Nạn săn trộm đã làm suy giảm trầm trọng số lượng tê giác trắng miền Bắc châu Phi (Ceratotherium simum cottoni) từ khoảng 2.300 cá thể vào năm 1960 xuống chỉ còn ba cá thể, hiện đang sinh sống trong công viên bảo tồn Ol Pejeta tại Kenya (1). Các tê giác còn sống trên đều không còn khả năng sinh sản tự nhiên. Vì thế, trong nỗ lực cuối cùng để ngăn chặn sự biến mất của giống loài quý hiếm này, vào ngày 03/05/2016 trên tạp chí Zoo Biology, các nhà khoa học đã công bố chi tiết kế hoạch chuyển đổi tế bào thu từ các tê giác còn sống trên cũng như mô đông lạnh của các cá thể khác thành tinh trùng và trứng, sau đó dùng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm (in vitro fertilization - IVF) tạo ra phôi thai để có thể giúp tái sinh lại quần thể (1).
Trong ba tê giác còn sống, tê giác đực 42 tuổi Sudan có lượng tinh trùng rất thấp, tê giác cái 26 tuổi Najin bị chấn thương chân không chịu được trọng lượng của con đực lúc giao phối hoặc mang thai, và tê giác cái 15 tuổi Fatu thì bị thoái hóa niêm mạc tử cung khiến phôi thai không thể bám vào. Ngoài cá thể sống, các nhà khoa học có thêm tinh trùng và các tế bào khác không phải giao tử của 10 cá thể khác đã chết được giữ trong kho đông lạnh (2).
|
|
|
Hình 1: Sơ đồ mô tả các bước hồi phục quần thể tê giác trắng miền Bắc bằng kĩ thuật IVF và tế bào gốc. Nguồn: Nature. |
Bước đầu, nhóm nghiên cứu sẽ cố gắng tạo ra phôi thụ tinh trong ống nghiệm từ trứng và tinh trùng sẵn có. Nguồn trứng lấy từ Najin và Fatu, nguồn tinh trùng lấy từ Sudan và 4 mẫu đông lạnh từ các tê giác đực khác. Phôi tạo thành được dự định cấy vào trong tê giác mẹ thay thế thuộc loài tê giác trắng miền Nam (Ceratotherium simum simum) (1).
Nếu chỉ giới hạn nguồn trứng ở Najin và Fatu thì quần thể tê giác tạo ra sẽ có sự đa dạng di truyền rất hạn chế, khó thoát khỏi nguy cơ tuyệt chủng. Do đó ở giai đoạn hai, các nhà khoa học dự định tái lập trình các tế bào đông lạnh không phải giao tử thành tế bào gốc có khả năng phân hóa ra bất kì loại tế bào nào, kể cả tế bào trứng và tinh trùng (1). Năm 2011, nhóm nghiên cứu của nhà khoa học tế bào gốc Jeanne Loring tại Viện Nghiên cứu Scripps, California đã tạo ra các tế bào gốc như vậy từ tế bào da của Fatu, chúng được gọi là tế bào gốc vạn năng cảm ứng (induced pluripotent stem - iPS) (3). Tuy nhiên, việc tiếp theo là tạo ra trứng và tinh trùng từ tế bào iPS không đơn giản, có thể đòi hỏi phải nuôi cấy tế bào iPS tê giác cùng với mô sinh sản của các loài khác, ví dụ như chuột (1).
Những trở ngại chính mà các nhà khoa học gặp phải ở đây là về mặt công nghệ và đạo đức. Kĩ thuật IVF, chuyển đổi tế bào iPS thành giao tử, và mang thai hộ ở loài tê giác vẫn chưa được thử nghiệm thực tế. Đồng thời, kế hoạch sẽ tiêu tốn tới hàng triệu đô la Mỹ, có thể lấy đi nguồn tiền từ các nỗ lực bảo tồn giống loài khác (1).
Dù vậy, nếu kế hoạch thành công, không chỉ đưa loài tê giác trắng miền Bắc Châu Phi thoát khỏi nguy cơ tuyệt chủng mà kinh nghiệm thu được còn giúp cứu thêm nhiều loài nữa hiện cũng đang bị đe dọa nghiêm trọng. Thậm chí, chúng ta còn có thể hi vọng hồi sinh những loài vật đã biến mất trong quá khứ như voi mammoth (1).
Tác giả: Nguyễn Minh Khánh (Cộng tác viên tạp chí VJS)
Phản biện: Hùynh Khánh Linh (ĐH Khoa học Tự nhiên - TP Hồ Chí Minh)
Tài liệu tham khảo
1. Ewen Callaway (2016) Stem-cell plan aims to bring rhino back from brink of extinction. Nature 533(7601):20-21.
2. Saragusty J, et al. (2016) Rewinding the process of mammalian extinction. Zoo Biology 9999:1-13.
3. Ewen Callaway (2011) Could stem cells rescue an endangered species? Nature.
