Từ cuộc thí nghiệm dở dang của John Gurdon
Mọi cuốn sách giáo khoa sinh học đều ghi rằng, TBG đa năng sinh ra tế bào trưởng thành. Khi các tế bào trưởng thành (bộ phận cơ thể người) bị hư hại, có thể tái tạo chúng bằng các TBG đã sản sinh ra chúng. Ai cũng biết, theo quy luật tự nhiên, TBG đa năng được tạo ra từ TBG toàn năng phôi người, một đối tượng quá nhạy cảm. Vậy có cách nào khác để tạo ra TBG đa năng không?
Năm 1962, giáo sư John Gurdon đã làm chấn động cả giới khoa học toàn cầu khi tạo ra được TBG đa năng không phải từ phôi trứng được thụ tinh. Ông đã rút bỏ nhân trứng của một con ếch, rồi thay vào đó là nhân của một tế bào trưởng thành lấy từ ruột một con nòng nọc. Trứng này phát triển thành một con nòng nọc hoàn chỉnh, rồi lớn lên thành một con ếch. Điều này có nghĩa, phân tử adN trong nhân của tế bào trưởng thành vẫn giữ những thông tin di truyền cần thiết để phát triển thành tất cả các loại tế bào của ếch.
Bằng thí nghiệm này, Gurdon đã chứng minh được rằng, có thể tái tạo được TBG đa năng từ tế bào trưởng thành. Điều này đã đi ngược lại với bản chất sinh lý tự nhiên, chẳng khác nào bắt… con đẻ ra mẹ.
Các nhà khoa học đã lập tức thực hiện lại thí nghiệm này để kiểm chứng và kỹ thuật của Gurdon nhanh chóng được thừa nhận. Không chỉ giới khoa học hoan hỷ vì bước tiến vĩ đại về chuyên môn, mà các chính trị gia cũng thở phào. Phát minh của Gurdon đã giúp cân bằng được khoa học với đạo đức, tôn giáo, chấm dứt cuộc tranh luận bất tận giữa hai phe ủng hộ và phản đối khiến các nhà lãnh đạo đất nước nhiều phen phải đau đầu.
Anh Timothy Ray Brown, 46 tuổi, người Mỹ, là người đầu tiên trên thế giới được chữa khỏi căn bệnh thế kỷ AIDS bằng phương pháp cấy ghép tế bào gốc
Thế nhưng, mọi phát kiến khoa học đều vô nghĩa nếu không được áp dụng vào cuộc sống. Sau những hân hoan ban đầu, người ta nhận ra rằng, kỹ thuật của Gurdon chỉ có thể thực hiện được bởi những nhà nghiên cứu có trình độ cao nhất, trong những phòng thí nghiệm được trang bị tối tân nhất. Ứng dụng lâm sàng cho việc điều trị bệnh bằng TBG tạo ra theo cách của ông chỉ tồn tại trên lý thuyết. Nó quá khó để thực hiện đại trà, bởi các bác sỹ trong bệnh viện.
Ngay cả trong phòng nghiên cứu, việc tạo ra TBG đa năng theo phương pháp của Gurdon không phải lúc nào cũng thành công bởi bất cứ ai. Do đó, chỉ một số nhỏ các nhà nghiên cứu theo đuổi hoàn thiện phương pháp này. Số đông khác thì quay trở lại nguồn TBG tự nhiên dồi dào hơn: Phôi người. Cuộc tranh cãi về y đức và pháp lý lại bùng lên.
Đến phương pháp hiện thực hóa của Yamanaka
Một trùng hợp thú vị là năm 1962, năm giáo sư Gurdon khám phá ra kỹ thuật tái tạo TBG đa năng từ các tế bào trưởng thành cũng là năm tiến sỹ Yamanaka chào đời tại Nhật Bản. Được đào tạo trở thành bác sỹ phẫu thuật chỉnh hình, nhưng Yamanaka không theo nghiệp dao kéo mà tập trung nghiên cứu khoa học. Bài toán khó mang tên TBG của Gurdon đã thu hút sự quan tâm của ông. Sau nhiều năm theo đuổi, năm 2006, Yamanaka công bố phương pháp của mình: Chỉ cần thêm vào tế bào trưởng thành 4 gen, nó sẽ trở thành TBG đa năng.
Phát kiến này chính thức đánh dấu một bước chinh phục mới của con người đối với TBG. Trong tế bào trưởng thành có đầy đủ các thông tin về cơ thể con người như nhóm máu, màu da. Do có tính năng sao chép, các gen được cấy ghép vào tế bào trưởng thành sẽ sao chép các thông tin này, tạo ra các tế bào mới có thể phát triển thành các bộ phận cơ thể mang đầy đủ các thông số sinh học của tế bào trưởng thành gốc, tức tương thích hoàn toàn với cơ thể vật chủ.
Các TBG được tạo ra bởi phương pháp này, được gọi là TBG đa năng cảm ứng, hoặc tế bào iPS. Chúng có thể chuyển hóa thành bất kỳ loại tế bào trưởng thành nào trong cơ thể. Kỹ thuật mới đã mở ra một triển vọng to lớn và có tính thực tiễn cao của việc ứng dụng TBG vào điều trị các căn bệnh như tiểu đường, đa xơ cứng, viêm khớp, bệnh về mắt, Alzheimer, Parkinson, các chấn thương tủy sống… Kỹ thuật mới của tiến sĩ Yamanaka được ca ngợi như là một sáng tạo mang tính thiên tài. Với công nghệ iPS, những vấn đề đạo đức liên quan đến tế bào gốc phôi không còn là vấn đề nữa.
Công trình của Yamanaka có ý nghĩa lâm sàng rất lớn. Với phương pháp điều trị truyền thống, các bệnh nhân có cùng một bệnh sẽ được điều trị cùng một phác đồ, cùng một nhóm thuốc. Trong khi đó, cơ địa của mỗi người lại khác nhau. Điều đó dẫn đến việc có nhiều bệnh nhân không khỏi bệnh, dù đã được điều trị đúng cách. Công nghệ iPS sẽ cho phép cá nhân hóa quá trình điều trị bệnh tật, từ đó nâng cao hiệu quả chữa bệnh. Tế bào trưởng thành của người bệnh sẽ được phân lập thành TBG rồi cấy ghép trở lại cơ thể, giúp cơ thể sửa chữa những bộ phận bị tổn thương thành lành lặn.
Một số người đã hóm hỉnh nói rằng, trong tương lai, cơ thể con người có thể sẽ được sửa chữa, thay thế các bộ phận tựa như chúng ta đang sửa chữa, thay thế các linh kiện, phụ tùng của một cỗ máy. Về mặt khoa học, sau phát kiến của Yamanaka, điều này hoàn toàn có cơ sở. Hiện, một số nghiên cứu về tái tạo võng mạc cho người mù, tái tạo da cho người bị bỏng ứng dụng TBG đã bước đầu thu được thành công.
Không chỉ điều trị bệnh, TBG còn giúp mở ra một ngành công nghiệp béo bở: Mỹ phẩm TBG. Do có khả năng tái tạo nên trong tương lai không xa, các loại mỹ phẩm sử dụng TBG sẽ thay thế hóa mỹ phẩm (dùng hóa chất), dược mỹ phẩm (dùng dược chất) trong việc tái tạo làn da, xóa sẹo, trị chứng hói đầu… Hiện, nhiều hãng dược phẩm danh tiếng đã đánh tiếng đặt hàng các nhà nghiên cứu về các sản phẩm ứng dụng. Một số phòng spa cũng đã mạnh miệng quảng cáo về các biện pháp chăm sóc thể hình bằng phương pháp TBG.
Theo đánh giá của giới chuyên môn, do có tính thực tiễn rất cao nên các ứng dụng phương pháp của Yamanaka sẽ nhanh chóng được triển khai.
Thanh Tùng
