Tại một phòng thí nghiệm thuộc Đại học Y khoa Cáp Nhĩ Tân (Trung Quốc), bác sĩ Xiaoping Ren đứng dậy vươn vai sau 10 tiếng làm việc miệt mài trong phòng mổ, sau đó ngắm nhìn "bệnh nhân" của mình với vẻ hài lòng, đó là một con chuột nhỏ lông đen với cái đầu lông nâu lạ lẫm. Rút ổng trợ thở ra khỏi cổ họng con vật nhỏ bé, cái đầu đã bắt đầu thở một cách tự nhiên với cơ thể mới. Một tiếng sau, cơ thể bắt đầu co giật, và chỉ ít lâu sau đó, con chuột đã có thể mở mắt.

Kể từ lúc ca cấy ghép đó diễn ra vào tháng 7/2013, ông và các cộng sự của mình tại Đại học Y khoa Cáp Nhĩ Tân đã tiến hành phẫu thuật cho khoảng hơn 1.000 con chuột như vậy, với mong muốn tìm mọi cách để giúp cho chúng sống lâu hơn, và kỷ lục mà họ ghi nhận được cho đến nay là 1 ngày sau phẫu thuật.

Cấy ghép đầu - một khái niệm dường như viễn vong trong y học, vẫn đang nhích từng chút một về phía hiện thực. Cuối tháng 1/2016, Giáo sư người Ý - Sergio Canavero, Giám đốc Trung tâm giải phẫu thần kinh Turin Advanced Neuromodulation Group, cùng nhóm các nhà nghiên cứu do Ren dẫn đầu công bố họ đã thực hiện thành công ca cấy ghép đầu đầu tiên trên khỉ, duy trì sự sống cho nó đến 20 giờ dù mục tiêu ban đầu chỉ là một vài phút.

Bước đột phá này tạo đà rất mạnh cho ca phẫu thuật cấy ghép đầu đầu tiên thực hiện trên người, hứa hẹn sẽ diễn ra trong tương lai rất gần tại Trung Quốc.

Bắt đầu từ giữa những năm 1990, chính phủ Trung Quốc đã đổ tiền vào nghiên cứu khoa học, đặc biệt là các dự án có khả năng ảnh hưởng cao và mang tính đột phá. Mức đầu tư của Trung Quốc vào khoa học và công nghệ tăng đến 18% trong tổng chi tiêu cho nghiên cứu và phát triển của thế giới trong năm 2014, từ mức 10% vào năm 2009.

"Trung Quốc hiện nay muốn có vị thế dẫn đầu", Ren cho biết. "Nếu bạn nghĩ rằng có một lợi ích thực sự lớn trong nghiên cứu, Trung Quốc có thể cung cấp nguồn lực để hỗ trợ bạn."

Theo nhận định của các chuyên gia, tham vọng của Trung Quốc là họ sẽ được mọi người chấp nhận như một cường quốc về khoa học công nghệ. “Những người đứng đầu bộ máy chính trị muốn thấy người Trung Quốc đoạt giải Nobel", theo ông Công Cao, một giáo sư nghiên cứu ngành Trung Quốc đương đại tại Đại học Nottingham (Anh).

Phát biểu tại một cuộc gặp gỡ của các nhà khoa học trong nước, Chủ tịch Trung Quốc Tập Cận Bình mong muốn họ bằng mọi giá phải phấn đấu cho sự ra đời của các đột phá, một trong những chìa khóa để mở ra một tương lai tươi sáng của Trung Quốc trong lĩnh vực này. "Đổi mới, sáng tạo, đổi mới", ông Tập Cận Bình nhấn mạnh.

Viễn cảnh tươi sáng là thế, nhưng có không ít các nghiên cứu tại Trung Quốc đã đưa đến những làn sóng tranh cãi. Một nhóm các chuyên gia thuộc tỉnh Quảng Đông nước này đã tạo ra một cuộc phản đối toàn cầu trong tháng 4/2015, khi họ cho biết đã ứng dụng một công cụ chỉnh sửa gen trên phôi người, điều có thể làm thay đổi DNA bệnh nhân, sau đó di truyền cho thế hệ sau. Một số nhà đạo đức học và các nhà khoa học ở các nước phương Tây, đã lên tiếng kêu gọi tạm hoãn tiếp tục thực hiện các thủ tục như vậy.

Một hội nghị quốc tế thảo luận về tác động của công nghệ chỉnh sửa gen người cũng đã được tổ chức vào tháng 12/2015, nhưng cũng chưa đưa ra bất kỳ phán quyết nào chính xác cho việc nên tiếp tục hay ngừng tiến hành thử nghiệm.

Làn sóng tranh cãi chắc chắn không thể bỏ qua nghiên cứu của tiến sĩ Ren, vì nó được biết đến nhiều hơn. Ông Ren được sinh ra ở Cáp Nhĩ Tân (Trung Quốc) và làm việc tại Mỹ từ hơn 16 năm trước, với vai trò là giảng viên của Đại học Y khoa Cincinnati, sau đó trở về quê nhà Trung Quốc cách đây 4 năm. Vợ và hai con gái của ông đều ở lại Mỹ và ông thường đến thăm họ một vài lần mỗi năm.

Tại Cáp Nhĩ Tân, bác sĩ Ren dành hầu hết thời gian của mình cho việc nghiên cứu. Năm 2013, ông thực hiện thành công một ca phẫu thuật trên chuột trong vài giờ.

Nhắc đến lý do trở lại Trung Quốc, vị giáo sư này cho biết một phần vì sự hỗ trợ của chính phủ Trung Quốc cho các nghiên cứu y học, phần vì ông tỏ ra hoài nghi về việc liệu mình có thể thực hiện khao khát tại Mỹ hay không.

Đề xuất thực hiện thí nghiệm cấy ghép đầu ở Mỹ thật sự là một vấn đề nan giải, bởi cả các vấn đề về mặt chi phí lẫn những mối quan tâm về đạo đức. Nhưng tại Đại học Y khoa Cáp Nhĩ Tân, nơi tiến sĩ Ren đang là giám đốc của Trung tâm vi phẫu, công việc của ông sẽ thuận lợi hơn khi đã giành được sự chấp thuận của các nhà đạo đức, đồng thời nhận được một khoản tài trợ lên đến 1,6 triệu USD từ chính phủ và các trường đại học tài trợ.

Những tranh cãi và vấn đề cần giải quyết

Nghiên cứu cấy ghép đầu không phải là cái gì đó viễn tưởng, tiến sĩ Ren khẳng định. Nếu một kỹ thuật cấy ghép như vậy có thể được hoàn thiện, chúng ta trong tương lai có thể giúp phục hồi các bệnh nhân có bộ não nguyên vẹn nhưng cơ thể không lành lặn, chẳng hạn như những người bị tổn thương tủy sống, ung thư hay các bệnh teo cơ.

Ghép đầu người một khi thành công kéo theo đó sẽ là các vấn đề về đạo đức chưa từng có. Điều gì sẽ xảy ra khi một người sở hữu cơ thể mới? Những người xung quanh và chính họ sẽ cảm thấy như thế nào? Và thậm chí nếu ghép đầu trở thành điều khả thi, có thật sự đúng đắn khi một người nhận một cơ thể mới từ người khác, vốn có đủ các cơ quan khỏe mạnh.

Mặc dù cấy ghép đầu có "ảnh hưởng sâu sắc đến bản sắc cá nhân", không có lý do ngăn cản việc thực hiện nếu nó được thông qua bởi các cơ quan có thẩm quyền, Robert Truog, giám đốc Trung tâm Đạo đức sinh học tại Trường Y Harvard (Mỹ. "Tôi tưởng tượng điều này sẽ được chúng ta nhìn thấy, tuy nhiên phải mất nhiều năm nữa", ông nói, "và tôi cho là phẫu thuật sẽ được thực hiện ở nhiều quốc gia".

Peter Singer, nhà đạo đức học tại Đại học Princeton (Mỹ), cho biết vẫn còn quá sớm để cho rằng kỹ thuật ghép đầu có thể được thực hiện ở động vật thuộc nhóm linh trưởng. Một chuyên gia khác còn cho rằng cấy ghép đầu thực sự quá kinh khủng. “Đó là điều hết sức vô lý", và những nỗ lực hay sự hy sinh của động vật dành cho nó hoàn toàn không đáng, theo nhà đạo đức Arthur Caplan tại Trường Đại học Y khoa New York (Mỹ).

Ngược dòng lịch sử

Được bàn tán với tần suất cao hơn hẳn trong thời gian gần đây, tuy nhiên, cấy ghép đầu đã trải qua một lịch sử khá lâu dài. Ngay từ đầu thế kỷ 20, nhà khoa học người Mỹ C.C. Guthrie đã cố gắng ghép một cái đầu thứ hai trên cơ thể của một con chó. Cái đầu đó lúc bấy giờ chỉ có những phản xạ cơ bản. Vào những năm 1950, các nhà khoa học Nga và sau đó là Trung Quốc cũng thực hiện cấy ghép với hình thức tương tự nhưng thành công hơn, cái đầu thứ hai có thể làm được một vài thứ như uống nước.

Vào những năm 70, Robert J.White, một giáo sư tại Đại học Case Western Reserve ở Ohio (Mỹ), đã thực hiện ghép đầu ở một con khỉ nâu. Chú khỉ với phần cơ thể mới dường như đã nhìn thế giới xung quanh và cố gắng ngoạm lấy bàn tay của một nhà nghiên cứu, tuy nhiên, nó đã không thể tự thở. Sau thí nghiệm này, giáo sư White được mệnh danh là "Tiến sĩ Frankenstein” - một nhà khoa học giả tưởng với những ý tưởng điên rồ đến mức quái dị, thường là gương mặt được hóa trang ưa chuộng tại các lễ hội Halloween.

Và gần đây nhất có lẽ là câu chuyện của nhà giải phẫu thần kinh người Ý, giáo sư Sergio Canavero, đã tuyên bố ông sẽ cố gắng ghép thực hiện ca ghép đầu người lần đầu tiên trên thế giới, đồng thời cho biết ông đã xác định được bệnh nhân sẵn sàng tham gia thử nghiệm. Canavero cũng là người đang hợp tác với Xiaoping Ren cho mục tiêu chung. Ý tưởng ghép đầu người lóe lên trong suy nghĩ của tiến sĩ Ren bắt đầu từ 10 năm trước.

Năm 1996, ông bắt đầu hành trình phát triển sự nghiệp tại Mỹ và tham gia quá trình đào tạo 5 năm về vi phẫu tại Đại học Y Louisville, sau đó tham gia vào một nhóm đi đầu trong việc cấy ghép tay.

Với chuyên môn của mình, ông được chọn làm giảng viên tại Đại học Cincinnati, nơi ông đã công tác 10 năm. Suốt quãng thời gian đó, tiến sĩ Ren đã dành ra không ít công sức cho việc nghiên cứu một trong những vấn đề hóc búa nhất trong việc cấy ghép nội tạng: ngăn chặn tình trạng thiếu máu cục bộ hoặc thiếu oxy ở các cơ quan hiến tặng. Sau cùng, ông bắt đầu nảy ra một ý nghĩ về thứ gọi là “giới hạn kế tiếp trong lĩnh vực”. Và trong câu chuyện của Ren, đó không gì khác chính là cấy ghép đầu.

“Người dân Mỹ thật sự không tin nổi chuyện này", theo ông. Ren cho biết mình đã nhận làn sóng phản đối dữ dội đến từ các nhà đạo đức của Đại học Louisville. Cuối năm 1990, người ta cũng không ngừng lên án việc cấy ghép tay, và sau đó là ghép mặt. Tiến sĩ Ren trở về Trung Quốc năm 2012, nhưng vẫn tiếp tục giữ vị trí trợ giảng tại Đại học Loyola Chicago. Về phía đại học Loyola, họ cho biết không có bất cứ liên kết nào đến phẫu thuật cấy ghép đầu của ông Ren.

Tại quê nhà, tiến sĩ Ren có một phòng thí nghiệm lớn với đầy đủ trang thiết bị, và một nhóm các chuyên gia bao gồm một bác sĩ giải phẫu thần kinh, một chuyên gia tim mạch, một chuyên gia tái tạo tủy sống và một nhà miễn dịch.

Thời gian đầu, tất cả mọi người đều nghĩ nghiên cứu của ông Ren là một ý tưởng điên rồ, nhưng làm việc chung với nhau, dần dần họ có vẻ hiểu được và muốn đi đến cái đích cuối cùng.

“Khó khăn thật sự rất nhiều nhưng mọi thứ cũng không kém phần thú vị", một thành viên của nhóm chia sẻ. Bên ngoài phòng thí nghiệm, tiến sĩ Ren thích đùa giỡn với sinh viên của mình, khuyến khích họ nghiên cứu như một người cha, và thỉnh thoảng thì làm vài chai bia với họ.

Rào cản cần vượt qua

Ở các thí nghiệm thực hiện trên chuột, tiến sĩ Ren và nhóm của ông đang thử nghiệm dựa trên một niềm tin, đó chính là chỉ có một số ít trong mớ dây thần kinh lằn nhằn nằm ở tủy sống và não chịu trách nhiệm cho các hành vi cơ bản cũng như khả năng thở của một sinh vật. Do đó, họ đang tiến hành các thí nghiệm và chỉ quan tâm đến nhóm dây thần kinh này.

Có lẽ thách thức lớn nhất trong phẫu thuật ghép đầu chính là ngăn chặn việc hệ miễn dịch đào thải và duy trì tình trạng khỏe mạng cho bộ não khi nó bị ngắt kết nối với vật chủ, theo tiến sĩ Ren. Bạn biết đấy, chỉ cần 5 phút không có oxy, những tổn thương mà não hứng chịu sẽ không bao giờ có thể đảo ngược.

Bắt đầu phẫu thuật, các bác sĩ sẽ tiến hành một phương pháp gọi là “clean trauma”, giúp tách đầu ra nhờ một con dao kim cương. Cùng lúc đó, phần đầu của cơ thể người hiến xác cũng được tách ra nhưng thực hiện ở vị trí của não giữa. Điều này giúp trái tim vẫn giữ được nhịp đập.

Não là bộ phần cần được cung cấp oxy liên tục, do đó, một trong những bước đầu tiên mà tiến sĩ Ren thực hiện là tạm thời nối các mạch máu từ cơ thể của cơ thể hiến tặng với trái tim vẫn còn bơm máu vào đầu người nhận, thông qua các ống silicone. Nhờ một kính hiển vi, tiến sĩ Ren cùng các cộng sự sau đó sẽ kết nối các dây thần kinh cột sống của đầu và cơ thể mới, kết dính chúng lại bằng một loại keo gọi là polyethylene glycol.

Mọi thứ phải diễn ra một cách nhanh chóng và chính xác. Kế đến, họ cố định đầu vào xương sống bằng cách sử dụng ốc vít và các tấm kim loại. Sau cùng, các bác sĩ sẽ sử dụng chỉ mảnh để nối các mạch máu của đầu vào các mạch máu của cơ thể hiến tặng, cũng như cơ bắp và da.

Dựa trên những ý tưởng này, nhóm của Ren và giáo sư Sergio Canavero đã thực hiện thành công ca ghép đầu đầu tiên trên khỉ hồi đầu năm 2015, nhưng khâu ghép tủy sống vẫn chưa thực hiện được. Theo kế hoạch, chỉ một phần nhỏ trong số khoảng 100 tỷ sợi thần kinh cột sống được ghép với nhau.

Trong quá trình phẫu thuật, các sợi sẽ được kích thích bằng xung điện phát ra từ thiết bị thăm dò đặt trong tủy sống của đầu và cơ thể mới, nhằm duy trì cho các dây thần kinh hoạt động tốt.

Theo giả thuyết của nhóm nghiên cứu, chỉ 10 - 20% số dây thần kinh nói trên được kết nối, cơ thể đã có thể thực hiện được các chức năng cơ bản như vận động cơ bắp tự chủ.

Họ cũng cho biết luôn hy vọng có thể nâng cao tỷ lệ này theo thời gian. Khỉ tỷ lệ các dây thần kinh hoạt động tăng lên, nó có tác động đáng kể đến việc xét duyệt các giấy phép liên quan đến thử nghiệm lâm sàng ở người.

Trong khi đó, các chuyên gia cấy ghép nội tạng vẫn có các quan điểm rất khác nhau về phẫu thuật ghép đầu. John H. Barker, đồng nghiệp cũ của tiến sĩ Ren tại Đại học Louisville, cho biết ông là một bác sĩ phẫu thuật có khả năng, và việc cấy ghép đầu người là một lý thuyết có thể thực hiện. Từ quan điểm miễn dịch và đạo đức, nó giống như cấy ghép bàn tay hoặc khuôn mặt, theo tiến sĩ Barker đến từ Đại học J.W. Goethe-Universität ở Frankfurt (Đức).

Peter Stern, một bác sĩ phẫu thuật bàn tay và là giáo sư y khoa về chỉnh hình tại Đại học Cincinnati, người từng đào tạo tiến sĩ Ren, cho biết công việc mà các nhà khoa học Trung Quốc đang thực hiện "khá thú vị và có tương lai. Nhưng bên cạnh đó cũng có rất nhiều thách thức, chẳng hạn như vấn đề đạo đức, đào thải do hệ miễn dịch. Đầu là một cơ quan cấy ghép vô cùng phức tạp, đặc biệt là tái tạo thần kinh".

Tháng 3 năm nay, Xiaoping Ren và Sergio Canavero cùng lúc công bố 2 nghiên cứu nhằm cung cấp thêm bằng chứng cho thấy khả năng điều trị chấn thương ở tủy sống nhờ ghép đầu là điều hoàn toàn khả thi. Trong thí nghiệm mới, những con khỉ và chó đã có thể đi lại được thậm chí sau khi dây tủy sống của chúng đã bị cắt hoàn toàn.

Cả 2 nghiên cứu đều được xuất bản trên tạp chí phẫu thuật thần kinh quốc tế, một nhà xuất bản uy tín có trụ sở tại Hoa Kỳ. Hiện vẫn chưa rõ sau khi dời lại, đến khi nào thì ca phẫu thuật mang tính lịch sử này mới được thực hiện, nhưng theo Canavero, ước tính chi phí sẽ lên đến 100 triệu USD.

Nguồn: WSJ, Usatoday.com

5 điều bạn nên biết về ca cấy ghép đầu có thể sẽ được thực hiện vào năm nay

CHỦ ĐỀ TƯƠNG TỰ

Điểm danh các bước đột phá về y học trong năm 2017

Phẫu thuật cấy ghép đầu: có phải con người đã quá tham vọng?

Ca phẫu thuật ghép đầu người đầu tiên đã được thực hiện thành công trên tử thi?

Đôi điều về Sergio Canavero, người đàn ông sẽ thực hiện ca cấy ghép đầu người đầu tiên trên thế giới