Tranh luận quanh thí nghiệm tạo ra những con chuột mang tế bào não người

Bước tiến y học mang tính cách mạng

Thí nghiệm đưa tế bào não người vào cơ thể động vật mở ra triển vọng mới cho y học, nhưng đồng thời cũng làm dấy lên những tranh luận gay gắt về giới hạn đạo đức trong nghiên cứu khoa học.

Các nhà khoa học tại Đại học Stanford đã tạo ra những sinh vật lai được giới nghiên cứu gọi là "chuột vỏ não ngoài hành tinh" (alien-cortical mice). Công trình này khiến dư luận đặt câu hỏi: Liệu đây có phải là chìa khóa giúp nhân loại tìm ra lời giải cho những căn bệnh thần kinh nan y, hay là bước đi mạo hiểm đưa con người đến gần hơn với viễn cảnh tạo ra những "quái vật Frankenstein" ngoài đời thực?

Một con chuột bạch trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: Getty Images)

Để thực hiện thí nghiệm, trước tiên, các nhà khoa học biến đổi gen chuột ngay từ khi chúng mới sinh, khiến những con vật này không phát triển vỏ não và hồi hải mã – hai vùng não giữ vai trò quan trọng đối với nhận thức, vận động, khả năng ra quyết định và trí nhớ.

Khi chuột được hai ngày tuổi, nhóm nghiên cứu đưa các "organoid" vào những khoảng trống trong não chúng. Đây là những khối mô nhỏ được nuôi cấy từ tế bào gốc của người hiến tặng khỏe mạnh, có khả năng mô phỏng cấu trúc của một cơ quan trong cơ thể người và chứa khoảng 100.000 tế bào. Tính tổng thể, khoảng 14 triệu tế bào thần kinh của chuột đã được loại bỏ và thay thế bằng 4 triệu tế bào thần kinh người.

Kết quả sau ba tháng khiến giới y học kinh ngạc. Các khối mô người phát triển lớn gấp 5 lần, kết nối với hệ thống mạch máu của chuột và lấp đầy hơn 90% khoảng trống trong não. Dù mô người chiếm tới một nửa thể tích não bộ, những con chuột này vẫn đi lại và phát ra âm thanh bình thường. Đáng chú ý, khi tham gia các bài kiểm tra trong mê cung, nhóm chuột được cấy ghép tế bào người tìm đường tốt hơn hẳn nhóm chuột bị khuyết tật não nhưng không được cấy ghép.

Một phát hiện bất ngờ khác là sự xuất hiện của tế bào thần kinh von Economo trong não chuột. Đây là loại tế bào thần kinh có dạng kéo dài, rất hiếm gặp, vốn không có ở chuột thông thường và gần như không thể tạo ra bằng phương pháp nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Loại tế bào này chỉ được tìm thấy ở một số loài có tính xã hội cao như con người, cá voi, voi và các loài vượn lớn.

Lời cảnh báo về ranh giới đỏ của tự nhiên

Giáo sư Sergiu Pasca, tác giả chính của nghiên cứu tại Đại học Stanford, nhấn mạnh công trình này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, bởi nó cho phép các nhà khoa học nghiên cứu những hoạt động phức tạp của não người trong điều kiện trước đây khó có thể thực hiện.

Não bộ con người vô cùng phức tạp, với hơn 86 tỷ tế bào thần kinh và hàng nghìn tỷ mối liên kết. Việc nghiên cứu trực tiếp mô não người sống vấp phải nhiều rào cản về an toàn và đạo đức. Trong khi đó, các khối organoid được nuôi riêng trong đĩa thí nghiệm lại không có đầy đủ môi trường nuôi dưỡng và những kết nối cần thiết như trong một cơ thể sống.

Với những ưu điểm đó, mô hình chuột mang mô não người được kỳ vọng sẽ trở thành công cụ hữu ích trong nghiên cứu các bệnh lý thần kinh và tâm thần phức tạp như tâm thần phân liệt, bại não và sa sút trí tuệ (dementia).

Đáng chú ý, mô hình này mở ra hướng nghiên cứu mới về bệnh bại não ở trẻ sơ sinh. Đây là căn bệnh rất khó nghiên cứu trên loài gặm nhấm, bởi chuột con hiếm khi bị thiếu oxy trong quá trình sinh nở như trẻ em. Khi được đặt trong môi trường thiếu oxy, những con chuột lai xuất hiện tổn thương não, thay đổi dáng đi và giảm khả năng phối hợp các chi. Kết quả này giúp các nhà khoa học có thêm cơ sở để tìm hiểu cơ chế gây bệnh và nghiên cứu phương pháp điều trị cho trẻ em trong tương lai.

Tuy nhiên, bên cạnh những triển vọng y học đầy hứa hẹn, thí nghiệm đưa tế bào não người vào chuột cũng vấp phải sự lo ngại sâu sắc từ các nhà đạo đức học và xã hội học trên toàn thế giới.

Câu hỏi gây tranh cãi nhất là: Những khối tế bào não người phát triển bên trong cơ thể động vật liệu có thể hình thành cảm giác, nhận thức, thậm chí cả ý thức như con người hay không? Nếu điều đó xảy ra, các nhà khoa học sẽ dựa vào đâu để nhận biết và xác định?

Các nhà nghiên cứu tại Stanford khẳng định đây không phải là một ca "ghép não", cũng không có chuyện tạo ra những con chuột biết suy nghĩ như con người. Để tránh những rủi ro về đạo đức, nhóm nghiên cứu chủ động dừng thí nghiệm khi các tế bào thần kinh người đạt mốc 6 tháng tuổi, trước khi chúng hình thành những kết nối sâu hơn với hệ thần kinh của chuột và có khả năng xuất hiện các dấu hiệu liên quan đến ý thức.

Dẫu vậy, các chuyên gia độc lập cho rằng điều đáng lo ngại không chỉ nằm ở thí nghiệm hiện tại, mà còn ở nguy cơ những nghiên cứu tương tự sẽ ngày càng đi xa hơn, vượt qua những giới hạn chưa từng được đặt ra.

Giáo sư xã hội học John Evans thuộc Đại học California, San Diego, người không tham gia nghiên cứu, nhận định thí nghiệm đã đưa ra bằng chứng thực tế cho thấy con người có thể tạo ra những sinh vật lai sinh học với mức độ kết hợp giữa các loài ngày càng phức tạp.

Mối lo ngại lớn nhất hiện nay là chưa có giới hạn rõ ràng cho hướng nghiên cứu này. Nếu hôm nay khoa học đã làm được điều đó trên chuột, điều gì sẽ ngăn cản các phòng thí nghiệm tiếp tục cấy ghép tế bào não người vào những loài linh trưởng gần gũi với con người như khỉ hay tinh tinh?

Việc tạo ra những sinh vật mang cả đặc điểm thần kinh của người và động vật ở mức độ cao có thể làm lung lay những quan niệm vốn có về nhân dạng, đồng thời đẩy nhân loại vào một cuộc khủng hoảng đạo đức chưa từng có. Vì vậy, Giáo sư Evans khuyến cáo các nhà khoa học không nên mở rộng những thí nghiệm này sang các loài khác ngoài loài gặm nhấm ở thời điểm hiện tại.

Thí nghiệm "chuột vỏ não ngoài hành tinh" cho thấy ranh giới giữa khoa học viễn tưởng và thực tế chưa bao giờ mong manh đến thế. Khoa học tiến lên với khát vọng chữa lành bệnh tật cho nhân loại, nhưng nếu không có những giới hạn đạo đức cần thiết, chính những thành tựu ấy có thể đe dọa các giá trị cốt lõi của con người. Làm thế nào để vừa theo đuổi những tiến bộ y học, vừa không vượt qua những giới hạn tự nhiên và đạo đức? Đây sẽ là bài toán khó, đòi hỏi các tổ chức y tế quốc tế sớm xây dựng những quy định kiểm soát và giám sát chặt chẽ.