, vốn chỉ nặng chừng 35 đến 50 kg khi trưởng thành trong khi nhiều loại lợn khác thường nặng trên 100 kg. Để chúng trở nên nhỏ hơn, nhóm nghiên cứu BGI đã nhân giống các con lợn từ các tế bào của một phôi thai Bama có một trong số hai bản sao chép gene thụ thể hormone tăng trưởng (GHR) bị kỹ thuật TALENs làm cho bất hoạt. Khi thụ thể này không hoạt động, các tế bào sẽ không nhận được tín hiệu tăng trưởng trong suốt quá trình phát triển, kết quả là tạo ra những chú lợn mini.

Mối quan tâm tới lợn Bama của các nhà khoa học khác biệt so với người tò mò thông thường. TS. Hannah Brown của trường Đại học Adelaide (Úc) cho rằng, việc tạo ra chúng trước tiên là để nghiên cứu y học, còn bán như thú cưng chỉ là mục đích phụ: “Họ cố gắng tạo ra những con lợn nhỏ hơn, được sinh sản nhanh hơn để có thể dùng chúng cho các thí nghiệm di truyền, phát triển những mô hình bệnh tật trên động vật tiền lâm sàng để giúp họ hiểu sâu hơn về cơ chế của các bệnh tật trên người. Lợn thông thường quá lớn nên mất nhiều kinh phí chăm sóc và mất nhiều thuốc thử nghiệm hơn, việc giảm thiểu kích cỡ của chúng cũng là cách giảm chi phí đầu tư và dễ dàng chăm sóc hơn”.

Từ trước đến nay, các nhà khoa học vẫn thường chủ yếu dùng chuột làm mô hình nghiên cứu bệnh tật nhưng chúng không thể hiện đầy đủ các triệu chứng vẫn có ở trên người bệnh và nhiều biện pháp điều trị trên loài gặm nhấm này không thể áp dụng trên người. So với chuột, lợn gần gũi hơn với người về mặt di truyền và sinh lý học. Vì thế, về lâu dài, việc thử nghiệm thành công trên lợn cũng giúp các nhà nghiên cứu có nhiều cơ hội hơn. “Điều trị một bệnh di truyền cũng sẽ đòi hỏi chúng ta xác định được thông tin trong DNA bị lỗi, thay thế nó và về cơ bản, đó là những gì các nhà khoa học Trung Quốc đã thực hiện trên những con lợn này”, TS. Hannah Brown giải thích. Hiện nay y học thế giới đã biết có bao nhiêu gene hoặc bao nhiều phần của DNA liên qua đến các bệnh như u xơ nang – một loại rối loạn gene dẫn đến bệnh phổi, tụy, gan, thận, bệnh Huntington – bệnh di truyền do thoái hóa các tế bào thần kinh trong não bộ gây ra, các kỹ thuật chỉnh sửa gene sẽ giúp chúng ta loại bỏ những đoạn DNA có khả năng dẫn đến bệnh tật.

Một tiến triển như vậy đã tới vào tháng 5/2018. Một nhóm các nhà khoa học tại trường Đại học Tế Nam (Trung Quốc) và trường Emory (Mỹ) đã có công bố trên tạp chí Cell về việc sử dụng kỹ thuật CRISPR-Cas9 để đưa một đoạn gene với vùng lặp glutamine rất dài của người mắc bệnh Huntington vào các nguyên bào sợi của lợn, rồi chuyển các nhân tế bào soma vào phôi lợn, qua đó tạo ra con lợn đầu tiên trên thế giới mang bệnh này. Qua quan sát, họ nhận thấy chúng đã có một số triệu chứng như chậm chạp trong di chuyển, khó khăn về hô hấp - triệu chứng không xuất hiện trên chuột, đồng thời trong não chúng, vùng vân cũng bị thoái hóa tương tự như người mắc bệnh.

Đây là một bước tiến nhỏ để hướng đến giải quyết một vấn đề lớn hơn. Những con lợn mang bệnh Huntington sẽ được dùng để thử nghiệm các loại thuốc và tham gia các ca điều trị bằng tế bào gốc. Về lâu dài, các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm được phương thức điều trị hữu hiệu cho các bệnh thần kinh của người do biến đổi gene gây ra.

BGI không nằm ngoài cuộc chạy đua tìm hiểu mô hình bệnh tật này. Yong Li cho biết, trên thực tế, lợn mini đã được chứng minh là hữu dụng trong nghiên cứu về tế bào gốc và hệ vi sinh vật đường ruột vì kích thước nhỏ gọn khiến họ có thể dễ dàng thay thế vi khuẩn trong đường ruột chúng. Họ sẽ còn dùng lợn mini để nghiên cứu về chứng bệnh Laron, một kiểu bệnh lùn do đột biến gene GHR trên người.

Tuy nhiên dù phục vụ cho mục tiêu nào thì tương lai của các con lợn chỉnh sửa gene vẫn mờ mịt. Giáo sư Xiaojiang Li, người tham gia nghiên cứu với các đồng nghiệp trường Đại học Tế Nam về bệnh Huntington cũng thừa nhận, một phần nguyên nhân khiến ông hợp tác với họ là do nghiên cứu trên lợn ở Trung Quốc không gặp phải nhiều rào cản như ở Mỹ vì “thật vô cùng khó khăn để được chấp thuận triển khai dự án nghiên cứu trên lợn và động vật linh trưởng ở Mỹ. Chi phí thực hiện các dự án này cũng rất cao”, giáo sư Xiaojiang Li chia sẻ trên tranginkstonenews.com.

Về cơ bản thì vấn đề GMO vẫn còn là nhạy cảm ở Trung Quốc, một phần vì nhiều bê bối về an toàn thực phẩm đã xảy ra tại quốc gia này vài năm qua. Chính phủ cũng muốn thay đổi điều đó và một trong những việc họ làm là thăm dò quan điểm của dân chúng. Vào tháng 6/2017, một nhóm nghiên cứu ở trường Đại học Thanh Hoa đã có cuộc điều tra quan điểm của người dân về thực phẩm GMO, tuy nhiên người dân tỏ vẻ không mặn mà với nó.

BGI mới lên sàn chứng khoán vào giữa năm 2017 với mức chào bán công khai 251 triệu USD tại Sở giao dịch chứng khoán Thâm Quyến. Không có trang nào trong số các tài liệu công khai của GBI nhắc đến lợn mini, điều đó có nghĩa là kế hoạch thương mại lợn mini của GBI vẫn chưa thể thực hiện được. “Chúng tôi không còn kế hoạch bán chúng nữa”, Yong Li cho biết.

Chính phủ Trung Quốc vẫn mong muốn thúc đẩy một số công ty lớn của mình lên tầm vóc toàn cầu trong lĩnh vực công nghệ sinh học. Vì thế, dù kế hoạch thương mại hóa lợn và một số vật nuôi siêu tính năng vẫn còn xếp lại thì BGI vẫn tiếp tục mở rộng nghiên cứu về động vật tại một trang trại rộng 200 acre tại vùng cao nguyên ven biển nhiệt đới ở nam Thâm Quyến với mục tiêu áp dụng nhiều phương pháp thử nghiệm trên động vật để tạo ra những loài mới có những tính năng vượt trội.