Thứ
bảy, 13 Tháng 10 2012 01:05
http://nguyenvantuan.net/health/2-health/1568-bai-hoc-lam-khoa-hoc-co-dao-duc-giai-nobel-y-sinh-2012
Như “đến hẹn lại
lên”, giải Nobel y sinh học năm nay được trao cho 2 nhà khoa học, Shinya
Yamanaka (Nhật) và John B. Gurdon (Anh), vì những khám phá liên quan đến tế bào
gốc. Trao giải thưởng Nobel cho những công trình liên quan đến tế bào gốc cũng
là một cách định hướng dự luận công chúng về tiềm năng của tế bào gốc trong
việc chinh phục bệnh tật. Riêng tôi thì thấy giải thưởng năm nay có ý nghĩa về
đạo đức khoa học nên có hứng ghi ra vài cảm nhận. (Bài này đã đăng trên Tuổi Trẻ cuối tuần,
sau đó là Diễn Đàn,
và sau cùng là ... trang nhà).
Thế là những tiên đoán của giới khoa học và báo chí Thuỵ
Điển đúng. Khoảng một năm trước khi trao giải Nobel, nhiều người trong y khoa
tiên đoán rằng giải thưởng cao quí năm nay sẽ liên quan đến những công trình về
tế báo gốc. Năm ngày trước, báo chí Thuỵ Điển còn tiên đoán rằng Shinya Yamanaka và John Gurdon sẽ được trao giải như là một cách
ghi nhận những đóng góp quan trọng của họ giúp chúng ta hiểu biết hơn về qui
trình chuyển hoá từ tế bào gốc thành các mô.
Hai nhà khoa học này có một quá trình nghiên cứu lâu dài
về lĩnh vực tế
bào gốc. Năm 1958, Giáo sư John Gurdon (79 tuổi), lúc đó
mới là nghiên cứu sinh, từng tạo ra một con ếch từ nhân của tế bào soma của một con nòng nọc. Giáo sư Yamanaka (mới 50 tuổi)
là một ngôi sao sáng trong lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc từ những năm còn là nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ ở Mĩ. Chưa đầy 10 năm trước
đây, Yamanaka đã thành công tạo ra những tế bào đa năng, giải quyết một khó khăn mang tính đạo đức trong nghiên cứu tế bào
gốc, và mở ra một “kỉ nguyên mới” về triển
vọng ứng dụng tế bào gốc trong điều trịbệnh. Công trình của ông được mô tả là
“thiên tài”.
Mỗi một giải Nobel
y sinh học là một định hướng. Mấy năm qua, giới
khoa học từng tiên
đoán rằng một ngày không xa giải thưởng cao quí này sẽ
được trao cho những người với công trình nghiên cứu về tế bào gốc hoặc
epigenetics (một bộ môn khoa học nghiên cứu về tương tác giữa gene và môi
trường ở cấp độ phân tử và tế bào). Năm nay, giải thưởng Nobel về tay hai nhà
khoa học trong lĩnh vực tế bào gốc cũng nằm trong dự đoán, và mang một ý nghĩa
lớn đến y học hiện đại. Ý nghĩa lớn là vì công trình của hai nhà khoa học này,
đặc biệt là của Giáo sư Yamanaka, mở ra một định
hướng mới cho tiềm năng ứng dụng tế bào gốc trongđiều trị các bệnh phức tạp.
Tế bào gốc và y học hiện đại
Để hiểu ý nghĩa của định hướng vừa đề cập, có lẽ chúng ta cần biết qua một “bức tranh” lớn về điều trị bệnh
tật phức tạp (chẳng hạn như ung thư, tiểu đường type I, Alzheimer). Trong giai
đoạn đầu của nền y học hiện đại, kể cả cho đến những thập niên đầu thế kỉ XX, việc chữa trị bệnh hầu như chỉ tập
trung vào chữa trị ở cấp “vĩ mô”, tức là
các phương thức trị bệnh chủ yếu dựa trên cơ chế bệnh sinh và bệnh nguyên. Trừ
nhóm bệnh nhiễm khuẩn là điều trị tương đối có kết quả, còn lại hầu như chỉ giải quyết được tức thời giảm triệu chứng, hoặc kéo dài sự chịu đựng của cơ thể mà không thể tiệt căn. Các liệu pháp điều trị đó nếu có thể hoặc bảo tồn
hoặc thay thế nhưng hầu như không thể nào gọi là chữa khỏi được. Vì thế,không
ai ngạc nhiên khi thấy hầu hết các thuật chữa trị hiện nay chỉ đem lại hiệu quả
cho khoảng 60 phần trăm bệnh nhân, và trong nhiều trường hợp bệnh nhân lại chịu
phản ứng phụ có hại cho sức khoẻ.
Trong nhiều thập niên gần đây, nghiên cứu y khoa đã bắt
đầu chuyển sang một phương hướng mới: đi tìm thuật chữa trị mới sao cho có thể
ứng dụng cho từng cá nhân bệnh nhân (personalized medicine). Theo mô hình này,
mỗi cá nhân là một cá thể độcđáo, hiểu theo nghĩa cấu trúc gene của cá nhân đó
không giống bất cứ ai trên hành tinh này. Cơthể chúng ta có khoảng 25.000 gene
kiểm soát toàn bộ quá trình phát triển và suy thoái của các cơphận trong người.
Dưới góc độdi truyền của tế bào, gene có chức năng gửi các tín hiệu hóa họcđi
đến tất cả các nơi trong cơ thể. Những tín hiệu này có chứa đầy đủ các thông
tin, các chỉ thị cụ thể cho các cơquan trong cơ thể ta phải hoạt động ra sao.
Do đó, có thể nói một cách vắn tắt rằng đa số các bệnh tật, dù là thể xác hay
tinh thần, đều gần như có thểbắt nguồn từ những trục trặc của tế bào, hoặc
gene.
Các tế bào cũng biến chuyển theo quá trình trưởng thành
và lão hóa. Một số bệnh như Parkinson, bệnh mất trí nhớ (Alzheimer), tiểu đường, v.v. thường xảy ra ở những người cao tuổi, và cơ
chế chính là do mất tế bào chuyên biệt, hay do tế bào bị hư hỏng. Một cách thay thế các tế bào bị hư hỏng hay đã mất này là
bằng cách“trồng” hay “gầy giống” các tế bào gốc, mà tiếng Anh thường đề cập đến là stem cells. Cụm từ “tế bào gốc” thật ra đề cập đến nhiều loại tế
bào khác nhau (xem Khung), nhưng chủ yếu nằm trong 3 nhóm là tế bào toàn năng (totipotent cells), tế bào đa năng (pluripotent cells) và tế bào bội năng(multipotent). Trong khi tế bào đa năng có
thể chiết xuất từ túi phôi, bào thai, thì tế bào toàn năng có thể lấy từ dây
rốn hay từ
mô của cơ thể ở người lớn. Chính vì nguồn gốc túi phôi và
bào thai của tế bào gốc đã gây ra nhiều tranh cãi về vấn đề đạo đức khoa học.
Câu hỏi đặt ra là: tiềm năng chữa bệnh bằng tế bào gốc như thế nào? Phải nói ngay rằng cho đến hiện nay việc sử dụng tế bào gốc bội năng trong
điều trị đã được nghiên cứu rộng rãi, có thể tóm gọn trong các lĩnh vực sau:
điều trị các chứng ung thư như não, võng mạc mắt, buồng trứng, ung thưtinh
hoàn, ung thư hệ tạo máu; các chứng bệnh tự miễn (autoimmume diseases) như đa
xơ hoá, bệnh lupus ban đỏ, thấp khớp; bệnh thiếu hụt miễn dịch, các bệnh tổn
thương tim, bệnh ống thận bẩm sinh (hội chứng Fanconi) v.v.. Nghiên cứu và ứng
dụng tế bào gốc bội năng trong điều trị bệnhđã đem lại hiệu quả thực tế. Hiệu
quả tích cực và hiển nhiên nhất là trong việc dùng tếbào gốc của người trưởng
thành để ghép cơ quan mà cũng có thể tránh được hiện tượng loại thải ghép.
Thế nhưng phương pháp chữa trị sử dụng tế bào bội năng
này cũng gặp một vài hạn chế đáng kể. Trước hết là không phải mọi loại tế bào
của cơ thể người trưởng thành đều có thể cho phép phân lập tế bào bội năng.
Chẳng hạn như người ta chưa phân lập được tế bào của cơtim và tế bào tiểu đảo
tuỵtạng. Thứ hai, là các tế bào gốc từ người trưởng thành hiện diện với mức độ
rất nhỏnên khó mà phân lập chúng được dưới dạng tế bào gốc chuyên dụng tinh
khiết được, và theo tuổi tác số lượng này càng giảm xuống. Thí dụ muốn phân
lậpđược tế bào gốc nơ-ron thần kinh thì phải có mô não lấy từcác cuộc phẫu
thuật não điều trị các trường hợp động kinh.
Do những hạn chế của tế bào bội năng, các nhà nghiên cứu
tập trung vào nghiên cứu tế bào gốc phôi (embryonic stem cells, còn viết
tắt là ES). Vì tế bào đa năng được phân lập từ túi phôi hay từ mô của bào thai,
và điều này đãđộng chạm đến các quan niệm y đức cũng như luật pháp trong xã
hội. Vấn đề mấu chốt trong việc nghiên cứu tế bào gốc phôi là cứ mỗi tế bào
được chiết ra từ túi phôi (gồm khoảng 100 tếbào) thì phôi bị tiêu hủy. Câu hỏi
được đặt ra là sựhủy bỏ phôi này có nên được xem là một hành động phi đạođức hay
không? Cựu Giáo hoàng John Paul II cho rằng đó là một hành vi xâm phạm sự sống
của con người, vì theo ông các phôi người được nuôi cấy từ ống nghiệm cũng là
con người và cũng có quyền hạn, phẩm giá và quyền sống của những con người này
cần phảiđược tôn trọng từ ngay điểm khởi đầu của sự hiện diện. Quan điểm này
bắt nguồn từ niềm tin của Ki-tô giáo rằng sự sống của con người khởi đầu từ lúc
trứng và tinh trùng liên hợp.
Những ngườiủng hộ sử dụng túi phôi cho nghiên cứu lí giải
rằng quan điểm bảo thủ trên nghiêng về cảm tính hơn là lí trí. Phôi thường hay
bị sẩy, và bị tiêu hủy một cách “tự nhiên” Thật vậy, nếu cho một khả năng thụ
thai tốiđa của một người phụ nữ thì tháng nào đến kỳ đều có khả năng thụ thai
được. Nhưng ta chỉ xác định được là phôi đó đó đã có thể đậu thành thai khi họ
có thai, còn làm sao xác định được bao nhiêu phôi đó đã không tạo thành thai
được, và bị thải ra ngoài! Và không ai lại lí giải rằng quá trình thải này là
vôđạo đức, hay trái luân lí!
Phản ứng chính trị tỏ ra rất khác biệt giữa các quốc gia.
Ở Âu châu, một số nước như Áo, Thụy Sĩvà Na Uy không có đạo luật nào ngăn cấm
nghiên cứu hay sử dụng tếbào gốc. Ở Anh, Thụy Điển vàĐức, tế bào gốc được cho
phép sử dụng. Ở Úc thì vẫn đang bàn cãi gay gắt về vấnđề cloning và tế bào gốc.
Canada thì cho phép dùng tế bào gốc trong một khuôn khổ nhất định, nhưng Quebec
lại cấm dùng phôi tếbào trong nghiên cứu. Ở Nhật, phôi tế bào gốc có thể được
gieo trồng với điều kiện các tếbào này lấy từ các chương trình thụ thai nhân
tạo. Ở Việt Nam chúng ta có chương trình nghiên cứu tế bào gốc, nhưng hình
nhưchẳng có ai đặt vấn đề đạođức, và cũng chẳng có thảo luận nghiêm chỉnh nào!
Công nghệ iPS
Trong khi giới khoa học và công chúng còn đang phân vân về tế bào gốc, đặc biệt là tế bào gốc phôi, thì Giáo sư Shinya Yamanaka cũng đang tìm một hướng giải quyết mới mà không cần phải tiêu hủy phôi để có tế bào gốc phôi. Ông muốn tìm một giải pháp đáp ứng tiêu chuẩn y đức nhưng đồng thờiđem lại lợi ích lớn nhất trong việc chinh phục bệnh tật. Có lần ông nói rằng ông không muốn đụngđến tế bào phôi, vì đó có thể là một đứa trẻtương lai.
Chỉ mới 6 năm trước, dựa vào những thành tựu của Giáo sư
John Gurdon, và trong thời gian còn nghiên cứu ở Mĩ, Yamanaka phát hiện rằng
chỉ cần thêm 4 genes vào tế bào da của chuột, ông có thểlàm cho tế bào trở
thành những tế bào gốc phôi. Ông gọi đó là những tế bào đa năng qui nạp
(induced pluripotent cells hay iPS).
Năm 2007, ông tuyên bố rằng ông có thể tạo ra những tế
bào iPS ở người bằng một phương pháp tương tự đượcứng dụng trên chuột. Thành
tựu của Yamanaka được ca ngợi như là một sáng tạo mang tính thiên tài. Với công
nghệ iPS (có thể gọi phương pháp của Yamanaka là “công nghệ”) những vấn đề
đạođức liên quan đến tế bào gốc phôi không còn là vấn đềnữa!
Quảthật, công trình và khám phá của Yamanaka có ý nghĩa
lâm sàng rất lớn. Công nghệ iPS tạo ra một mô hình hoàn toàn mới đểnghiên cứu
về bệnh tật và phát triển các thuật điều trị bệnh. Thay vì sử dụng mô hình cổ
điển như nghiên cứu trên men, ruồi, hay chuột, công nghệ iPS cho phép chúng ta
tạo ra những tế bào gốc từbệnh nhân với một bệnh nào đó. Từ đó, các tế bào này
có một bộ gene hoàn chỉnh từbệnh đó, và với bộ gene này chúng ta – trên lí
thuyết – có thể ứng dụng các loại thuốc khác nhau để biết thuốc nào hiệu
quảhơn. Nói cách khác, với công nghệ iPS, một viễn cảnh cá nhân hoá điều trị
không còn xa vời nữa. Ý nguyện của ông Alfred Nobel là trao giải thưởng cho
những khám pháđem lại lợi ích lớn cho nhân loại. Có thể nói rằng giải thưởng
năm nay đáp ứng ý nguyện đó.
Triển vọng của tế bào gốc
Ngày 9/3/2009, Tổng thống Barack Obama kí sắc lệnh cho
phép các nhà khoa học Mĩ được tiến hành nghiên cứu về tế bào gốc, kể cả nghiên
cứu điều trị bằng tế bào gốc. Sắc lệnh này được ví von như là một sự cởi trói
cho các nhà khoa học Mĩ vốn bị bó tay dưới thời Tổng thống George W. Bush.
Trong bài phát biểu ở buổi lễ kí sắc lệnh về nghiên cứu tế bào gốc, Tổng thống
Obama đã có những nhận xét rất chừng mực. Ông nói: “Ngay tại thời điểm này,
thành tựu về nghiên cứu tế bào gốc vẫn chưa thực sự rõ ràng, chẳng ai biết
triển vọng sẽ ra sao, và chúng ta không nên đặt niềm kì vọng quá cao. […] Tôi
không thể hứa là chúng ta sẽ tìm ra liệu pháp điều trị bằng tế bào gốc. Không có tổng thống nào dám hứa như thế. Nhưng
tôi có thể
hứa là chúng ta sẽ tích cực đi tìm liệu pháp điều trị một
cách có trách nhiệm.” Đúng như thế, không ai tiên
đoán được tương lai sẽ ra sao, ngay cả trong buổi truyền hình công bố giải
Nobel ngày hôm qua, Hội động giải Nobel cũng không dám nói chính xác đến bao
giờ thì tế bào gốc có thể ứng dụng trong điều trị. Nhưng nếu những kinh nghiệm
trong quá trình phát triển y học hiện đại là những bài học, thì chúng ta có
quyền hi vọng cho một liệu pháp tế bào gốc có thể đem lại hạnh phúc cho nhiều
người.
Nghiên cứu tếbào gốc thể hiện một sự mởrộng lựa chọn của
con người, một sự mưu cầu tri thức nhằm vào mục tiêu cuối cùng là diệt khổ.
Diệt khổ cũng là một mục tiêu của chúng ta. Do đó, có thểnói rằng trao giải
thưởng cho hai nhà khoa học trong lĩnh vực tế bào gốc không chỉ có ý nghĩa ghi
nhận tiềm năng của công nghệ tế bào gốc, mà còn tạo điều kiệnđể y học hiện đại
có cơhội đáp ứng những kì vọng của những bệnh nhân đang quằn quại với những
chứng nan y.
Thành tựu của
Shinya Yamanaka quả đáng khâm phục. Trong khi phần lớn những khám phá khoa học
– như di truyền học chẳng hạn -- đặt ra nhiều vấn đề đạo đức, thì khám phá của
ông giải quyết vấn đề đạođức. Giới khoa học và đạođức học khắp thế giới hoan hô
ông và cho rằng trường hợp của ông là một ví dụ hiếm hoi vềnghiên cứu khoa học
đặt đạođức lên trên kĩ thuật, và giải thưởng Nobel y sinh học cho ông cũng có
thể xem là một giải thưởng Nobel về đạo đức.
Vài con số về Giải Nobel Y sinh học
Tính từ 1901 đến nay, đã có 105 giải được trao. Những năm
1915, 1916, 1917, 1918, 1921, 1925, 1940, 1941 và 1942 thì không có tổ chức
trao giải do chiến tranh và tranh chấp chính trị.
Đã có 201 nhà khoa học được trao giải Nobel. Trong số này
có:
* 38 giải trao cho chỉ 1 nhà khoa học;
* 38 giải trao cho chỉ 1 nhà khoa học;
* 32 giải trao cho 2 nhà khoa học;
* 33 giải trao cho 3 nhà khoa học.
Tuổi trung bình của các nhà khoa học được trao giải Nobel
y sinh học là 57. Người trẻ nhất là Frederick G. Banting (32 tuổi, giải năm
1923). Người cao tuổi nhất là Peyton Rous (87 tuổi, giải năm 1966).
Nguồn và loại tế bào gốc
Tế bào gốc, nói một cách ngắn gọn, là những tế bào có khả năng biệt hoá (differentiate) và sản sinh ra những tế bào chuyên dụng hoá (specialized cells). Để hiểu rõ nguồn gốc, công dụng, và ý nghĩa đạo đức của tế bào gốc, có lẽ cần phải điểm qua quá trình hình thành của một bào thai và những thuật ngữ liên quanđến các tế bào.
Tế bào toàn năng(totipotent cells). Sự phát triển của con người khởiđầu bằng chỉ một tế bào. Khi một tinh
trùng thụ tinh với một trứng và tạo ra một tế bào đơn (zygote), và tế bào đơn
này có tiềm năng hình thành nên một cơ thể sống hoàn chỉnh. Trứng được thụ tinh
này gọi là tếbào toàn năng. Như tên gọi, tế bào toàn năng ám chỉ tiềm
năng của nó là toàn bộ, có thể phân chia thành bất cứ tế bào nào.
Tế bào đa năng (pluripotent cells). Khoảng 4 ngày sau khi
thụ tinh, và sau một vài chu kỳ phân chia của tế bào, các tế bào toàn năng này
bắt đầu chuyên dụng hoá, hình thành một quả cầu rỗng do các tế bào xếp
quanh,được gọi là túi phôi. Bên ngoài túi phôi là lớp tếbào; bên trong
là một khối kết cụm các tế bào gọi là khối nội bào. Lớp các tế bào bên
ngoài sẽ hình thành rau thai và các mô hỗ trợ cần thiết cho quá trình phát
triển của một bào thaitrong tử cung. Các tế bào khối nội mạc này được
gọi là các tế bào đa năng, vì khả năng của chúng có thể hình thành nên nhiều
loại tế bào khác nhau của cơ thể trừ tất cả các loại tế bào cần thiết cho phát
triển bào thai.
Tế bào bội năng (multipotent cells). Các tế bào gốc đa
năng tiếp tục chuyên dụng hoá thành các tế bào gốc chịu trách nhiệm tạo nên các
tế bào có những chức năng đặc biệt. Chẳng hạn như tế bào gốc tạo huyết sẽ sản
sinh ra hồng huyết cầu, bạch cầu, tiểu cầu; và các tế bào gốc da sẽ tạo nên các
loại da khác nhau. Các tế bào gốc được chuyên dụng hoá này gọi là các tế bào
bội năng.
Tế bào gốc đa năng có thể chiết ra từ hai nguồn chính:
thứ nhất là phân lập trực tiếp từ khối nội bào của phôi ở giai đoạn túi phôi,
do đó nó còn được gọi là embryonic stem cells (còn viết tắt là ES, tạm
dịch là “tế bào gốc phôi”). Trong khi các tế bào gốc phôi của chuột đã
được dùng trong thử nghiệm khoảng 20 năm qua, việc nghiên cứu các phôi tếbào
gốc ở con người chỉ mới khởi đầu từ năm 1998, qua phát hiện quan trọng của hai
nhóm nghiên cứu bên Mĩ. Hiện nay, các tế bào gốc phôi thường được lấy từ các
túi phôi do những cặp vợ chồng tham gia vào chương trình thụ thai nhân tạo
(IVF) (đồng ý và cho phép). Nguồn thứhai là phân lập được tế bào gốc đa năng từ
mô của bào thai trong những phụ nữ mang thai có chỉ định đình chỉ thai nghén.
Ngoài hai nguồn chính, một đềxuất khác mà có thể cho là
một nguồn thứ ba có thể phân lập được tế bào gốc đa năng là chuyển nhân của tế
bào cơ thể (somatic cell nuclear transfer, hay còn gọi là SCNT). Trong nghiên
cứu trên động vật sử dụng phương thức chuyển nhân tế bào cơ thể, các nhà nghiên
cứu đã dùng một tế bào trứng của một động vật bình thường, tách nhân ra [loại
bỏ cấu trúc di truyền], chỉ giữ lại chất dinh dưỡng và các chất khác có khảnăng
sản sinh năng lượng cần thiết cho phôi phát triển, rồi trong môi trường phòng
thí nghiệm rất cẩn tắc, người ta dùng một tế bào cơ thểhay bất kỳ một loại tế
bào nào khác (không dùng trứng hoặc tinh trùng),đặt cạnh tế bào trứng vừa tách
nhân đó, và chúng hợp nhất. Tế bào hợp nhất này lập tức phân chia, và được cho
rằng có khả năng hoàn toàn phát triển thành con vật hoàn chỉnh, và vì vậy mà tế
bào đó là tế bào toàn năng. Như vậy về mặt lí thuyết là từ đây ta có thể chiết
xuất được tếbào gốc đa năng. (Con cừu nổi tiếng “Dolly” được sản sinh bằng
phương pháp SCNT).
Tế bào gốc bội năng cũng có thểchiết xuất từ hai nguồn:
nguồn thứ nhất lấy từ máu dây rốn của trẻ lúc mới sinh. Các tế bào từ rốn có
thể dự trữ và dùng cho các mục đích ghép. Ngoài ra, con người cũng có thể là
nguồn cung cấp tế bào gốc cho nghiên cứu. Tuy nhiên tế bào bội năng không phải
hiện diện ở tất cả các loại mô của cơ thể ở người lớn. Trong thực nghiệm người
ta có thể phân lập được tế bào gốc bội năng từ các tế bào thần kinh ở chuột.
Nghiên cứu thực nghiệm trên người còn hạn chế, tuy nhiên cũng đã phân lập được
có lẽ là tế bào gốc thần kinh từ mô não người lớn trong quá trình phẫu thuật
thần kinh.
Nguyễn Văn Tuấn
Viện nghiên cứu Y khoa Garvan, Sydney, Australia
Viện nghiên cứu Y khoa Garvan, Sydney, Australia
Nguồn: Bản tác giả gửi Diễn
Đàn.
No comments:
Post a Comment