Các nhà khoa học Anh chế tạo thành công phôi thai nhân tạo đầu tiên trên thế giới trong phòng thí nghiệm nhờ sử dụng tế bào gốc.
Các nhà khoa học tại Đại học Cambridge, Anh, chế tạo thành công phôi thai nhân tạo đầu tiên trên thế giới của chuột nhờ sử dụng hai loại tế bào gốc và một khung 3D cho phôi thai phát triển, theo Nature World News. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science hôm 2/3.
Những cấu trúc giống như phôi thai này đang ở giai đoạn phát triển sớm nhất của con người. Chúng không có cấu trúc tim và não. Nhưng các nhà khoa học cho biết một ngày nào đó họ có thể giúp nâng cao hiểu biết về các bệnh di truyền hoặc nguyên nhân sảy thai.
Tuy nhiên, nghiên cứu này cũng đặt ra những câu hỏi quan trọng về pháp lý và đạo đức vì ở nhiều quốc gia bao gồm cả Mỹ, không có luật điều chỉnh việc tạo hoặc xử lý phôi nhân tạo. Tốc độ nghiên cứu trong lĩnh vực này và sự phức tạp ngày càng tăng của các cấu trúc đã khiến các chuyên gia đạo đức sinh học cảnh báo khi chúng ngày càng tiến gần hơn đến ranh giới của sự sống.
"Không giống như phôi người phát sinh từ quá trình thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), nơi đã có khung pháp lý được thiết lập, hiện tại không có quy định rõ ràng nào quản lý các mô hình phôi người có nguồn gốc từ tế bào gốc. Cần có các quy định để cung cấp một khuôn khổ cho việc tạo ra và sử dụng các mô hình phôi người có nguồn gốc từ tế bào gốc", James Briscoe, Phó giám đốc nghiên cứu tại Viện Francis Crick, cho biết.
Nhóm nghiên cứu sử dụng tế bào gốc phôi chuột biến đổi gene (ESC), có chức năng hình thành cơ thể, và tế bào gốc lá nuôi phôi ngoài phôi (TSC) tạo thành nhau thai, để phát triển thành công một cấu trúc tự động lắp ráp và có khả năng giao tiếp với nhau, gần giống phôi thai tự nhiên.
Phôi thai nhân tạo được tạo ra nhờ sử dụng hai loại tế bào gốc. (Ảnh: Đại học Cambridge).
"Nó có những vùng giống phôi thai về mặt giải phẫu, phát triển ở đúng nơi và đúng thời điểm", Magdalena Zernicka-Goetz, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Phôi nhân tạo này phát triển theo mô hình phôi tự nhiên, ECS ở một bên và TCS ở phía bên kia trước khi chúng kết hợp lại. Zernicka-Goetz nhấn mạnh tầm quan trọng của việc giao tiếp giữa hai loại tế bào phôi và ngoài phôi, chúng có khả năng "nói chuyện với nhau".
"Điều nổi bật trong nghiên cứu của chúng tôi là khiến các tế bào gốc thực sự hợp tác và ảnh hưởng lẫn nhau để hình thành phôi", Zernicka-Goetz nói.
Zernicka-Goetz cho biết, sự hợp tác này rất quan trọng vì không có nó, tế bào sẽ không phát triển thành hình dạng chính xác và các cơ chế sinh học không thể xảy ra vào đúng thời điểm. Một loại tế bào gốc thứ ba, có chức năng hình thành túi noãn hoàng, trong tương lai sẽ được thêm vào để tạo ra phôi thai nhân tạo với đầy đủ chức năng.
"Việc phát triển phôi thai nhân tạo giúp chúng tôi nghiên cứu những sự kiện quan trọng trong thời kỳ đầu phát triển của con người mà không thực sự phải làm việc trên phôi thai người thật", Zernicka-Goetz nói.
Zernicka-Goetz nói với CNN rằng các cấu trúc giống như phôi này cũng là cấu trúc đầu tiên có các tế bào mầm sẽ tiếp tục phát triển thành trứng và tinh trùng.
"Tôi chỉ muốn nhấn mạnh rằng chúng không phải là phôi người. Chúng là những mô hình phôi thai, nhưng chúng rất thú vị vì trông rất giống với phôi người và là con đường rất quan trọng để khám phá ra lý do tại sao rất nhiều trường hợp mang thai không thành công", Zernicka-Goetz nói.
Zernicka-Goetz cũng cho biết đây là lần đầu tiên một phôi mẫu người được tạo ra với 3 lớp mô. Song mặc dù nó giống một số đặc điểm của phôi thai tự nhiên, nhưng nó không có tất cả các đặc điểm đó.
Hiện nay, phôi người mô hình tổng hợp được giới hạn trong ống nghiệm.
Các nhà nghiên cứu hy vọng những phôi mô hình này sẽ làm sáng tỏ về sự phát triển của con người trong khoảng thời gian 14 ngày sau thụ tinh. Đây là giới hạn đã được thống nhất để các nhà khoa học phát triển và nghiên cứu phôi trong phòng thí nghiệm.
Hiện nay, phôi người mô hình tổng hợp được giới hạn trong ống nghiệm, việc cấy một tế bào vào tử cung sẽ là bất hợp pháp. Nghiên cứu trên động vật với các tế bào gốc từ chuột và khỉ đã chỉ ra rằng ngay cả khi các nhà khoa học cố gắng cấy chúng, chúng cũng không thể sống sót. Điều này có thể là do các nhà nghiên cứu chưa tìm ra cách hoàn toàn lặp lại các điều kiện của thai kỳ.
Zernicka-Goetz nói rằng mục đích nghiên cứu không phải là tạo ra sự sống mà là ngăn chặn sự cố và tìm hiểu lý do tại sao phôi đôi khi không phát triển sau khi thụ tinh và cấy ghép.
Roger Sturmey, nhà nghiên cứu cấp cao về sức khỏe bà mẹ và thai nhi tại Đại học Manchester (Anh), cho biết: "Chúng tôi biết rất ít về bước này trong quá trình phát triển của con người, nhưng đó là thời điểm mà nhiều trường hợp bị sảy thai, đặc biệt là trong môi trường IVF. Hiện tại, chúng ta có thể nói rằng những 'phôi tổng hợp' này có chung một số đặc điểm với phôi nang, nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng cách mà phôi tổng hợp được hình thành khác với những gì xảy ra khi một phôi bình thường hình thành phôi nang. Còn nhiều việc phải làm để xác định sự giống và khác nhau giữa phôi nhân tạo và phôi hình thành từ sự kết hợp giữa trứng và tinh trùng".