Bằng công nghệ chỉnh sửa gene, các nhà khoa học Mỹ loại bỏ hormone trong tế bào thần kinh để chuột hamster thân thiện hơn, nhưng nó lại trở thành "quái vật hung dữ".
Các thí nghiệm chỉnh sửa gene (CRISPR-Cas9) đang được thực hiện trên nhiều động vật. Ngoài chuột, khỉ, lợn, bọ cánh cứng..., mèo, trứng gà cũng được các nhà khoa học quan tâm thử nghiệm. Tuy nhiên, những quan điểm ủng hộ và phản đối xung quanh việc ứng dụng công nghệ này trên động vật vẫn còn tranh cãi, chưa đi đến hồi kết.
Các thí nghiệm biến đổi gene
Biến đổi gene (BĐG) trên chuột hamster là thí nghiệm gần đây nhất do các nhà khoa học của Đại học bang Atlanta, Georgia, Mỹ, thực hiện tháng 5/2022.
Bằng công nghệ CRISPR-Cas9, các nhà khoa học loại bỏ thụ thể Avpr1a của vasopressin - một loại hormone trong tế bào thần kinh dưới đồi liên quan tới hành vi hung hăng của động vật.
Ban đầu, nhóm nghiên cứu tin rằng chỉnh sửa gene sẽ làm con vật hiền hòa và thân thiện hơn. Tuy nhiên, kết quả ngược lại khi các con vật bị chỉnh sửa gene trở thành "quái vật hung dữ".
Nhóm nghiên cứu lựa chọn chuột hamster bởi phản ứng căng thẳng của chúng giống con người hơn các loài gặm nhấm khác. Chúng giải phóng hormone căng thẳng cortisol, giống con người. Chúng cũng mắc nhiều bệnh ung thư mà con người mắc phải.
Các nhà nghiên cứu cho biết, công trình sử dụng CRISPR-Cas9 trên chuột hamster là một bước tiến quan trọng. Nghiên cứu này giúp họ hiểu hệ thống mạch thần kinh liên quan đến hành vi xã hội của con người.
Việc hiểu rõ vai trò của hormone vasopressin đối với hành vi rất cần thiết. Qua đó, giúp xác định các chiến lược điều trị tiềm năng mới và hiệu quả hơn với trường hợp tự kỷ, trầm cảm hay rối loạn tâm thần...
Chuột đồng Syria được chọn cho thí nghiệm biến đổi gene vì chúng có tổ chức xã hội tương tự như con người. Nguồn: Getty
Kỹ thuật biến đổi gene từng được thực hiện với nhiều động vật trước đó. Từ năm 1974, giáo sư sinh học Rudolf Jaenisch tại Học viện Công nghệ Massachusetts, Mỹ, đã tạo ra động vật biến đổi gene đầu tiên trên thế giới.
Ông đưa DNA ngoại lai vào phôi thai một con chuột. Sự mất mát của các hoạt động gene thường gây ra những thay đổi ở kiểu hình của chuột, trong đó bao gồm cả bề ngoài, hành vi và các điểm vật lý và sinh hóa khác. Chuột biến đổi gene được tạo ra để phục vụ nhu cầu nghiên cứu khoa học, cũng như dùng làm vật thí nghiệm hay các sinh vật thử nghiệm cho những hội chứng bệnh tật của con người.
Nhiều quốc gia đang tập trung nghiên cứu động vật chuyển gene để sản xuất dược phẩm, thay vì chỉ sản xuất thực phẩm thông thường. Các công ty dược phẩm đã phát triển các động vật chuyển gene để sản xuất các protein trị liệu, các mô - cơ quan để cấy ghép cho người bệnh. Trong đó có việc tạo ra mèo phát sáng để tìm ra liệu pháp chữa trị HIV, tạo ra khỉ chuyển gene để nghiên cứu về rối loạn tâm thần hay tạo trứng gà chuyển gene chống ung thư.
Quan điểm ủng hộ
Theo các nhà khoa học, động vật biến đổi gene có khả năng sinh sản bình thường để phát triển các thế hệ động vật chuyển gene tiếp theo. Chúng có khả năng sản xuất rất linh hoạt, sản lượng sản phẩm cao và đáp ứng đúng yêu cầu của con người.
Nhu cầu đối với các dược phẩm đặc hiệu của thị trường thế giới chỉ có thể đáp ứng bằng các động vật chuyển gene. Protein ngoại lai trong sữa của động vật chuyển gene được công bố đầu tiên năm 1987. Các con chuột chuyển gene đã sản xuất tác nhân hoạt hoá Plasminogen mô người trong sữa. Đến nay đã có khoảng 29 protein trị liệu được sản xuất bởi động vật chuyển gene. Hầu hết protein này có trong sữa, một số khác có trong máu, nước tiểu và trứng.
Hemoglobin thu từ lợn chuyển gene là một protein được tạo ra thành công và thu được từ máu. Điều này mở ra hướng tìm nguồn máu thay thế cho con người. Các nhà khoa học đã tạo ra cừu chuyển gene mà trong sữa của chúng chứa protein Lactoferrin có tác dụng như một chất kháng sinh, tạo ra dê chuyển gene mà trong máu của chúng chứa yếu tố antitrombine, một glucoprotein có chức năng điều hoà sự đông máu.
Đối với động vật chuyển gene sử dụng làm thực phẩm, đến nay mới chỉ có một quyết định cho phép đưa cá hồi BĐG làm thực phẩm của Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) năm 2015. Theo FDA, cá hồi AquAdvantages chỉ được nuôi trong bể kín trong đất liền ở 2 địa điểm tại Canada và Panama. Điều đó có nghĩa việc sản xuất và nuôi loại cá này sẽ không được tiến hành ở Mỹ hay bất cứ nơi nào trên thế giới nếu như FDA chưa cho phép.
Như vậy có thể thấy, các động vật BĐG hiện vẫn chủ yếu thực hiện các nghiên cứu và đánh giá về tính an toàn, mà chưa thương mại hóa rộng.
Có nhiều quan điểm ủng hộ thí nghiệm biến đổi gene trên động vật vì cho rằng, có thể sản xuất được hạt giống chống lại những điều kiện khắc nghiệt của môi trường. Tạo ra thực phẩm chủ yếu giàu dinh dưỡng hơn. Tạo ra các động vật nuôi có năng suất cao hơn. Tạo ra nhiều thực phẩm trên diện tích nuôi trồng nhỏ hơn và ở đất nghèo dinh dưỡng. Giảm được nhu cầu sử dụng hóa chất. Thực phẩm được bảo quản lâu hơn. Có thể tạo ra vaccine hoặc dễ dàng hơn trong việc xác định bệnh, bằng sử dụng dấu hiệu của gene hoặc xác định sớm các gene dị tật.
.. và phản đối
Ngược lại, những quan điểm phản đối cho rằng gene được chuyển có thể làm tăng tính đột biến có hại khó lường trước. Những gene lặn có thể xuất hiện ngẫu nhiên, những gene mới có thể thay đổi các kiểu tập tính vốn có trong các chức năng tự nhiên của động vật.
Họ cũng cho rằng dưới góc nhìn về đạo đức, thí nghiệm trên động vật bị coi là tàn nhẫn và vô nhân đạo. Theo Humane Society International, động vật được sử dụng trong các thí nghiệm thường bị ép ăn. Chúng cũng phải sống trong điều kiện thiếu thức ăn và nước uống, bị gây tổn thương để nghiên cứu quá trình chữa bệnh.
Bộ Nông nghiệp Mỹ năm 2016 đã báo cáo rằng, có 71.370 động vật bị tổn thương nhưng không được dùng giảm đau, bao gồm 1.272 linh trưởng, 5.771 thỏ, 24.566 chuột lang và 33.280 chuột hamster.
Đối với việc sản xuất thuốc từ thí nghiệm trên động vật biến đổi gene không đảm bảo an toàn tuyệt đối cho người. Nhiều ý kiến cho rằng, thuốc vượt qua các thử nghiệm trên động vật không có nghĩa rằng sẽ an toàn ở người. Thuốc ngủ Thalidomide vào những năm 1950 đã khiến 10.000 trẻ sơ sinh bị dị tật nghiêm trọng dù đã được thử nghiệm trên động vật trước khi phát hành rộng rãi. Các xét nghiệm sau đó trên chuột, mèo... cũng không cho thấy kết quả dị tật bẩm sinh trừ khi thuốc được dùng với liều cực cao.
Tương tự, thí nghiệm trên động vật về thuốc viêm khớp Vioxx cho thấy có tác dụng bảo vệ tim ở chuột. Tuy nhiên, loại thuốc này đã gây ra hơn 27.000 cơn đau tim và tử vong đột ngột do tim ở người, trước khi bị rút khỏi thị trường.
Ngoài ra, thử nghiệm trên động vật có thể khiến các nhà nghiên cứu bỏ qua các phương pháp chữa trị tiềm năng. Một số hóa chất không có hiệu quả hoặc có hại cho động vật lại mang đến giá trị chữa trị trên con người. Ví dụ, Aspirin có thể gây nguy hiểm cho một số loài động vật. Vitamin C tiêm tĩnh mạch đã được chứng minh là có hiệu quả trong điều trị nhiễm trùng huyết ở người, nhưng không tạo ra sự khác biệt khi sử dụng ở chuột.
Thí nghiệm trên động vật thường đắt hơn các phương pháp thay thế khác và gây lãng phí tiền của các chính phủ. Humane Society International đã so sánh một loạt các thử nghiệm trên động vật với thử nghiệm in vitro (trong ống nghiệm). Kết quả cho thấy, các thử nghiệm trên động vật đắt tiền hơn.
Một số ý kiến cũng đưa ra cảnh báo rằng công nghệ đột phá, như CRISPR-Cas9, nếu rơi vào tay khủng bố, có thể trở thành vũ khí sinh học có khả năng hủy diệt hàng loạt. Điều này đã được Giám đốc Tình báo quốc gia Mỹ James Clapper cảnh báo hồi tháng 2/2016.
"Đâu là những hậu quả không thể lường trước của chỉnh sửa gene?", giáo sư hóa học Jennifer Doudna, thuộc Đại học California, Berkeley, đặt câu hỏi. Tháng 12/2015, các nhà khoa học quốc tế đã tập trung ở Washington (Mỹ) để thảo luận về vấn đề này.
Cơ quan nghiên cứu quốc phòng hiện đại (DARPA) của Mỹ đang triển khai nhiều chương trình nhằm đối phó vũ khí sinh học, có thể phát sinh từ trào lưu chỉnh sửa gene. Họ cảnh báo về nguy cơ của hoạt động chỉnh sửa gene tự phát và chưa được kiểm soát, đồng thời nêu bật quan ngại đối với viễn cảnh CRISPR-Cas9 có thể được dùng để tạo ra một dòng vi khuẩn hoặc virus chết chóc mới.
Bởi vậy, DARPA muốn xây dựng các quy tắc kiểm soát hoạt động chỉnh sửa gene và các kỹ thuật phát sinh theo hướng hỗ trợ các nghiên cứu có lợi và bảo vệ nhân loại trước các cá nhân/tổ chức vô trách nhiệm.
"Với gene drive và CRISPR, chúng ta giờ có quyền năng khổng lồ đối với tất cả mọi loài sinh vật. Khả năng làm ra những điều tốt đẹp là vô cùng to lớn. Nhưng cũng phải thừa nhận rằng chúng ta đang sở hữu một thứ quyền năng mới hoàn toàn, và phải tìm cách để sử dụng nó một cách thông minh", chuyên gia Hank Greely, giám đốc Trung tâm luật và Khoa học sinh học Stanford, nhận định.
