TiaSang
Thứ hai, Ngày 10 tháng 12 năm 2018
Quản lý khoa học

Thời đại mới của chỉnh sửa gene?

06/12/2018 09:28 -

Sự kiện về những đứa trẻ chỉnh sửa gene của nhà nghiên cứu Hạ Kiến Khuê chỉ là phần dễ nhận biết của cả một câu chuyện dài về sự phát triển của di truyền học Trung Quốc. Và hiện giờ, khó ai có thể ngăn cản được bước tiến của con tàu gene Trung Quốc bởi nó đang tăng tốc quá nhanh.

Các nhà sinh học phân tử đang cưỡi con sóng công nghệ mới mang tên CRISPR. Nguồn: Nature

Quá trình đầu tư lâu dài

Nếu nói đến chỉnh sửa gene, người ta thường nghĩ đến những ứng cử viên hàng đầu: Mỹ, Trung Quốc, Anh, Nhật Bản, Ấn Độ, Pháp. Điểm khác biệt giữa Trung Quốc và các quốc gia còn lại chính là sự bền bỉ và tự tin của nó, dù không có lợi thế ở điểm xuất phát. Trong vòng 20 năm qua, Trung Quốc đã đầu tư rất mạnh cho khoa học tự nhiên, trong đó có công nghệ sinh học. Nếu kế hoạch 5 năm lần thứ 9 (1996-2001) đề cập đến tầm quan trọng của công nghệ sinh học tương đương với nhiều ngành khoa học khác thì đến kế hoạch 5 năm lần thứ 13 (đang được triển khai), vai trò của nó thậm chí còn trở nên rõ ràng hơn, khi các nhà hoạch định chính sách dành hẳn một phần để nêu chính sách “phát triển các công nghệ sinh học tiên tiến và hiệu quả”, đồng thời nêu các lĩnh vực chính cần được tập trung đầu tư như “các công nghệ chỉnh sửa hệ gene” nhằm đạt được mục tiêu “đưa Trung Quốc đến với những đổi mới sáng tạo về công nghệ sinh học và trở thành quốc gia dẫn đầu trong cuộc cạnh tranh quốc tế ở lĩnh vực này”. 

Năm 2017, với việc chi 1,76 nghìn tỷ NDT (tương đương 254 tỷ USD) cho R&D, Trung Quốc sắp bắt kịp với Mỹ trong khía cạnh này và thúc đẩy cuộc chạy đua về di truyền học – cuộc đua mà nhà miễn dịch học Mỹ Carl June gọi là Sputnik 2.0 khi liên hệ đến những gì từng diễn ra trong thời kỳ Chiến tranh lạnh. Cũng cùng năm, Quỹ Khoa học quốc gia đã đầu tư hơn 23 triệu nhân dân tệ (3,5 triệu USD) cho ít nhất 42 dự án CRISPR Cas9, tăng gấp đôi so với năm trước. TS. Lai Liangxue, phó giám đốc của Viện nghiên cứu Sinh học tế bào gốc và y học tái sinh ở miền Nam Trung Quốc, nhận xét trên trang genengnews, phần lớn các kinh phí đầu tư cho nghiên cứu về CRISPR Cas9 đều từ các cơ quan chính phủ, rất ít các công ty tư nhân bỏ tiền vào đó, “dù đó là nghiên cứu trên động vật hay thực vật thì đất nước chúng tôi đều có khoản kinh phí đặc biệt”. Nhưng chỉ một trong một số viện nghiên cứu do chính phủ thành lập nhận được tài trợ cho các dự án CRISPR Cas9 tại Trung Quốc. Theo một bài báo trên Scientific American vào năm 2015, Minhua Hu – nhà di truyền học tại Viện nghiên cứu Dược phẩm Quảng Châu cho biết, “đây là một lĩnh vực ưu tiên của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc” còn đồng nghiệp của anh là Liangxue Lai tại Viện Y sinh Quảng Châu, bổ sung là “Chính phủ Trung Quốc đã phân bổ nhiều hỗ trợ về tài chính cho nghiên cứu về động vật chỉnh sửa gene trong cả lĩnh vực nông nghiệp và y sinh”.

Được tập trung đầu tư nên “khoảng cách về những công nghệ sinh học mới giữa Trung Quốc và phương Tây đang được thu hẹp,” Zhai Xiaomei, một thành viên của Hội đồng Y đức quốc gia và một giáo sư ở trường Đại học Y khoa Bắc Kinh, nhận xét.

Với khoản tiền đầu tư của chính phủ vào công nghệ sinh học và công nghệ chỉnh sửa gene, Trung Quốc có nhiều lợi thế để thu hút các nhà khoa học Trung Quốc xuất sắc đang sống và làm việc ở nước ngoài trở về, thậm chí nhiều nhà khoa học nước ngoài cũng coi nơi đây là “mảnh đất hứa” để theo đuổi hướng nghiên cứu này. Victor J. Dzau, Chủ tịch Viện nghiên cứu Dược tại Viện Hàn lâm Dược quốc gia Mỹ nhận định: “Tôi cho rằng hiện tại Trung Quốc đang hướng đến [kỹ thuật chỉnh sửa gene] nhiều hơn, họ khuyến khích các nhà khoa học của mình ngày một tiến nhanh hơn và ngày một táo bạo hơn”. 

Những khuôn phép đạo đức nghiên cứu

Khác với việc áp dụng công nghệ chỉnh sửa gene trên động vật hoặc cây trồng, những nghiên cứu về chỉnh sửa gene trên phôi người đều phải tuân thủ một khung quy định riêng của pháp luật. Trung Quốc cũng không là biệt lệ với một khung pháp lý là “các tiêu chuẩn kỹ thuật về nghiên cứu phôi của Trung Quốc được quy định bởi một khuôn khổ pháp lý, “các chỉ tiêu kỹ thuật về công nghệ sinh sản trên người” của Bộ Y tế. Về mặt lý thuyết, các quy định này cấm sử dụng tinh trùng hoặc trứng có hệ gene được chỉnh sửa nhằm đạt được mục tiêu nào đó. Ở Trung Quốc, có ba tổ chức có thẩm quyền quyết định về nghiên cứu y sinh học là Bộ KH&CN, Bộ Y tế và Cục quản lý Dược phẩm và Thực phẩm quốc gia song nhiều đơn vị khác cũng đóng vai trò quan trọng như chính quyền địa phương cũng có thể giải thích, hướng dẫn chính sách và nhiều khi các giải thích của họ có thể làm ảnh hưởng hoặc thậm chí thay đổi những gì mà các nhà nghiên cứu có thể làm và không thể làm.

Một số cơ sở nghiên cứu lớn của Trung Quốc cũng có một vài biệt lệ, trong đó bộ phận Y học của Quân đội Trung Quốc (PLA) với những cơ sở y sinh, bệnh viện và các phòng thí nghiệm riêng và PLA cũng có những giải thích riêng về các khuyến nghị và có khả năng kết nối với các doanh nghiệp tư nhân về các dự án nghiên cứu chỉnh sửa gene. Tháng 1/2018, Wall Street Journal đã đăng tải bài viết về 86 bệnh nhân được đưa vào một cuộc thử nghiệm lâm sàng để điều trị bệnh ung thư phổi. Đây là thử nghiệm có sự tham gia của bệnh viện PLA 105, ở tỉnh Hợp Phì với Kedgene Biotechnology, một công ty khởi nghiệp.

Nhìn chung, giới nghiên cứu phương Tây cho rằng, các nhà quản lý Trung Quốc dường như có thái độ cởi mở hơn so với phương Tây. Theo phân tích của công ty đầu tư đa quốc gia Goldman Sachs công bố vào tháng 4/2018, tính đến cuối tháng 2/2018, có 9 nghiên cứu lâm sàng về thử nghiệm được đăng ký thử nghiệm tế bào được chỉnh sửa bằng kỹ thuật CRISPR-Cas9 để điều trị nhiều bệnh ung thư và lây nhiễm HIV ở Trung Quốc; trong khi đó ở Mỹ mới chỉ cho phép thử nghiệm 1 trường hợp sau khi Cục Quản lý dược phẩm và thực phẩm chấp nhận ca thử nghiệm lâm sàng đầu tiên bằng CRISPR-Cas9 vào tháng 10 tới.

Nhà nghiên cứu Hervé Chneiweiss ở Trung tâm nghiên cứu khoa học quốc gia Pháp (CNRS) đánh giá tiềm năng của chỉnh sửa gene, “một mỏ vàng vô giá có thể đem lại những hiểu biết mới và có khả năng đem lại những phương thức điều trị bệnh tật mới”. Do đó, mỗi quốc gia đều thúc đẩy áp dụng những quy tắc riêng về chỉnh sửa gene. Một nghiên cứu về luật pháp và thực hành luật pháp trên toàn cầu về chỉnh sửa gene của nhóm các nhà nghiên cứu của trường Đại học Hokkaido vào năm 2014 cho thấy, trong số 39 quốc gia được khảo sát, có 29 quốc gia có lệnh cấm về chỉnh sửa gene trên các tế bào mầm phôi người (25 quốc gia trong số này được ràng buộc về pháp lý, 4 quốc gia có hướng dẫn) trong khi 10 quốc gia còn lại đều có các quy tắc được mô tả hết sức mơ hồ. Còn Trung Quốc thì sao? Theo CNN, Trung Quốc có những quy định có phần lỏng lẻo với khoa học thực nghiệm, bao gồm các quy tắc về nghiên cứu trên phôi người. Năm 2003, Bộ Y tế Trung Quốc ra chỉ thị về các thử nghiệm lâm sàng trong ống nghiệm (in vitro) cấm “các ca thử nghiệm lâm sàng” nếu “vi phạm các nguyên tắc đạo đức hoặc luân lý”.

“Vấn đề là không có hình phạt” nếu có vi phạm, Renzong Qiu của Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Trung Quốc trả lời CNN.

Chính quyền Trung Quốc đã nêu ra nhiều giới hạn về nghiên cứu chỉnh sửa gene trên phôi người. Deng Rui, một nhà nghiên cứu về y đức ở trường đại học Y khoa Sơn Tây trả lời CNN qua điện thoại: “Giới hạn đỏ của chúng tôi là chỉ có thể thực nghiệm trên các phôi người dưới 14 ngày tuổi”. Bà cũng cho rằng, chỉ thị năm 2003 cần được cập nhật.

Bà Zhai Xiaomei nêu thêm, các nhà khoa học Trung Quốc cũng tuân thủ các tiêu chuẩn đạo đức và khoa học như các đồng nghiệp quốc tế tuy nhiên bà cũng thừa nhận là nhiều nhà khoa học không bị bắt buộc phải làm như vậy.

Những bước tiến ngoài sức tưởng tượng

Viện nghiên cứu hệ gene Bắc Kinh giới thiệu lợn chỉnh sửa gene. Ảnh: Nature

Những nỗ lực đầu tư của chính quyền và sự lỏng lẻo về quy chế đã góp phần thúc đẩy những bước tiến đột phá của các nhà khoa học Trung Quốc trong lĩnh vực chỉnh sửa gene. Huso Yi, giám đốc nghiên cứu tại Trung tâm Đạo đức y sinh của trường đại học Trung Quốc ở Hong Kong nhận xét: “Mọi người thường nói rằng họ không thể ngăn nổi con tàu đang tiến của di truyền học Trung Quốc đại lục vì nó đang tiến quá nhanh”. Hiện trình độ và độ phức tạp trong nghiên cứu về CRISPR của nhà nghiên cứu Trung Quốc tương đương tới châu Âu và Mỹ - nơi đồng phát triển công nghệ, George Church (trường Y khoa Harvard) – một trong những giáo sư di truyền học hàng đầu thế giới, nói với Scientific American. Theo một phân tích của Thomson Innovation – một bộ phận của Thomson Reuters tại London, 50 viện nghiên cứu Trung Quốc có các bằng sáng chế về chỉnh sửa gene.

Ở Trung Quốc, các nghiên cứu chỉnh sửa gene trên phôi người đều được giữ kín và trước khi công khai như trường hợp của Hạ Kiến Khuê thì phương Tây chỉ được biết đến qua một số thông tin rò rỉ. Cách đây 3 năm, các nhà nghiên cứu đã từng bị sốc về việc áp dụng kỹ thuật chỉnh sửa gene trên phôi người của Trung Quốc: một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc ở trường Đại học Sun Yat-sen (Quảng Châu) do Junjiu Huang làm trưởng nhóm đã trở thành những người đầu tiên trên thế giới tuyên bố thành công khi sử dụng là CRISPR/Cas9 để sửa đổi một gene liên quan đến β-thalassemia, một loại rối loạn máu điển hình có khả năng gây tử vong. Kết quả được công bố online trên tạp chí Protein & Cell, đã chính thức xác nhận những tin đồn râm ran trước đó về những thực nghiệm “bí mật” được thực hiện tại Trung Quốc.

Vào thời điểm đó, David Cyranoski và Sara Reardon của Nature đã đưa ra một thông tin gây sốc không kém: theo một nguồn tin ẩn danh thì ở Trung Quốc không chỉ có nhóm của Junjiu Huang mà còn có ít nhất 3 nhóm khác đang theo đuổi việc chỉnh sửa gene trong phôi người.

Chỉ có những thông tin về các thử nghiệm trên động vật mới được Trung Quốc thông báo một cách rộng rãi. Hàng loạt loại chó, dê, khỉ và lợn mới đều được tạo ra bằng chỉnh sửa gene. Ví dụ tại Viện nghiên cứu Hệ gene Bắc Kinh (BGI) – viện nghiên cứu về gene được thế giới biết đến khi tạo ra một loạt đột phá về kỹ thuật giải trình tự hệ gene, đã tạo ra Bama, con lợn mini bằng kỹ thuật chỉnh sửa gene nhằm nghiên cứu về bệnh tật con người. BGI tiết lộ còn có kế hoạch bán những con lợn biến đổi gene này làm vật nuôi trong nhà bởi khi trưởng thành, bọn chúng chỉ nặng khoảng 15kg, tương đương với một con chó cỡ vừa.

Nhìn ở góc độ học thuật, việc tăng tốc chạy đua với các đồng nghiệp phương Tây trong phát triển và ứng dụng các kỹ thuật chỉnh sửa gene cũng dễ dẫn đến tình trạng gian dối. Ví dụ năm 2016, Han Chunyu – nhà sinh học tại trường đại học KH&CN Hà Bắc ở  thành phố Thạch Gia Trang xuất bản công bố trên Nature Biotechnology là có thể sử dụng enzyme NgAgo để chỉnh sửa gene của động vật có vú. Tuy nhiên một số lượng lớn các nhà khoa học đã phản hồi là họ không thể lặp lại kết quả của Han và chỉ có một người nói rằng có thể lặp lại được thí nghiệm. Theo công bố của nhà nghiên cứu Yang Yang (Trung tâm Ung thư và liệu pháp sinh học, Phòng thí nghiệm trọng điểm Sinh học quốc gia Trung Quốc), cuộc tranh luận về kết quả nghiên cứu này hiện vẫn còn gây tranh cãi.

TS. Guillaume Levrier tại Sciences Po (Paris, Pháp) bình luận trên The Conversation, việc xảy ra với Hạ Kiến Khuê không phải đặt dấu chấm dứt với câu chuyện chỉnh sửa phôi người mà thực chất là một bước chuyển đầy kịch tính để cả thế giới bước vào thời đại mới của việc chỉnh sửa gene.

Theo công bố “Những tiến bộ hiện nay trong chỉnh sửa hệ gene ở Trung Quốc” (Recent Advances in Therapeutic Genome Editing in China) của Yang Yang (Trung tâm Ung thư và liệu pháp sinh học, Phòng thí nghiệm trọng điểm Sinh học quốc gia Trung Quốc), các kỹ thuật chỉnh sửa gene được Trung Quốc đã được áp dụng một cách rộng rãi trong nhiều lĩnh vực: nghiên cứu y sinh, sản xuất nông nghiệp... Trước khi áp dụng CRISPR-Cas9, họ chủ yếu sử dụng hai kỹ thuật khác là ZFNs và TALENs, ví dụ kỹ thuật ZFNs chỉnh sửa gene myostatin trong các tế bào mầm (germ cells) của cá da trơn vàng, kỹ thuật TALENs gây đột biến gene trung gian trong hệ gene lúa để tạo ra giống lúa có thể sinh trưởng và kết hạt trong vòng 4, 5 tháng, mang ý nghĩa quan trọng trong sản xuất nông nghiệp của đất nước. Trong nghiên cứu y khoa, TALENs còn được dùng như một công cụ hữu hiệu để giúp các nhà nghiên cứu tạo ra các mô hình bệnh tật trên động vật tiềm lâm sàng (preclinical disease animal models) để hiểu sâu thêm cơ chế của các bệnh tật liên quan đến người. Từ khi CRISPR-Cas9 dần được hoàn thiện, Trung Quốc trở thành người dẫn đầu trong phát triển kỹ thuật này và đưa nó vào ứng dụng trong nghiên cứu tiềm lâm sàng.

Anh Vũ tổng hợp

Nguồn: Nature, Scientific American, CNN, The Conversation