Nghiên cứu tế bào mầm? Hãy... chạy tiền!

(VietNamNet) - Vài năm nay, tại TP.HCM, những kết quả nghiên cứu tế bào mầm - một trong những bí ẩn lớn nhất của sự sống luôn phải đối đầu với nạn thiếu kinh phí! 

Mới đây, Viện Sinh học Nhiệt đới tại TP.HCM đã phối hợp với Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh học (CNSH) về Động vật ở ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM để cùng thực hiện đề tài bảo quản tế bào của một số loài thú hoang dã, quý hiếm để hướng tới thành lập một ngân hàng tế bào của các loài thú sắp tuyệt chủng, chuẩn bị có thể nhân bản, phục hồi nòi giống cho chúng trong tương lai. Đề tài này đang được Sở Khoa học – Công nghệ TP.HCM xem xét, cấp kinh phí để thực hiện.

Từ “bếp núc” - phòng thí nghiệm

“Hãy cho tôi một điểm tựa, tôi sẽ nhấc bổng cả Trái đất!". Ấy là chuyện ngày xưa. Còn bây giờ? ”Ngành công nghệ sinh học có quyền nói: Hãy cho tôi một... tế bào mầm, tôi sẽ làm thay đổi cả thế giới!" - ThS Phan Kim Ngọc, trưởng Phòng thí nghiệm CNSH về Động vật thường nhắc lại câu nói này.

Khi tách tế bào mầm ra từ mẫu vật (nhau thai, cuống rốn), nhà khoa học phải thao tác qua kính hiển vi với những dụng cụ nhỏ xíu trong tay. (Ảnh: Thu Thảo)

Quả thật, với việc nghiên cứu tế bào mầm, con người có thể tạo ra những bộ phận thay thế ở cơ thể người hoặc, còn hơn thế nữa, nhân bản vô tính. Việc đi sâu tìm hiểu, nghiên cứu tế bào mầm chỉ mới bắt đầu từ cuối những năm 1990 của thế kỷ XX. Có thể hiểu đơn giản rằng tinh trùng và trứng kết hợp với nhau sẽ cho ra một phôi và phân chia thành nhiều tế bào. Những tế bào đầu tiên này bắt đầu phân chia, rồi trở thành những tế bào mầm. Tế bào mầm lại tiếp tục phát triển và biệt hóa thành những tế bào gốc. Những tế bào gốc này lại phát triển để thành tế bào máu, tế bào da, xương, gan hay cơ tim…

Vì thế,  tế bào mầm được xem là nguồn gốc nẩy sinh ra các  thành phần của cơ thể sinh vật. Nắm được bí ẩn này của tạo hóa, tuy đi sau các nhà khoa học trên thế giới nhưng trong những năm qua, Phòng thí nghiệm CNSH về Động vật  đã thu thập khá nhiều mẫu nhau thai, cuống rốn để nghiên cứu tế bào mầm thông qua mối quan hệ hợp tác với hai bệnh viện (BV) phụ sản Từ Dũ và Hùng Vương ở TP.HCM. Cuống nhau của sản phụ sau khi được mang về phòng thí nghiệm sẽ được tách tế bào và nuôi cấy thành những tế bào mầm. Đây chính là  nguồn tế bào mầm “chủ lực” hiện đang được các nhà khoa học Việt Nam khai thác. Các công đoạn trong quy trình nghiên cứu này đều phải tiến hành thí nghiệm trong một loạt thiết bị tinh vi.

Đầu tiên là hệ thống vi thao tác (trị giá khoảng một tỷ đồng), có những ống hút để hút, giữ tế bào khi thao tác thí nghiệm. Đầu ống hút có đường kính chỉ vào khoảng mười mấy micromet. Hiện ở TP.HCM chỉ có hai nơi có thiết bị này là BV Phụ sản Từ Dũ và Phòng thí nghiệm CNSH về Động vật. Hệ thống có thiết bị lọc khí, bảo đảm vô trùng nghiêm ngặt. Nhiệt độ cũng được bảo đảm sao cho giống cơ thể người (khoảng 37⁰C) để tế bào có thể sống và phát triển trong điều kiện lý tưởng.

Nhà khoa học đặt các mẫu tế bào mầm vào tủ host. Tủ host được thiết kế đặc biệt để giống với điều kiện (nhiệt độ, độ ẩm...) như trong cơ thể người. Giá một tủ host vào khoảng trên 20.000 USD. (Ảnh: Thu Thảo)

Khi đã hình thành, tế bào mầm được chuyển qua một tủ nuôi. Tủ nuôi này được thiết kế nhiệt độ, độ ẩm  sao cho giống hệt điều kiện trong cơ thể người nhằm làm cho tế bào mầm “yên tâm” sống và phát triển “biệt hoá” thành những tế bào chuyên biệt nhất định mà nhà khoa học mong muốn, như tế bào máu, da hay xương...

Khi muốn tách những tế bào chuyên biệt này ra, các nhà khoa học tiến hành thực nghiệm trong một thiết bị chuyên dụng, gọi là tủ host vô trùng. Tủ này có những hệ thống van lọc khí để đảm bảo vô trùng, van điều chỉnh nhiệt độ theo ý muốn của nhà khoa học...

Điều đặc biệt là những trang thiết bị nói trên đều có gắn hệ thống camera để theo dõi và ghi lại các hoạt động phát triển của tế bào trong từng giai đoạn một. Tuy nhiên, theo ThS Phan Kim Ngọc, điều đáng ngại là giá hóa chất phục vụ cho thí nghiệm liên quan đến tế bào mầm rất đắt tiền. Có những loại hóa chất đặc biệt có giá 500 USD hoặc 900 USD mỗi... lọ. Một lọ chỉ chứa 1 miligam chất và mỗi thí nghiệm phải cần đến vài lọ hóa chất đặc biệt nói trên thì mới đủ. Do đó, theo ThS Phan Kim Ngọc, Phòng thí nghiệm phải xoay xở nguồn kinh phí bằng cách đăng ký thực hiện... nhiều đề tài để có thể "góp gió làm bão" mà trang trải cho các thí nghiệm về tế bào mầm.

Nhân bản da người

Việc nghiên cứu tế bào mầm mang lại ý nghĩa thực tiễn gì? Ngoài đề tài bảo quản và nuôi, cấy tế bào để chuẩn bị thực hiện sinh sản vô tính trong tương lai nhằm phục hồi các loài động vật quý, hiếm có nguy cơ tuyệt chủng, hiện Phòng thí nghiệm CNSH về Động vật đang nghiên cứu nuôi, cấy da người để điều trị bỏng. 

Theo các phương pháp cũ, người bị bỏng nặng thường được điều trị bằng cách ghép da (mổ lấy phần da lành của người bị bỏng để ghép lên chỗ bỏng). Phương pháp này có nhiều hạn chế như vết thương lâu lành, khả năng nhiễm trùng tăng do phải để vết thương hở trong thời gian điều trị... Trong một số trường hợp bỏng nặng, người bị bỏng không còn đủ da lành để ghép lên mình. Trước tình hình này, cử nhân Trần Lê Bảo Hà - cán bộ giảng dạy ở ĐH Khoa học Tự nhiên TP.HCM đã mạnh dạn đề xuất nuôi da của người bị bỏng để vá lại cho họ.

Quan sát sự phát triển của tế bào mầm qua kính hiển vi. (Ảnh: Thu Thảo)

Da được nuôi từ chính cơ thể của người bị bỏng và khi mang “vá” vào chỗ bỏng sẽ làm cho vết bỏng lành lặn tự nhiên. Về nguyên lý, các nhà khoa học sẽ lấy mẫu da lành của người bị bỏng, tách tế bào biểu bì của da và mang nuôi cấy. Khi vá vào chỗ bỏng, những tế bào mầm này sẽ tự tiếp tục mọc ra  và ăn liền vào chỗ bỏng thành những mảng da bình thường, có thể mọc lông được. Ở trình độ hiện nay, loại da này nhìn bề ngoài trông giống như da lành lặn đến 70-80%. Theo cô Bảo Hà, đến năm 2005, đề tài này sẽ đi vào giai đoạn kết thúc với nhiều hy vọng cứu chữa lành lặn cho những người bị bỏng.

Trong thực tế, với tư cách chủ nhiệm đề tài, cô Bảo Hà cùng những cộng sự đã vấp phải nhiều khó khăn trong công trình nghiên cứu này. Về mặt kỹ thuật, theo cô, điều khó nhất là chế tạo được một loại màng để có thể nuôi da sống và phát triển trên màng nhân tạo đó. Màng phải có những lỗ xốp nhỏ để các tế bào mầm của da bám được vào và phát triển trên đó. Họ đã phải mất đến hai năm trời để chế tạo thành công màng nhân tạo thích hợp từ vật liệu Gelatin (một loại chất dẻo) và Algynate (chất liệu thường dùng trong nha khoa). Màng nhân tạo này phải “chịu” được trong cơ thể người, không bị phản ứng thải loại và có thể tự hủy trong một thời gian nào đó mà không gây biến chứng cho người bị bỏng.

Thế nhưng những khó khăn đó vẫn không bằng khó khăn về... hành chính và tiền bạc. Cô Bảo Hà kể: Thường là phải chầu chực ở các bệnh viện để... xin da người bị bỏng. Do chưa có các quy định ràng buộc pháp lý về mẫu bệnh phẩm nên đành trông chờ vào sự cảm thông của các bác sĩ. Khi được bác sĩ ở bệnh viện đồng ý cho da, nhà khoa học... phải đợi sau cánh cửa phòng mổ. Mổ xong, có mẫu da thừa nào còn sót, bác sĩ mới cho nhà khoa học. Mà cũng đâu phải nhiều cho cam: Mỗi mẩu da chỉ bằng khoảng... đầu móng tay! Vậy mà có khi, cô Hà cùng các cộng sự phải chầu chực ba - bốn hôm liền mới kiếm đủ vài mẩu da về để nghiên cứu.

Mẩu da phải được giữ lạnh và được mang tách tế bào ngay trong vòng 4-6 giờ (nếu muộn, da sẽ hư!). Sau đó, tế bào da sẽ được nuôi cấy nhiều lần để xác định đúng là tế bào mầm của “biểu bì” (tức da, theo cách gọi chuyên môn). Những tế bào mầm này được tiếp tục nuôi cấy và cố định trên vật mang là màng nhân tạo do nhóm nghiên cứu chế tạo.

Đây là đề tài nghiên cứu cấp Bộ, thời gian thực hiện và nghiệm thu trong ba năm (2003-2005) với kinh phí 45 triệu đồng. Thế nhưng với cơ chế cấp phát kinh phí theo kiểu hành chính và để theo kịp tiến độ nghiên cứu, nhóm nghiên cứu thường phải tạm ứng trước từ... tiền túi. Để có đủ hóa chất cho thí nghiệm, cô Hà đã phải ứng trước hàng chục triệu đồng để mua huyết thanh bò (một thành phần của môi trường nuôi cấy tế bào) với giá 30 triệu đồng/lít nhằm tạo môi trường nuôi cấy tế bào mầm. Đến nay, nhóm nghiên cứu đã phải dùng đến hai lít huyết thanh bò, chưa kể dung dịch để tạo môi trường (giá hai triệu đồng/lọ),... đều phải bấm bụng chi trước...

Chuột thí nghiệm được ghép da từ tế bào mầm da ở nơi bỏng.

Cử nhân Trần Lê Bảo Hà cho biết: "Những kết quả nghiên cứu đến nay tỏ ra khá lạc quan. Những chú chuột thí nghiệm sau khi được gây bỏng sâu và ghép da thu được từ tế bào mầm da của chúng sau khi nuôi, cấy đã có thể mọc lông trở lại. Nếu đề tài này nghiên cứu thành công, sẽ mở ra nhiều khả năng mới trong điều trị bệnh cho con người. Một người bị bệnh tim có thể được thay tim từ chính tim của họ qua nuôi cấy bào mầm từ tim. Với gan, thận... cũng thế!"

Xem ra, những chuyện như trên không còn là chuyện viễn tưởng. Chỉ có điều là lâu hay mau. Một số nhà khoa học trên thế giới tin rằng điều đó sẽ thành hiện thực chỉ trong khoảng 30 năm tới. Còn các nhà khoa học Việt Nam? Họ cũng đang chạy đua với các đồng nghiệp trên thế giới trong những điều kiện khó khăn hơn nhiều...

● Nông Khắc Ý