Người... lắp ghép: Mục tiêu sinh học của thế kỷ 21?

Lê Anh (Tổng hợp)

"Người lắp ghép" là tên một bộ phim khoa học viễn tưởng nổi tiếng nói về một tay đua ôtô, bị tai nạn và đã được các bác sĩ phẫu thuật lần lượt thay hầu hết các bộ phận của cơ thể. Sự thay thế nhiều tới mức anh ta dần mất hết cả cá tính bẩm sinh. Câu chuyện tưởng như bông đùa, viễn tưởng này giờ đây đã trở thành hiện thực!

Mọi bộ phận đều có thể thay thế

Ngay ở những năm đầu tiên của thế kỷ 21, các thành tựu của nền khoa học hiện đại đã lớn đến mức có thể vượt xa tất cả những ước mơ táo bạo nhất. Chúng ta đã có những giác quan nhân tạo đầu tiên: màng nhĩ điện tử, mũi điện tử, thiết bị cho xúc giác nhân tạo cùng cảm giác thăng bằng, thậm chí cả cơ bắp và dây thần kinh tổng hợp. Các nhà khoa học ở nhiều quốc gia cũng đã liên tiếp thực hiện thành công nhiều ca phẫu thuật lắp ghép như: cấy màng nhĩ điện tử cho những người bị điếc để trả lại năng lực nghe, lắp ghép bàn tay nhân tạo hoàn thiện có đủ năng lực thực hiện mọi cử động phức tạp nhất sau khi nhận biết tín hiệu phát ra từ não bộ...

Và trong tương lai không xa, mạng dây thần kinh của cơ thể bị đứt sẽ được thay thế bằng mạng dây điện tử siêu nhỏ, con ngươi của mắt người thì được thay thế bằng siêu camera, còn bộ não bị chấn thương sẽ được trợ giúp bằng những siêu chíp... Những thành công từ ứng dụng cơ học và điện tử làm xuất hiện không ít "người lắp ghép" kiểu "nửa người - người máy" với các bộ phận cơ thể được thay thế như tay, chân, mắt, mũi, tai... hoạt động chính xác hơn cả "nguyên bản".

Tim nhân tạo (Ảnh: Amadirectlink.com)

Kỳ diệu hơn, ứng dụng công nghệ sinh học, chúng ta đã có thể sản xuất ra các mô và cơ quan nội tạng nhân tạo từ các tế bào gốc và bằng phương pháp nhân bản hay biến đổi gen. Giới khoa học khẳng định rằng, nhân loại đang bước vào thời đại cộng sinh giữa cơ thể con người với những bộ phận nhân tạo. Và thực tế không hề phủ nhận điều đó!

Vừa mới đây, các nhà khoa học Mỹ đã thay thế thành công bàn tay của một người lái xe lửa bị tai nạn bằng sản phẩm được nuôi cấy từ tế bào xương của chính nạn nhân. Không lâu nữa, người ta sẽ cấy ghép cho người bệnh cả những mao mạch, và thậm chí toàn bộ cơ quan nội tạng như tim, gan, phổi - những sản phẩm được sản xuất trong ống nghiệm - thay vì phải lấy từ tử thi hay những người hiến tặng như hiện nay. Giáo sư Anthony Alata, nhà tiết niệu học thuộc Học viện Y học Harvard - người đã nhiều năm nghiên cứu việc "sản xuất" bàng quang nhân tạo - hiện đang chuẩn bị cho ca cấy ghép đầu tiên cơ quan này vào cơ thể người.

Một trong những thành tựu nổi danh nhất trong lĩnh vực này là sản phẩm tim nuôi cấy của hãng Advance Tisue Sciences (ATS) ở La Jolla (Mỹ). Họ đã sản xuất những tế bào tim trong những thiết bị sinh học đặc biệt được nuôi dưỡng bằng các hợp chất dinh dưỡng bao gồm các loại hormon, các enzym và protein. Sản phẩm đã được lắp ghép thử nghiệm cho cừu. Cần phải nghi nhớ rằng, từ nhiều năm trước người ta đã sử dụng thiết bị tim cơ học, sản phẩm này có nhược điểm là thường tạo ra hiện tượng đông máu - yếu tố đe dọa hội chứng nhồi máu cơ tim hoặc tai biến mạch máu não. Vì vậy sản phẩm tim nuôi cấy trong phòng thí nghiệm trở thành hy vọng mới.

Công nghệ sản xuất "linh kiện thay thế" cho cơ thể sống

Sắp qua rồi cái thời mà y học phụ thuộc rất nhiều vào những người hiến tặng máu, mô, các bộ phận cơ thể... trong việc điều trị, thay thế và phục hồi các bộ phận, chức năng sống của cơ thể. Sau sự kiện cừu Dolly, một công nghệ mới chuyên sản xuất các "linh kiện thay thế" cho cơ thể sống đã ra đời, được giới khoa học y học đặc biệt quan tâm và trông đợi.

Tính đến nay, các chuyên gia mô học đã làm chủ công nghệ nuôi dưỡng da người - nguyên liệu dùng để cấy cho những người bị bỏng nặng và vá các vết thương. Với một tế bào da lấy từ trẻ sơ sinh, các nhà nuôi cấy tế bào có thể gây được mảng da nhân tạo có diện tích 25 mét vuông. Tương tự, kỹ thuật nuôi cấy tế bào cũng cho phép "sản xuất" ra những mô phức tạp khác. Trên các khuôn mẫu polime với hình dạng thích hợp, người ta có thể nuôi dưỡng xương, các khớp, cơ bắp...

Trong ống nghiệm, các nhà khoa học đã có được những cơ quan phức tạp của cơ thể động vật có xương sống. Họ đã nuôi cấy thành công mắt, tai, thận, da, dây thần kinh, ruột và cơ bắp ếch từ mầm tế bào vật chủ. Điều khiến mọi người đặc biệt ngỡ ngàng là sự dễ dàng của thí nghiệm. Chỉ cần đổ một nhúm tế bào ếch vào ống nghiệm chứa dung dịch axit retin, 5 ngày sau sẽ xuất hiện những mô mới. Nếu nồng độ axit loãng ta sẽ có đôi mắt ếch, còn tăng nồng độ lên - sẽ có đôi tai... Và, cũng bằng cách đó, người ta đã sản xuất ra hàng loạt các bộ phận thay thế từ tế bào gốc của chính người bệnh. Tại một vài phòng thí nghiệm, các nhà khoa học đã thành công trong việc tái tạo vành tai, mắt, tay người và thậm chí cả tế bào có năng lực sản xuất ra insulin, dây thần kinh và bộ phận các cơ quan nội tạng bên trong.

Giáo sư Jonathan Slack người Anh, táo bạo hơn, còn đưa ra một đề xuất là dùng phương pháp biến đổi cấu trúc gen tế bào để sản xuất ra những phiên bản người không đầu (tức thiếu hẳn bộ não và hệ thần kinh trung ương) để lấy linh kiện thay thế. Phương pháp này khả dĩ có thể vượt qua được hàng rào đạo lý và pháp luật vì theo luật pháp nước Anh và một số nước khác, một bào thai không có bộ não và hệ thần kinh trung ương thì không thể trở thành một con người và trong tuần đầu của sự sống (7 ngày tuổi) thì mọi cá thể vẫn chưa được coi là cá thể sống.

Những bào thai không đầu trong vòng 7 ngày sau khi sinh sẽ bị tiêu diệt để lấy bộ phận thay thế mà không hề phải lo ngại nguy cơ bị cơ thể thải hồi. Nhà phôi sinh học Anh này chỉ còn băn khoăn một điều, không biết liệu xã hội có chấp nhận việc nuôi cấy những bộ phận cơ thể người như thế trong dạ con phụ nữ hay không!? "Hiện thực hơn và dễ chấp nhận hơn, hiện tại có lẽ vẫn là giải pháp lấy tế bào đơn lẻ từ cơ thể bệnh nhân đang chờ thay ghép đưa vào phòng thí nghiệm nhân bản lên để có những bộ phận cần thiết" - Đây là quan điểm của đa số các nhà khoa học trên thế giới phúc đáp lại đề xuất của GS. Slack đăng trên tờ "The Sunday Times" ngay sau khi đề xuất này được đăng tải trên các phương tiện thông tin đại chúng.

Sự thật là những nghiên cứu, thí nghiệm liên quan đến công nghệ sản xuất các bộ phận thay thế cho cơ thể người đã và đang gây ra nhiều phản ứng trái ngược. Tuy nhiên, không thể phủ nhận những thành công vượt bậc đã đạt được và những đóng góp to lớn cho sự phát triển của khoa học trong công cuộc nghiên cứu này. "Chục năm trước, những điều như thế không ai dám nghĩ đến thế nhưng giờ đây, không chỉ da và sụn, xương, người ta còn có thể sản xuất ra toàn bộ các cơ quan nội tạng" - TS. David Williams thuộc Đại học Tổng hợp Livepool đánh giá.

Còn ông Michele Banach, cựu Bộ trưởng Y tế Pháp, hiện là cố vấn một trong những hãng công nghệ sinh học hàng đầu thế giới thì khẳng định rằng: Bằng những cách này, phần lớn các bộ phận của cơ thể nếu bị hỏng hóc sẽ được thay thế dễ dàng. Không bao lâu nữa, người ta sẽ buôn bán các bộ phận nuôi cấy thay thế cho cơ thể sống giống như mọi thứ hàng hóa khác. Và mọi người bệnh đều có cơ hội được thay thế những bộ phận bị hỏng hóc của cơ thể mà không bị lệ thuộc vào những người hiến tặng. Công nghệ này đã và đang mở ra một bước ngoặt mới trong nền y học thế giới.