Mỹ tạo phôi thai loài lai nửa người nửa gà

Nhóm nhà nghiên cứu ở Mỹ tạo phôi thai kết hợp tế bào gốc người và phôi thai gà nhằm tìm cách chữa các hội chứng rối loạn phát triển.

Các nhà khoa học, đứng đầu là Ali Brivanlou ở Đại học Rockerfeller, New York, kết hợp tế bào gốc của người với phôi thai gà trong nghiên cứu xuất bản hôm 23/5 trên tạp chí Nature, theo Live Science. Mục đích của họ là xem xét các tế bào phôi thai tự sắp xếp như thế nào, nhằm hiểu rõ hơn quá trình phôi thai phát triển và cách tế bào tạo nên những cấu trúc cơ thể chuyên biệt.

Kết hợp tế bào gốc của người với phôi thai động vật tạo ra mẫu vật là loài lai (chimera).

Thí nghiệm ghép tế bào vào phôi thai đang phát triển đã có từ 100 năm trước. Năm 1924, thí nghiệm kiểu này ở động vật lưỡng cư giúp giới nghiên cứu phát hiện “vùng tổ chức”, cụm tế bào phôi thai điều khiển sự phát triển của các tế bào khác. Nhưng vùng tổ chức ở tế bào phôi thai linh trưởng (bao gồm con người) vẫn chưa được xác định. Nghiên cứu mới mô tả bằng chứng đầu tiên về vùng tổ chức ở người, đánh dấu bước đột phá quan trọng trong tìm hiểu sinh học phát triển.

Do những giới hạn về đạo đức khi nghiên cứu phôi thai người, các thí nghiệm xem xét vùng tổ chức ở con người chỉ được tiến hành với tế bào gốc, sau đó ghép vào phôi thai động vật khác như gà. Kết hợp tế bào gốc của người với phôi thai động vật tạo ra mẫu vật là loài lai (chimera), chứa tế bào từ cả vật chủ và vật hiến tế bào. Do đó, những loài lai này có hai chuỗi ADN.

Từ năm 2016, các nhà khoa học kết hợp tế bào gốc người với phôi thai lợn và cừu nhằm nghiên cứu khả năng phát triển nội tạng người trong cơ thể động vật. Năm 2017, các thí nghiệm cho ra đời phôi thai lợn có thể sống sót đầu tiên trên thế giới chứa tế bào người.

Tế bào gốc của người (màu đỏ) khi ghép vào phôi thai gà. (Đồ họa: Đại học Rockerfeller).

Trong nghiên cứu mới, nhóm tác giả sử dụng loại đĩa đặc biệt để nuôi cấy tế bào gốc người ở giai đoạn đầu và thêm protein kích thích phát triển. Họ nhận thấy sau khi tiêm thêm protein tên Wnt và Activin, tế bào gốc bắt đầu hình thành mô. Đây là mô chuyên sản sinh protein thường thấy ở vùng tổ chức.

Nhưng thử thách thực sự nằm ở những gì xảy ra sau khi nhóm nghiên cứu ghép cụm tế bào này với phôi thai đang phát triển. Khi họ đưa các cụm tế bào gốc vào phôi thai gà, tế bào người vẫn tồn tại và trộn lẫn với tế bào của vật chủ. Tế bào người tập hợp thành một loại mô giúp hình thành xương sống và các tế bào cũng bắt đầu chỉ dẫn tế bào phôi thai gà biến đổi mô thành hệ thần kinh.