Bằng cách lấy một tế bào không phải từ tinh trùng, sau đó sử dụng nó để tạo ra một động vật sống, các nhà khoa học Trung Quốc được cho là đã làm nên lịch sử. Một ngày nào đó, kỹ thuật tương tự như vậy có thể được sử dụng để điều trị vô sinh ở người. Cụ thể, các nhà nghiên cứu từ Đại học Y khoa Nanjing đã tạo ra những tế bào mầm phôi - tế bào có thể được truyền lại cho các thế hệ kế tiếp, từ các tế bào gốc phôi (ESCs) của chuột. ESCs là những tế bào hình thành trong phôi thai và cuối cùng tạo nên tinh trùng. Sau đó, họ tiêm tinh trùng được phát triển trong phòng thí nghiệm vào tế bào trứng chuột, rồi cấy phôi vào chuột cái. Kết quả là cá thể chuột này vẫn sinh hoạt bình thường và khỏe mạnh, cũng như tiếp tục sinh sản ra cá thể 9 chuột con.
Trong nhiều năm qua, giới khoa học vẫn cố gắng tạo ra tinh trùng trong phòng thí nghiệm nhưng không được, mãi cho đến tận bây giờ. Trước đây, các chuyên gia trong lĩnh vực cũng đã cho thấy họ có thể tạo ra tế bào mầm (tế bào sinh dục, giống như tế bào trứng hoặc tinh trùng) từ tế bào gốc. Tuy nhiên, điều họ không thể thực hiện là chứng minh tế bào tạo ra trong phòng thí nghiệm thật sự có thể hoạt động, hoặc có khả năng phân bào giảm nhiễm - một kiểu phân bào quan trọng đối với sự hình thành của các tế bào tinh trùng chức năng.
Đây là những con chuột 12 tháng tuổi được tạo ra từ trứng thụ tinh với tinh tử nhân tạo.
Đối với trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã không thật sự tạo ra tinh trùng đầy đủ, nhưng bằng cách để các tế bào tiền tinh trùng tiếp xúc với những tế bào tinh hoàn cùng kích thích tố quan trọng, họ đã có thể sản xuất ra thứ có bản chất giống như tinh trùng chưa trưởng thành. “Nghiên cứu này rõ ràng là một bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu sự phát triển của tinh trùng và sản xuất chúng”, ông Peter Donovan - Giáo sư sinh học phân tử và nghiên cứu di truyền học tại Đại học UC Irvine (Mỹ), người không tham gia vào cuộc nghiên cứu, chia sẻ. “Tất nhiên bước tiếp theo cần phải được thực hiện là áp dụng nó đối với người”. Nếu kỹ thuật mới không hoạt động trên cơ thể người, nó sẽ có khả năng sửa chữa các khiếm khuyết di truyền trong tế bào gốc của bệnh nhân vô sinh, và sử dụng chúng để tạo ra tế bào tinh trùng có khả năng thụ tinh trứng.
Mặc dù kết quả ban đầu rất khả quan, tuy nhiên kỹ thuật này cần phải được nhân rộng phạm vi thử nghiệm để lường trước các hậu quả không mong muốn. Chẳng hạn như trường hợp tinh tử (trạng thái thứ 4 trong quá trình hình thành tinh trùng) xảy ra đột biến, hoặc nếu những con chuột được tạo ra bằng kỹ thuật này đã thừa hưởng sự bất thường về gen hoặc nhiễm sắc thể do đột biến. Đây rõ ràng là một hạn chế nghiêm trọng tiềm tàng. Đóng vai trò như phương pháp điều trị vô sinh của con người trong tương lai, điều này làm cho các nhà khoa học và các nhà đạo đức vô cùng lo lắng. Một trong những nhà khoa học thuộc nhóm nghiên cứu cũng cho rằng họ vẫn “rất thận trọng đối với những hệ lụy” có thể xảy ra..
Cùng dẫn đầu nghiên cứu, Jiahao Sha và Qi Zhou là 2 nhà khoa học đầu tiên chứng minh họ có thể ‘đẩy’ tế bào gốc phôi qua phân bào giảm nhiễm (phân bào) để tạo ra giao tử hữu dụng, với DNA và nhiễm sắc rõ ràng, cũng như khả năng sinh sản hữu hiệu. Tại thời điểm này, tinh trùng tạo ra từ phòng thí nghiệm vẫn chưa thể phát triển đúng như tinh trùng thông thường và chúng không thể bơi. Các nhà khoa học trong thí nghiệm trên chuột đã phải nhờ sự hỗ trợ của kỹ thuật thụ tinh nhân tạo, mới có thể làm hoàn chỉnh tinh trùng. Thời gian tới, các nhà nghiên cứu sẽ bắt đầu tìm hiểu các cơ chế phân tử điều khiển quá trình giảm phân. Họ cũng mong muốn tiến hành thử nghiệm các phương pháp tiếp cận mới ở những động vật khác, bao gồm cả loài linh trưởng. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng phải chứng minh rằng kỹ thuật này có thể được áp dụng cho con người, và điều đó đơn nhiên là không mấy dễ dàng.
Trong nhiều năm qua, giới khoa học vẫn cố gắng tạo ra tinh trùng trong phòng thí nghiệm nhưng không được, mãi cho đến tận bây giờ. Trước đây, các chuyên gia trong lĩnh vực cũng đã cho thấy họ có thể tạo ra tế bào mầm (tế bào sinh dục, giống như tế bào trứng hoặc tinh trùng) từ tế bào gốc. Tuy nhiên, điều họ không thể thực hiện là chứng minh tế bào tạo ra trong phòng thí nghiệm thật sự có thể hoạt động, hoặc có khả năng phân bào giảm nhiễm - một kiểu phân bào quan trọng đối với sự hình thành của các tế bào tinh trùng chức năng.
Đây là những con chuột 12 tháng tuổi được tạo ra từ trứng thụ tinh với tinh tử nhân tạo.
Đối với trường hợp này, các nhà nghiên cứu đã không thật sự tạo ra tinh trùng đầy đủ, nhưng bằng cách để các tế bào tiền tinh trùng tiếp xúc với những tế bào tinh hoàn cùng kích thích tố quan trọng, họ đã có thể sản xuất ra thứ có bản chất giống như tinh trùng chưa trưởng thành. “Nghiên cứu này rõ ràng là một bước tiến quan trọng trong việc tìm hiểu sự phát triển của tinh trùng và sản xuất chúng”, ông Peter Donovan - Giáo sư sinh học phân tử và nghiên cứu di truyền học tại Đại học UC Irvine (Mỹ), người không tham gia vào cuộc nghiên cứu, chia sẻ. “Tất nhiên bước tiếp theo cần phải được thực hiện là áp dụng nó đối với người”. Nếu kỹ thuật mới không hoạt động trên cơ thể người, nó sẽ có khả năng sửa chữa các khiếm khuyết di truyền trong tế bào gốc của bệnh nhân vô sinh, và sử dụng chúng để tạo ra tế bào tinh trùng có khả năng thụ tinh trứng.
Mặc dù kết quả ban đầu rất khả quan, tuy nhiên kỹ thuật này cần phải được nhân rộng phạm vi thử nghiệm để lường trước các hậu quả không mong muốn. Chẳng hạn như trường hợp tinh tử (trạng thái thứ 4 trong quá trình hình thành tinh trùng) xảy ra đột biến, hoặc nếu những con chuột được tạo ra bằng kỹ thuật này đã thừa hưởng sự bất thường về gen hoặc nhiễm sắc thể do đột biến. Đây rõ ràng là một hạn chế nghiêm trọng tiềm tàng. Đóng vai trò như phương pháp điều trị vô sinh của con người trong tương lai, điều này làm cho các nhà khoa học và các nhà đạo đức vô cùng lo lắng. Một trong những nhà khoa học thuộc nhóm nghiên cứu cũng cho rằng họ vẫn “rất thận trọng đối với những hệ lụy” có thể xảy ra..
Cùng dẫn đầu nghiên cứu, Jiahao Sha và Qi Zhou là 2 nhà khoa học đầu tiên chứng minh họ có thể ‘đẩy’ tế bào gốc phôi qua phân bào giảm nhiễm (phân bào) để tạo ra giao tử hữu dụng, với DNA và nhiễm sắc rõ ràng, cũng như khả năng sinh sản hữu hiệu. Tại thời điểm này, tinh trùng tạo ra từ phòng thí nghiệm vẫn chưa thể phát triển đúng như tinh trùng thông thường và chúng không thể bơi. Các nhà khoa học trong thí nghiệm trên chuột đã phải nhờ sự hỗ trợ của kỹ thuật thụ tinh nhân tạo, mới có thể làm hoàn chỉnh tinh trùng. Thời gian tới, các nhà nghiên cứu sẽ bắt đầu tìm hiểu các cơ chế phân tử điều khiển quá trình giảm phân. Họ cũng mong muốn tiến hành thử nghiệm các phương pháp tiếp cận mới ở những động vật khác, bao gồm cả loài linh trưởng. Bên cạnh đó, nhóm nghiên cứu cũng phải chứng minh rằng kỹ thuật này có thể được áp dụng cho con người, và điều đó đơn nhiên là không mấy dễ dàng.
