Ty thể - bào quan cung cấp năng lượng cho tế bào - chứa DNA của riêng chúng, và con cái thừa hưởng tất cả các ty thể từ mẹ. Kỹ thuật trộn vật liệu di truyền từ ba người được tạo ra nhằm khắc phục tình trạng người mẹ truyền các khiếm khuyết trong ty thể, nếu có, cho con cái.
Kỹ thuật này đã từng cho ra đời một đứa trẻ vào năm 2016 ở Mexico, nhưng các nhà khoa học lo ngại về tính an toàn và đến nay, đây vẫn là vấn đề gây tranh cãi. “Với nghiên cứu của mình, chúng tôi hy vọng sẽ cung cấp nền tảng cho sự phát triển của kỹ thuật này," bác sĩ sản phụ Wei Shang tại Bệnh viện Đa khoa Trung Quốc PLA ở Bắc Kinh, đồng tác giả nghiên cứu mới, cho biết.
Nhóm Shang đã thử nghiệm tính an toàn của một trong ba loại liệu pháp thay thế ty thể chính, được gọi là chuyển trục. Đây cũng là kỹ thuật đã được sử dụng để tạo ra em bé đầu tiên có vật chất di truyền từ ba người vào năm 2016. Trong kỹ thuật này, DNA hạt nhân từ trứng của một phụ nữ có ty thể bị lỗi được chuyển sang trứng của người hiến tặng có ty thể khỏe mạnh. Đồng thời, DNA hạt nhân ở trứng của người hiến tặng đã bị loại bỏ. Sau khi hoàn thành bước chuyển đổi này, trứng được thụ tinh với tinh trùng của người cha trong một ống nghiệm. Cuối cùng, phôi tạo thành chứa các gen từ cả bố và mẹ cùng với các gen ty thể từ người hiến tặng.
Nhóm Shang đã so sánh hàng chục phôi thai người trải qua liệu pháp chuyển trục với nhóm phôi đối chứng. Cả hai nhóm phôi đều được phép phát triển trong tối đa một tuần sau khi thụ tinh. Cả hai nhóm có mức độ biểu hiện và phiên mã gen gần như giống nhau, cho thấy liệu pháp chuyển trục dường như không ảnh hưởng đến sự phát triển giai đoạn đầu của phôi. Quy trình và kết quả được mô tả trên tạp chí PLoS Biology.
Đây là nghiên cứu đầu tiên so sánh toàn diện giữa phôi thông thường và phôi được tạo ra bằng phương pháp chuyển trục, nhà sinh vật học tế bào gốc Dietrich Egli tại Đại học Columbia ở TP New York cho biết. Egli nói thêm, nghiên cứu này "độc đáo và tuyệt vời" vì chất lượng và số lượng dữ liệu tạo ra. Đứa trẻ sinh năm 2016 vẫn khỏe mạnh, vì vậy một số người cho rằng kỹ thuật chuyển trục là an toàn, nhưng bây giờ tính an toàn của nó mới được chỉ ra một cách chắc chắn.
Các nhà nghiên cứu ở Trung Quốc đã thử nghiệm tính an toàn của kỹ thuật thay thế các ty thể bị lỗi trong phôi thai người giai đoạn đầu.
Vẫn chưa ngã ngũ
Cứ khoảng 5.000 trẻ em sinh ra thì có một trẻ mắc các bệnh do đột biến có hại trong DNA ty thể. DNA ty thể bị lỗi có thể dẫn đến các tình trạng bệnh ở nhiều cơ quan, bao gồm cả tim và não. Cho đến nay, liệu pháp thay thế ty thể dường như là cách hiệu quả nhất để ngăn chặn các gen này được truyền lại cho con cháu, Egli nói.
Nhưng nhà sinh học ty thể Min Jiang tại Đại học Westlake ở Hàng Châu, Trung Quốc, thì cho rằng tác động lâu dài của liệu pháp thay thế ty thể vẫn chưa rõ ràng. Với các kỹ thuật hiện tại, vẫn có một lượng nhỏ DNA ty thể của mẹ vô tình được chuyển vào trứng có ty thể khỏe mạnh của người hiến tặng; lượng DNA ty thể từ mẹ thường chiếm ít hơn 2% tổng số ty thể của phôi. Nhóm Shang cho biết họ đã cải tiến kỹ thuật để giữ cho mức độ nhiễm ty thể từ mẹ "gần như không thể phát hiện được", nhưng Jiang cảnh báo đã có nghiên cứu cho thấy tỷ lệ DNA ty thể của mẹ có thể tăng lên khi các tế bào phát triển, làm tăng nguy cơ mắc các bệnh về ty thể ở con cái.
Ty thể và nhân đã cùng tồn tại trong trứng của người mẹ trong một thời gian dài, vì vậy có thể nhân sẽ thích các tế bào có ty thể của mẹ hơn, kể cả khi đã được chuyển sang trứng của người hiến tặng với tỷ lệ ty thể của mẹ rất thấp, theo Jiang. “Nghiên cứu cho thấy liệu pháp chuyển trục có hoạt động. Nhưng sức khỏe lâu dài của những đứa trẻ được sinh ra bằng cách sử dụng liệu pháp này sẽ cần được điều tra bằng các thử nghiệm lâm sàng," Jiang nói.
Chỉ một số quốc gia, bao gồm Vương quốc Anh và Úc, đã chấp thuận liệu pháp thay thế ty thể. Kỹ thuật này bị cấm ở Mỹ. Ở Trung Quốc, việc sử dụng nó như một phương pháp điều trị vô sinh đã bị cấm vào năm 2003, nhưng chính phủ không nêu rõ liệu phương pháp này có bị cấm như một cách để ngăn ngừa trẻ em bị di truyền các bệnh về ty thể hay không.
Shang cho biết nhóm nghiên cứu đã lên kế hoạch tiến hành các thử nghiệm lâm sàng về liệu pháp thay thế ty thể, vì luật pháp Trung Quốc không cấm những thử nghiệm như vậy.
Nghiên cứu tính an toàn của liệu pháp chuyển trục sẽ cung cấp bằng chứng cho cơ quan quản lý ở các quốc gia không được phép tự thử nghiệm quy trình này. “Kết quả này thực sự có thể giúp thúc đẩy lĩnh vực,” Egli nói.
Nguồn:
https://www.nature.com/articles/d41586-022-02792-8
https://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.3001741
