Lợn non chăn nuôi ở cơ sở sản xuất nội tạng của United Therapeutics. Ảnh: United Therapeutics
Những nội tạng lợn biến đổi gene đầu tiên cấy ghép cho con người đến từ động vật chào đời ở trang trại nghiên cứu đặc biệt trên dãy núi Blue Ridge. Phía sau cánh cửa khóa trái, người ra vào cần rửa xe, thay quần áo và bước vào bồn khử khuẩn để làm sạch giày giữa mỗi chuồng nuôi trang bị điều hòa nhiệt độ. "Đầy là những con vật quý giá", David Ayares ở công ty Revivicor Inc., người đã dành hàng thập kỷ tìm cách nhân bản lợn với những thay đổi di truyền phù hợp dành cho các thí nghiệm táo bạo đầu tiên, theo Yahoo.
An toàn sinh học thậm chí còn chặt chẽ hơn ở cách đó chỉ vài kilomet tại Christiansburg, Virginia, nơi một đàn lợn mới đang được nuôi. Những con lợn này sẽ cung cấp nội tạng cho nghiên cứu cấy ghép từ động vật sang người chính thức sớm nhất vào năm sau. Tòa nhà độc đáo và đồ sộ đó không hề giống trang trại mà giống nhà máy dược phẩm hơn. Các nhân viên được lựa chọn cẩn thận dành thời gian tắm rửa, mặc trang phục và giày do công ty cung cấp, sau đó tiến vào chuồng nuôi lợn con.
Phía sau hàng rào bảo vệ trên là những con lợn sạch nhất thế giới. Chúng hít không khí và uống nước lọc đã lọc chất gây ô nhiễm kỹ càng hơn so với mức yêu cầu dành cho con người. Thậm chí thức ăn của lợn cũng được khử khuẩn để ngăn lợn nhiễm bất kỳ mầm bệnh nào có thể gây hại cho người nhận cấy ghép. "Chúng tôi thiết kế cơ sở này để bảo vệ lợn trước ô nhiễm do môi trường và con người", Matthew VonEsch ở United Therapeutics, công ty mẹ của Revivicor, cho biết. "Mỗi người tiến vào tòa nhà đều là một rủi ro gây bệnh tiềm ẩn". Cơ sở trị giá 75 triệu USD được Revivicor xây dựng để đáp ứng tiêu chuẩn an toàn để cấy ghép khác loài của Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ.
Hàng nghìn người Mỹ chết mỗi năm trong khi chờ nội tạng cấy ghép. Nhiều chuyên gia dự đoán không bao giờ có đủ người hiến tạng để đáp ứng nhu cầu. Động vật trở thành giải pháp hứa hẹn nguồn cung cấp nội tạng có sẵn. Sau hàng thập kỷ thất bại, nhiều công ty bao gồm Revivicor, eGenesis và Makana Therapeutics đang biến đổi lợn để chúng giống người hơn. Tính đến nay, ở Mỹ có 4 thí nghiệm cấy ghép khác loài với bệnh nhân sắp chết gồm 2 ca ghép tim và 2 ca ghép thận. Revivicor cung cấp cả 2 quả tim và một quả thận trong số đó. Dù 4 bệnh nhân chết trong vòng vài tháng sau đó, kết quả thí nghiệm cung cấp bài học quý giá cho các nhà nghiên cứu thử nghiệm ở người chưa đến giai đoạn nguy kịch.
Hiện nay, FDA đang đánh giá kết quả hứa hẹn từ thí nghiệm trong cơ thể người được hiến tạng và chờ kết quả từ các nghiên cứu khác về nội tạng lợn ở khỉ đầu chó trước khi quyết định bước tiếp theo. Đó là nội tạng bán tùy chỉnh. Ayares cho biết họ nuôi lợn tới kích cỡ người nhận. Nguồn nội tạng này không có dấu hiệu của tuổi tác hay bệnh kinh niên như phần lớn nội tạng từ người hiến tặng. Bác sĩ phẫu thuật cấy ghép thu thập nội tạng từ trang trại của Revivicor từng khen đó là quả thận đẹp nhất mà họ từng thấy. "Điều tương tự cũng xảy ra khi họ nhận quả tim màu hồng khỏe mạnh từ con vật trẻ tuổi", Ayares kể lại. Thách thức lớn mà họ cần đối mặt là tìm cách tránh hiện tượng đào thải và liệu con vật có mang nguy cơ lây nhiễm chưa rõ hay không.
Quá trình bắt đầu từ biến đổi gnee trong tế bào da lợn ở phòng thí nghiệm. Ban đầu, Revivicor xóa một gene sản sinh đường mang alpha-gal, kích thích phá hủy tức thì từ hệ miễn dịch của người. Tiếp theo, họ vô hiệu hóa 3 gene để loại bỏ tín hiệu kích thích miễn dịch khác. Hiện nay, công ty tập trung vào chỉnh sửa 10 gene, xóa các gene lợn và thêm gene người để giảm nguy cơ đào thải và cục máu đông, đồng thời hạn chế kích thước nội tạng. Họ nhân bản lợn với những biến đổi đó, tương tự cách tạo ra cừu Dolly.
Hai lần một tuần, lò mổ chuyển đến Revivicor hàng trăm trứng thu được từ tử cung lợn nái. Làm việc trong bóng tối với những quả trứng nhạy sáng, nhà khoa học quan sát qua kính hiển vi trong khi hút ADN từ lợn mẹ. Sau đó, họ đưa các biến đổi gene vào. Theo nhà nghiên cứu Lori Sorrells, họ phải tìm đúng vị trí mà không làm vỡ quả trứng. Cú sốc điện nhẹ giúp nối ADN mới và kích hoạt phôi thai phát triển.
Ayares, nhà di truyền học phân tử đứng đầu Revivicor, người góp phần tạo ra con lợn nhân bản đầu tiên trên thế giới năm 2000, cho biết kỹ thuật này đòi hỏi giữa quả trứng cố định bằng một tay và điều khiển nó bằng tay khác. Con lợn biến đổi gene đầu tiên của công ty hiện nay được gây giống thay vì nhân bản. Nếu cấy ghép khác loại có hiệu quả, những con lợn khác với sự kết hợp gene như mong muốn cũng sẽ được gây giống như vậy. Vài giờ sau, phôi thai được chuyển tới trang trại nghiên cứu trong lồng ấp cầm tay và cấy vào lợn nái chờ sẵn.
Tại trang trại nghiên cứu, chuồng lợn con bật bản nhạc "Free Fallin" của Tom Petty, giúp chúng quen với giọng nói con người. Trong các buồng lắp điều hòa nhiệt độ, khoảng 300 con lợn ở các độ tuổi khác nhau đang được nuôi dưỡng (vị trí chính xác của trang trại không được tiết lộ vì lý do an ninh). Thẻ gắn ở tai giúp xác định hệ gene của chúng. Một nhóm nhỏ lợn dùng cho những thí nghiệm quan trọng nhất được nuôi ở khu chuồng sạch và hạn chế người vào hơn.
Tại thị trấn Christiansburg lân cận, dấu hiệu rõ ràng nhất cho thấy cấy ghép khác loài đang tiến vào một giai đoạn mới là quy mô đồ sộ của cơ sở mới không mầm bệnh thuộc United Therapeutics. Trong tòa nhà rộng 7.154 m2, công ty hy vọng có thể sản xuất khoảng 125 nội tạng lợn một năm, đủ để cung cấp cho các thử nghiệm lâm sàng. Trong video của công ty, những con lợn non chạy nhảy phía sau hàng rào bảo vệ, nhai đồ chơi và vần bóng. Chúng ra đời tại trung tâm sinh sản nối liền với cơ sở, cai sữa 1 - 2 ngày sau và chuyển tới khu chuồng siêu sạch để chăn nuôi. Ngoài buồng tắm tại chỗ, các nhân viên chăm sóc phải mặc đồ bảo hộ và đeo khẩu trang trước khi tiến vào mỗi khu chuồng để ngăn chặn mầm bệnh.
Khu nuôi lợn được bao quanh bởi hệ thống an ninh và máy móc ở mọi mặt, giúp bảo vệ đàn lợn. Không khí bên ngoài truyền qua nhiều hệ thống lọc. Những bể chứa khổng lồ chứa nguồn cung cấp nước uống dự phòng. Phía trên buồng nuôi lợn, các đường ống và lỗ thông khí được lắp đặt để cho phép bảo trì và sửa chữa mà không tiếp xúc với con vật.
Quá trình thử nghiệm lâm sàng sẽ kéo dài nhiều năm để có thể chứng minh cấy ghép khác loài thực sự có tác dụng. Nhưng nếu thành công, kế hoạch của United Therapeutics là xây dựng những cơ sở lớn hơn, có thể sản xuất tới 2.000 nội tạng một năm ở vài nơi trên cả nước.
An Khang (Theo Yahoo)