Lần đầu tiên chó ra đời nhờ phương pháp biến đổi gen kết hợp với nhân bản

Bằng cách kết hợp chỉnh sửa gen với nhân bản soma bằng chuyển giao hạt nhân, các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã lần đầu tiên sinh ra những chú chó có gen được chỉnh sửa ổn định hơn và trải đều hơn từ thế hệ đầu tiên. 

Kỹ thuật này có thể hạn chế hoặc thậm chí loại bỏ các bệnh di truyền ở các giống chó thuần chủng, cho phép phát triển các phương pháp điều trị có mục tiêu và chính xác hơn. 

Nhưng giới hạn của việc này vẫn còn ít được biết đến và có thể gây ra các vấn đề đạo đức cho những người bảo vệ quyền động vật.

Gần 36.000 năm trước, con người bắt đầu thuần hóa chó sói (Canis lupus), từ đó hầu hết các giống chó ngày nay đều là hậu duệ của loài sói (trừ một vài trường hợp ngoại lệ), bao gồm cả chó nhà (Canis lupus Familris). 

Do đó, quá trình thuần hóa hàng nghìn năm của loài sói, bộ gen của nó đã dần dần sửa đổi để dần dần thích nghi với nhu cầu và sở thích của con người. 

Sự tiến hóa này sẽ diễn ra thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên, hoặc từ sự di cư của con người - các giống chó thuần hóa có thể đã lai và trộn lẫn trên khắp các lục địa.

Và ngày nay, con người dường như muốn ảnh hưởng đến sự tiến hóa di truyền này một cách triệt để hơn nhờ vào công nghệ sinh học. Và các nhà nghiên cứu từ công ty Hàn Quốc ToolGen đã lần đầu tiên kết hợp công nghệ CRISPR-Cas9 và nhân bản để sinh ra hai chú chó con khỏe mạnh.

Công nghệ chính xác, rẻ tiền này đã truyền cảm hứng cho nhiều công ty trên thế giới thử nghiệm các giống chó mới hoặc "hồi sinh" thú cưng của những khách hàng giàu có. 

Ưu điểm của nó là loại bỏ các gen gây ra bệnh tật, hoặc cải thiện khả năng nhận thức và thể chất.

Liangxue Lai, nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm trọng điểm sinh học tái sinh thuộc Viện Y sinh và Sức khỏe Quảng Châu, Trung Quốc cho biết: "Những đặc điểm thuận lợi do chỉnh sửa gen có thể truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác và có thể nhân giống một số lượng lớn chó biến đổi gen, chúng có thể được bán trên thị trường".

Đối với nhân bản soma bằng chuyển giao hạt nhân, nó đã được sử dụng trên chó ở Hàn Quốc, để tạo ra một con chó săn Afghanistan đen và trắng. Được đặt tên là Snuppy, con chó săn xám được sinh ra từ tế bào da của tai cha kết hợp với trứng của một con cái thay thế.

Ưu điểm của hai kỹ thuật kết hợp

Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc đã kết hợp thành công kỹ thuật nhân bản này với chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9. Điều đó, giúp các nhà khoa học không cần lai tạo để các gen mong muốn được biểu hiện đầy đủ.

Ưu điểm chính của phương pháp mới chính là khả năng loại bỏ các đột biến gen bệnh lý ở chó thuần chủng. Trong thực tế, sự thiếu đa dạng di truyền thường dẫn đến sự xuất hiện thường xuyên hơn của các đột biến lặn về kiểu hình. 

Do đó, kỹ thuật của ToolGen có thể sửa đổi những gen này mà không có nguy cơ làm thay đổi các đặc điểm khác và bảo tồn sự thuần khiết của giống chó.

Công nghệ này cũng có thể đóng góp vào việc bảo vệ và bảo tồn đa dạng sinh học, bằng cách áp dụng nó cho các loài bị đe dọa tuyệt chủng. 

Vì sự tồn tại của giống loài, những loài động vật này thường bị buộc phải sinh sản giữa những họ hàng gần. Do số lượng hoặc lãnh thổ của chúng quá hạn chế dẫn đến việc giao phối cận huyết, gây nên việc xuất hiện thường xuyên hơn của các bệnh lý di truyền, tạo thành một mối đe dọa bổ sung đối với sự tồn tại của các loài.

Công nghệ này có khả năng khắc phục và giảm bớt vấn đề, bằng cách loại bỏ các đột biến gây bệnh. Trong các thí nghiệm của mình, các nhà nghiên cứu đã lấy các tế bào da nơi gây ra đột biến gen DJ-1 để ngăn chặn sự biểu hiện của protein mà nó mã hóa. 

Gen này đặc biệt có liên quan đến các bệnh khác nhau, chẳng hạn như Parkinson. Các gen khác cũng đã được thêm vào, bao gồm một gen biểu hiện một protein huỳnh quang màu xanh lá cây để tạo điều kiện theo dõi các tế bào đã được biến đổi thành công.

Để chuyển nhân, các tế bào được đặt gần trứng mà từ đó DNA đã bị loại bỏ trước đó. Các tế bào và trứng sau đó được hợp nhất với nhau nhờ các xung điện được đưa vào môi trường của chúng và 68 phôi thu được đã cấy vào sáu con cái thay thế.

Theo các chuyên gia, thí nghiệm này đã sinh hai con chó con, hiện đã được 22 tháng tuổi và không có biểu hiện gì bất thường. Tuy nhiên, vì các bệnh do DJ-1 gây ra có liên quan đến tuổi tác, nên chó có thể phát triển các bệnh lý theo độ tuổi.

Các nhà nghiên cứu cũng nhấn mạnh rằng, những con vật này sẽ chỉ được sử dụng để nghiên cứu y tế. Hơn nữa, loại thử nghiệm này vẫn còn là chủ đề của nhiều cuộc tranh luận về đạo đức.

Trong nghiên cứu được đăng trên tạp chí BMC Biotechnology.