Ghép tinh hoàn dê sang người: Quá khứ và tương lai của cấy ghép dị chủng

Nếu chúng ta cấy được cơ quan động vật vào con người, định nghĩa về con người sẽ thay đổi?

Đó là khoảng thời gian giữa năm 2003, một công ty ở Hàn Quốc bất ngờ giới thiệu thành tựu mới nhất từ hoạt động R&D của họ: Maria Biotech tuyên bố tạo ra được những phôi thai chuột mang tế bào người.

Ý tưởng của họ khi làm điều này là gì? Những con chuột mang tế bào người có thể phục vụ thử nghiệm y học. Giả dụ như chúng ta điều chế được một loại thuốc chữa ung thư, nhưng chưa biết độ an toàn và hiệu quả của nó ra sao. Hãy để những con chuột “lai người” thử trước.

Thử nghiệm với sinh vật dạng lai cho độ chính xác hơn với thử nghiệm trên chuột truyền thống. Đồng thời, nó không lôi bất cứ một đồng loại nào của chúng ta vào những nguy cơ tiềm ẩn, mặc cho họ có tự nguyện đi chăng nữa.

Thế nhưng, vấn đề không đơn giản.

Một phóng viên khi đó hỏi lại Maria Biotech rằng: Liệu tế bào người có thực sự hiện diện trong từng mô của những con chuột? - Vâng, đúng thế, đại diện công ty nói.

Tế bào người có trong buồng trứng và tinh hoàn của chúng không? - Có lẽ, có.

Vậy điều gì sẽ xảy ra nếu hai con chuột gặp nhau? Tinh trùng người sẽ gặp trứng người, nhưng là bên trong ống dẫn trứng của một con chuột cái?

“Câu hỏi này đã đặt dấu chấm hết cho cả dự án ấy”, Kevin FitzGerald, nhà nghiên cứu sinh học tại Đại học Georgetown cho biết. Kịch bản mà người phóng viên đã hỏi gần như không thể xảy ra. Nhưng câu hỏi đã đại diện cho hàng loạt các mối nghi ngờ đạo đức khác, xung quanh việc tạo ra những thể sinh vật “lai” với tế bào người.

Đâu sẽ là quá khứ và tương lai của cấy ghép dị chủng?

Thiếu hụt nguồn cung nội tạng hiến tặng đang là thực trạng phổ biến trên toàn thế giới. Riêng ở Mỹ, hiện có khoảng 120.000 người đang phải xếp hàng chờ trong danh sách cần nội tạng hiến tặng. Mỗi ngày qua đi, 20 người trong số đó sẽ chết.

So với những bệnh nhân ung thư không có thuốc chữa, bệnh nhân lẽ ra có thể sống nhưng tử vong chỉ vì thiếu tạng ghép cũng để lại nỗi tiếc nuối lớn cho ngành y tế. Nó đặt ra một giải pháp khá điên rồ, nhưng không phải là không thể: xenotransplantation – hay còn gọi là cấy ghép dị chủng.

Cấy ghép nội tạng dị chủng bắt đầu xuất hiện trong các tài liệu khoa học vào đầu thế kỷ 20. Trong hơn 100 năm sau đó, các nỗ nực cấy ghép nội tạng động vật sang người đáng tiếc đều dẫn đến thất bại. Nội tạng từ thỏ, cừu, lợn… cho đến tinh tinh là loài cực gần với chúng ta đều đã được thử nghiệm. Tỷ lệ thành công tính đến hiện tại vẫn là 0%.

Vấn đề lớn nhất với bất kể một ca cấy ghép nào, thậm chí là từ người sang người, là phản ứng từ hệ thống miễn dịch. Hệ miễn dịch từ chối và tấn công mọi cơ quan hiến tặng ngoại lai. Hiện tượng này được gọi là thải ghép.

Bệnh nhân ghép tạng từ người sang người muốn chống thải ghép phải uống thuốc ức chế và làm suy yếu hệ miễn dịch suốt đời. Bây giờ, bạn có thể tưởng tượng sự thải ghép của cơ thể sẽ diễn ra cực đoan tới mức nào với cơ quan cấy ghép từ động vật.

Theo các tài liệu khoa học, bệnh nhân cấy ghép tim từ tinh tinh sẽ tử vong chỉ 2 giờ sau phẫu thuật. Bệnh nhân nhận gan từ khỉ đầu chó chỉ có thể sống được trung bình 70 ngày. Lạc quan nhất, các bác sĩ từng nghĩ rằng người nhận thận từ tinh tinh sẽ sống bình thường. Nhưng cuối cùng, họ đều đã đột tử và sống không quá 9 tháng.

Vấn đề lớn nhất với bất kể một ca cấy ghép nào, thậm chí là từ người sang người, là phản ứng thải ghép từ hệ thống miễn dịch.

Một mối lo ngại nữa từ cấy ghép dị chủng từ động vật sang người, đó là nguy cơ về bệnh truyền nhiễm. Chúng ta đều biết virus ở động vật rất khó lây sang con người. Nhưng một khi diễn ra, nó sẽ trở thành thảm họa. Hầu hết các đại dịch của thế giới, từ HIV, cúm gia cầm cho tới SARS, MERS và Zika đều bắt nguồn từ động vật.

Cấy ghép dị chủng có thể châm ngòi cho cả một thảm kịch. “Chúng ta có thể cứu một người rồi gây ra một dịch bệnh giết chết 10.000 người khác”, FitzGerald nói.

Mặc dù vậy, chúng ta hãy nói đến vế sau “không gì là không thể”. Nhiều tiến bộ trong công nghệ chỉnh sửa gen đang mở ra hi vọng cho cấy ghép dị chủng. Chỉ mới vài tháng trước, các nhà khoa học gần như đã tạo ra được sinh vật chimera lai người đầu tiên trên thế giới. Đó là một phôi thai lợn chứa tế bào gốc người.

Phôi thai nửa người nửa lợn này không được phép phát triển quá 28 ngày. Các nhà khoa học đã chủ động hủy thí nghiệm của họ vì vấn đề đạo đức. Nhưng chỉ cần tới đây, nó đã đặt nền tảng cho một giấc mơ, khi chúng ta có thể phát triển các cơ quan nội tạng người bên trong cơ thể động vật.

Sau đó, công nghệ nhân bản vô tính có thể tạo ra vô số sinh vật và chúng ta gần như sẽ có một nguồn cung nội tạng vô tận.

Ngày nay, cấy ghép dị chủng có được phát triển tiếp hay không, phụ thuộc nhiều vào việc nó có kiếm ra tiền cho các công ty công nghệ sinh học hay không. Nghiên cứu cơ bản và các chính sách đã được đặt xuống hàng thứ yếu.

Các công ty sẽ luôn đặt câu hỏi rằng thứ mà họ đang phát triển có phục vụ thị trường, đầu tư có thể mang về lợi nhuận bao nhiêu? Mỗi sự tiến bộ trong công nghệ thì đều đặt thêm ra những câu hỏi. Nhưng vẫn có một câu hỏi tiên quyết và luôn luôn xuyên suốt: Đâu là lúc chúng ta nên dừng lại?

Nhiều vấn đề liên quan đến triết học và đạo đức được đặt ra. Chẳng hạn như liệu sử dụng nội tạng động vật có phi đạo đức? Nếu chúng ta cấy được các cơ quan động vật vào con người, điều này có thay đổi định nghĩa về con người?

Nếu chúng ta cấy được các cơ quan động vật vào con người, điều này có thay đổi định nghĩa về con người?

Liệu chúng ta thật sự muốn nói rằng con người là con người một khi anh ta vẫn còn mang bộ não của mình? Nói chuyện về đạo đức cũng không phải yếu tố có thể thúc đẩy nghiên cứu cấy ghép dị chủng phát triển, FitzGerald nói. Vấn đề này chắc chắn sẽ khiến chúng ta phải suy nghĩ và nhìn nhận lại nhiều hơn nữa.

Ngay cả khi phát triển các nội tạng hoàn thiện ở động vật thành công, vẫn còn đó những câu hỏi về tính kinh tế và quy mô. “Chúng ta có thể nuôi lợn số lượng lớn để làm thực phẩm, nhưng cơ sở vật chất cần thiết cho những con lợn phục vụ cấy ghép nội tạng sẽ đắt hơn nhiều so với lợn thường”, FitzGerald nói.

Sẽ có bao nhiêu nội tạng được tạo ra, chi phí cho việc này là bao nhiêu, và ai sẽ là người chi trả? Phương pháp cấy ghép dị chủng rất hấp dẫn trên phương diện khoa học, nhưng nó không thực sự là giải pháp trước mắt cho vấn đề thiếu hụt nội tạng.

Mặc dù vậy, FitzGerald vẫn nghĩ ý tưởng về cấy ghép dị chủng sẽ không tự nó đi vào ngõ cụt. Loại công nghệ này có thể dẫn đến các giải pháp khác với ít tranh cãi hơn về đạo đức, chẳng hạn như nuôi riêng nội tạng trong phòng thí nghiệm.

Ông cũng cho rằng mọi người không nên tranh luận rằng phát triển cấy ghép dị chủng là một giải pháp cho tình trạng thiếu hụt nội tạng hay nó không “hợp thời” vào lúc này. Biết đâu được, nếu chúng ta tiếp tục phát triển nó, các công nghệ và hiểu biết mới sẽ tạo được một bước tiến khác, một bước trung gian trên con đường hướng đến mục tiêu cuối cùng của chúng ta.

Lịch sử của phương pháp cấy ghép dị chủng

Cấy ghép dị chủng có một lịch sử lâu dài. Một số nhà khoa học nói đùa rằng nó đã xuất hiện từ trong thần thoại Hy Lạp. Icarus và Dedalus là hai cha con vị kiến trúc sư bậc thầy đã xây dựng lên mê cung trên đảo Crete. Trong một cuộc chạy trốn khỏi quân đội vua Minos, họ nghĩ ra cách dùng sáp ong gắn lông chim lên tay để có thể bay.

Trong khi Icarus chết vì sáp ong tan chảy, Daedalus đã đào thoát thành công. David Cooper, nhà khoa học đến từ Viện nghiên cứu cấy ghép Thomas E. Starzl tiếp tục đùa rằng, tỷ lệ thành công của cấy ghép dị chủng có thể lên tới 50%, ít nhất là trong thần thoại Hy Lạp.

Thực tế thì lịch sử cấy ghép dị chủng đã trải qua ít nhất 300 năm. Nhưng nó chỉ đạt được thành công khi bộ phận cấy ghép đơn giản như mạch máu hoặc da. Đầu thế kỷ 20, bác sĩ phẫu thuật Alexis Carrel từng đoạt giải Nobel là người đầu tiên phát triển thành công phương pháp cấy ghép mạch máu động vật sang người.

Nhưng ngay khi câu chuyện chuyển đến cấy ghép nội tạng, nó lập tức biến thành những tác phẩm kinh dị. Vào những năm 1920, Serge Voronoff, một bác sĩ người Nga làm việc tại Pháp, đã nghĩ ra ý tưởng ghép tinh hoàn tinh tinh cho những người đàn ông lớn tuổi. Phẫu thuật được cho là có tác dụng kích thích ham muốn tình dục và được coi là Viagra của thập niên 20.

Trên thực tế, Voronoff đã không cấy toàn bộ tinh hoàn tinh tinh sang người. Ông cắt nó ra từng lát và chèn vào tinh hoàn của những người đàn ông. Nó được tính là một cấy ghép ở mức độ tế bào chứ không phải cơ quan. Ở Châu Âu và ở Mỹ, ít nhất vài trăm người đã lựa chọn phẫu thuật cấy ghép kiểu này và báo cáo rằng họ hài lòng với kết quả mang lại.

John Brinkley, vị "bác sĩ" thực hiện những ca phẫu thuật ghép tinh hoàn dê sang người ở Mỹ.

Sau đó, John Brinkley, một bác sĩ Mỹ không có bằng cấp đã làm điều tương tự với tinh hoàn dê. Mỗi ca phẫu thuật được Brinkley thực hiện với mức giá tương đương 9.000 USD ở tỷ giá hiện tại. Ý tưởng độc đáo đã biến ông ta từ một lang băm trở thành người giàu có và nổi tiếng. Chỉ có điều, không ít bệnh nhân của Brinkley sau đó đã chết.

Các ca cấy ghép dị chủng tiến xa hơn đã được thực hiện vào những năm 1960, với 13 bệnh nhân được cấy ghép thận tinh tinh. Một người trong số họ đã sống được tới gần chín tháng. Thập kỷ 60 cũng chứng kiến nỗ lực cấy tim từ khỉ sang người. Nhưng đáng tiếc, bệnh nhân này chỉ sống được không quá 2 tiếng. Lạc quan hơn, một người đàn ông nhận gan từ khỉ đầu chó có thể sống 70 sau phẫu thuật.

Trong những năm 1980, nghiên cứu trong lĩnh vực cấy ghép dị chủng bắt đầu nóng lên. Nhà khoa học người Đan Mạch, Steen Willadsen đã kết hợp phôi cừu và dê để tạo ra một thể chimera lai giữa hai loài vật này và gọi là "geep".

"Đó là một cái nhìn đột phá cho thấy động vật có vú có khả năng tương hợp tốt hơn nhiều những gì chúng ta từng nghĩ”, FitzGerald nói. "Nếu bạn đã có thể kết hợp dê và cừu cùng nhau, rồi thì bạn có thể làm thêm gì khác nữa?"

Có thể bạn sẽ đánh bại được những rắc rối từ hệ miễn dịch để tạo ra được một sinh vật dạng nửa người nửa thú. Bạn có thể tạo ra một hệ miễn dịch tương thích với cả hai phần của sinh vật dạng này. Những ước mơ sinh học tiếp tục được nâng cánh sau khi cừu Dolly được nhân bản thành công vào thập niên 90.