Khoa học hiện đại đã có thể nhân bản vô tính con người được chưa?

Ba thập kỷ trước, sinh vật nhân bản vô tính đầu tiên đã xuất hiện. Trải qua chặng đường dài phát triển, nền y học và khoa học thế giới hiện đã tiến xa đến đâu, và liệu chúng ta đã đủ khả năng tạo ra bản sao vô tính của loài người?

Vào tháng 7/1996, lịch sử sinh học thế giới đánh dấu một cột mốc chói lọi khi cừu Dolly chào đời. Đây chính là loài động vật có vú đầu tiên được tạo ra thành công bằng công nghệ nhân bản vô tính.

Sự kiện mang tính đột phá này đã mở ra vô vàn kỳ vọng lớn lao về một kỷ nguyên mới. Khi đó, nhiều người tin rằng công nghệ này sẽ sớm giúp hồi sinh các loài sinh vật đã tuyệt chủng, nhân bản thú cưng hay thậm chí là tạo ra bản sao của con người.

Nhà di truyền học người Anh Ian Wilmut, đứng đầu nhóm nghiên cứu nhân bản vô tính, cùng “tác phẩm” của mình, cừu Dolly (Ảnh: Maurice McDonald).

Tuy nhiên, cuộc đời của Dolly khá ngắn ngủi khi bị an tử vào ngày 14/2/2003 lúc mới 6 tuổi, chỉ bằng một nửa vòng đời thông thường của giống cừu. Quyết định này được đưa ra sau khi con vật bị viêm khớp nặng và tổn thương phổi nghiêm trọng do nhiễm virus.

Giới chuyên gia nhận định rằng hiện tượng lão hóa sớm cùng các bệnh lý phức tạp của Dolly xuất phát từ việc sở hữu các chuỗi DNA ngắn một cách bất thường, hệ quả từ chính quy trình nhân bản.

Đến nay, khi thế giới đã bước qua dấu mốc 30 năm kể từ ngày Dolly xuất hiện, ngành công nghệ sinh học này đã gặt hái được những thành tựu gì và giấc mơ nhân bản con người đã khả thi chưa?

Cơ chế hoạt động của quy trình nhân bản vô tính

Phần lớn các thí nghiệm tạo bản sao vô tính ở động vật hiện nay đều dựa trên phương pháp "chuyển nhân tế bào sinh dưỡng".

Quy trình này bắt đầu bằng việc tách lấy phần nhân từ một tế bào sinh dưỡng thông thường (mọi loại tế bào cấu tạo nên cơ thể sống, loại trừ trứng và tinh trùng). Khối nhân này sau đó được cấy vào một tế bào trứng đã được loại bỏ phần nhân gốc. Đối với trường hợp của cừu Dolly, các nhà nghiên cứu đã thu thập tế bào hiến tặng từ tuyến vú của một cá thể cừu cái.

Mô tả quá trình nhân bản vô tính của cừu Dolly (Ảnh: Aldona).

Nhờ vào tác động từ xung điện kích thích, nhân tế bào sẽ dung hợp hoàn toàn vào trong trứng trống. Khi trứng phát triển thành phôi ổn định, nó sẽ được chuyển vào tử cung của một con vật khác để bắt đầu quá trình mang thai hộ.

Sinh vật được sinh ra theo cách này sẽ sở hữu hệ gene gần như trùng khớp hoàn toàn với cá thể cho tế bào ban đầu, tạo nên một bản sao sinh học đồng nhất.

Những rào cản ngăn bước công nghệ nhân bản suốt nhiều thập kỷ

Dù y sinh học toàn cầu đã đạt được những bước tiến vượt bậc, việc tạo ra các bản sao động vật có vú vẫn là thử thách vô cùng gian nan với hiệu suất cực kỳ khiêm tốn.

Để nuôi cấy thành công một cá thể sống bằng phương pháp này, các chuyên gia phải tạo ra hàng loạt phôi thí nghiệm với tỷ lệ sống sót rất thấp. Minh chứng rõ nhất là dự án cừu Dolly, nơi nhóm nghiên cứu từng phải thử nghiệm tới 277 cấu trúc phôi khác nhau mới đạt được một kết quả duy nhất.

Bên cạnh đó, quy trình này đòi hỏi hệ thống máy móc vô cùng tiên tiến, đi kèm nguồn cung tế bào cho, trứng đạt chuẩn và vật nuôi mang thai hộ thích hợp. Những yếu tố này đẩy chi phí thực hiện lên mức rất đắt đỏ, khiến việc triển khai ở quy mô công nghiệp trở nên bất khả thi.

Trở ngại lớn nhất trong công nghệ này không đơn thuần dừng lại ở việc sao chép hệ gene. Yếu tố di truyền chỉ quyết định một phần diện mạo và đặc tính của sinh vật, trong khi môi trường sống, quá trình trưởng thành và các trải nghiệm thực tế lại can thiệp rất sâu vào hành vi của chúng.

Thử thách cân não nhất chính là việc điều hướng một tế bào trưởng thành đã định hình chức năng cụ thể (như tế bào biểu bì hoặc tế bào vú) xóa bỏ hoàn toàn nhiệm vụ cũ để quay lại trạng thái sơ khai như một phôi vừa thụ tinh.

Các nhà khoa học gọi đây là kỹ thuật tái lập trình biểu sinh nhằm thiết lập lại các dấu ấn sinh học của tế bào, qua đó định hình lại cách thức biểu hiện của gene. Bản chất của việc này là định vị lại các hướng dẫn vận hành của hệ gene mà không làm thay đổi cấu trúc mã DNA gốc.

Mặc dù vậy, quá trình tái lập trình này thường diễn ra không trọn vẹn, dẫn đến việc phần lớn phôi nhân bản gặp dị tật hoặc không thể phát triển bình thường.

Ứng dụng thực tiễn của công nghệ nhân bản trong đời sống hiện nay

Tuy còn nhiều hạn chế nhưng các nghiên cứu về nhân bản vô tính đã mở đường cho nhiều khám phá y học quan trọng. Giới khoa học nhận ra rằng giải pháp này không chỉ dừng lại ở việc tạo bản sao, mà còn giúp tái thiết lập các tế bào trưởng thành thành tế bào gốc đa năng cảm ứng.

Dạng tế bào này sở hữu những đặc tính tương đồng với tế bào gốc phôi nhưng không dùng để nuôi dưỡng thành một cơ thể mới. Chúng được ứng dụng để biệt hóa thành các mô tế bào chuyên biệt, phục vụ đắc lực cho công tác nghiên cứu bệnh lý phức tạp và thử nghiệm các dòng thuốc mới.

Trong ngành nông nghiệp, kỹ thuật này được ứng dụng để duy trì và nhân rộng những vật nuôi mang nguồn gene quý hiếm, có thể trạng vượt trội, cho năng suất cao hoặc sở hữu hệ miễn dịch kháng bệnh tốt.

Dù vậy, phương pháp này không nhằm mục đích thay thế quy trình lai tạo giống truyền thống để tìm ra các biến dị tốt hơn. Bản chất của nó chỉ là lưu giữ các đặc tính ưu việt sẵn có. Ví dụ tại Úc, người ta đã nhân bản một số cá thể ngựa đua có sức bền vượt trội để phục vụ các giải đấu thể thao.

Ở một khía cạnh khác, các dịch vụ tái tạo thú cưng thương mại dành cho chó và mèo đã xuất hiện tại Mỹ và Trung Quốc để đáp ứng nguyện vọng của chủ nuôi. Không ít người sẵn sàng chi trả những khoản tiền khổng lồ để tìm lại hình bóng vật nuôi đã mất. Dù vậy, những con vật mới sẽ không thể có tính cách giống hệt bản gốc vì chúng chỉ chung mã gene chứ không thể thừa hưởng ký ức hay thói quen cũ.

Vào năm 2024, các chuyên gia tại Trung Quốc đã công bố nhân bản thành công giống khỉ vàng đầu tiên trên thế giới. Mục tiêu của dự án là phục vụ thử nghiệm lâm sàng nhờ sự tương đồng lớn về mặt sinh lý với con người, tuy nhiên nỗ lực này đã vấp phải làn sóng phản đối mạnh mẽ từ các tổ chức bảo vệ động vật vì lý do đạo đức.

Elizabeth Ann, con chồn chân đen đầu tiên trên thế giới ra đời nhờ nhân bản vô tính (Video: USFWS).

Một trong những hướng đi nhân văn và triển vọng nhất của công nghệ này là bảo tồn các loài sinh vật đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng. Vào năm 2020, một cá thể chồn chân đen đã được tái tạo thành công nhờ vào nguồn gene lưu trữ từ một cá thể đã chết trước đó từ năm 1988.

Liệu con người đã có thể được nhân bản vô tính?

Mặc dù đạt được nhiều cột mốc đáng nhớ trên các loài động vật khác nhau, việc áp dụng công nghệ nhân bản vô tính lên cơ thể người chưa từng nằm trong kế hoạch chính thức của giới khoa học và rất khó có thể xảy ra trong tương lai.

Nhân bản vô tính con người có lẽ chỉ xuất hiện trong các bộ phim khoa học viễn tưởng (Ảnh minh họa: Linkedin).

Yếu tố an toàn y tế chính là rào cản lớn nhất hiện nay. Khi việc áp dụng trên động vật vẫn ghi nhận tỷ lệ lỗi rất cao, việc thử nghiệm trên người sẽ mang lại những hiểm họa khôn lường cho cả phôi thai, người mẹ mang thai hộ lẫn đứa trẻ được sinh ra.

Ranh giới đạo đức cũng là một bài toán chưa có lời giải, bởi các cá thể người nhân bản có nguy cơ cao phải đối mặt với các dị tật bẩm sinh hoặc mang mầm bệnh hiểm nghèo do những khiếm khuyết chuỗi DNA gây ra trong phòng thí nghiệm.

Chính vì những hệ lụy phức tạp này, hệ thống luật pháp của hàng loạt quốc gia trên thế giới đã ban hành lệnh cấm tuyệt đối đối với mọi hoạt động nhân bản vô tính người.

Nhìn chung, công nghệ này là một bước tiến vĩ đại mở ra nhiều giá trị cho cuộc sống, song việc ứng dụng nó lên con người vẫn là điều không tưởng, bất chấp các kỹ thuật y sinh có thể hoàn thiện hơn nữa trong những thập kỷ tới.

Cảm ơn quý độc giả đã dành thời gian theo dõi bài viết này. Hy vọng những thông tin trên đã mang lại cho bạn góc nhìn sâu sắc về bước tiến của khoa học hiện đại, và xin mời bạn tiếp tục khám phá thêm những chủ đề hấp dẫn ngay phía dưới.