Công nghệ sinh học từng có những bước tiến lớn: tái tổ hợp DNA thành các chất giống tự nhiên, chiết ra các tế bào gốc đa năng, biệt hóa chúng thành các tế bào đặc chủng đưa vào các tổ chức

Để chúng sinh ra các tế bào mới thay các tế bào đã bị  hư hỏng nhằm chữa các bệnh nan y, đưa tế bào đặc chủng vào trong các bộ khung tổ chức rỗng đã  loại bỏ tế bào hư hỏng để chúng phát triển thành tổ chức hoàn chỉnh, dùng chúng như một phụ tùng thay thế cho các tạng hỏng. Dù vậy, công nghệ sinh học hiện có vẫn đang ở ngưỡng  bắt chước, sửa chữa, hoàn chỉnh các quá trình sinh học tự nhiên, chứ chưa  tổng hợp ra sự sống từ các hóa chất vô cơ...

Phát minh tổng hợp ra sự sống

TS. Craig Venter (Viện Jcraig Venter - Mỹ) dùng 4 hóa chất vô sinh tạo ra các đoạn DNA ngắn, rồi đan các đoạn DNA

d9ditgatevn498578125001.jpg

TS. Craig Venter - tác giả phát minh

ngắn này vào nhau theo một thứ tự đặc biệt để tạo ra bộ gen lắp ráp mới. Dựa vào các nghiên cứu trước đó, ông  đã dùng các protein trong tế bào nấm men, qua 3 vòng lắp ráp, thiết lập được một bộ gen lắp ráp mới với tốc độ 1.077.947 chữ DNA. Trước đó, ông đã biết chương trình hoạt động (mật mã di truyền) của bộ gen vi khuẩn đơn bào  Mycoplasma mycoide  ghi lại vào máy tính lập trình này. Khi lắp các mảnh ngắn DNA thành bộ gen lắp ráp mới, ông đã cho các DNA hoạt động theo  lập trình đã ghi.  Đưa bộ gen lắp ráp mới  này vào trong ống nghiệm thấy chúng hoạt động trong tế bào theo đúng lập trình của bộ gen vi khuẩn đơn bào  Mycoplasma mycoide.

Như vậy ở công đoạn nghiên cứu này ông Craig Venter  đã bước được một bước căn bản  biến một đoạn DNA ngắn do chính con người tạo ra từ các chất vô cơ thành bộ gen lắp ráp mới, hoạt động theo lập trình.  Nếu cấy bộ gen lắp ráp mới  này vào vi khuẩn đơn bào  Mycoplasma mycoide thì chúng cũng sẽ phát triển nhanh chóng, chứng tỏ rằng bộ gen lắp ráp mới mà con người tạo ra từ các chất vô cơ không khác với bộ gen từng có trong tự nhiên.

Tiếp đó,  cấy bộ gen lắp ráp mới (đã được đánh dấu) vào tế bào chất của một chủng vi khuẩn đơn bào khác Mycoplasma  capricolum,  có quan hệ họ hàng với Mycoplasma mycoides. Hai loại vi khuẩn này tuy cùng họ hàng, nhưng trước đó chưa bao giờ được lai ghép với nhau. Bộ gen lắp ghép mới này nhanh chóng bám rễ vào trong tế bào Mycoplasma  capricolum, rồi phân chia liên tục, tạo ra hàng triệu vi khuẩn Mycoplasma mycoides  mới (nhận biết nhờ đánh dấu) .

Như vậy, ở công đoạn nhiên cứu tiếp này, ông Craig Venter  giải quyết được một vấn đề quan trọng hơn là tổng hợp một chủng vi khuẩn đơn bào Mycoplasma mycoide mới, giống hoàn toàn với vi khuẩn đơn bào Mycoplasma mycoide cũ trong tự nhiên, nhưng không nhờ vào sự sinh sản hay lai ghép tự nhiên mà nhờ vào chính bộ gen do con người lắp ráp và hoạt động theo lập  trình, tức là đã tổng hợp ra một cơ thể sống khởi nguồn từ các chất vô cơ.
 

Và những tranh luận...

Tổng hợp ra sự sống là một phát minh kỳ diệu tạo ra ngưỡng mới cao hơn hẳn  so với ngưỡng công nghệ sinh học hạn chế hiện có, với tính đột phá trên cả lĩnh vực  khoa học, xã hội, triết học mang ý nghĩa lớn là con người có quyền năng tổng hợp ra sự sống từ các chất vô cơ mà  không lệ thuộc vào ý chí  lực lượng siêu nhiên nào.

Theo  nhiều nhà khoa học phát minh này có vô số ứng dụng trong hiện tại và  tương lai: Có thể tạo ra các loại sinh vật trước hết là vi khuẩn giống hay khác với thiên nhiên  theo ý muốn để giúp cho việc sản xuất  nhiên liệu sinh học, hấp thu khí nhà kính gây biến đổi khí hậu, sản xuất các nguyên liệu thực phẩm, các vaccin, các chất làm sạch nước, môi trường và các chất hóa học mới khác... thậm chí có thể tạo ra các sinh vật có tính năng đặc biệt để tồn tại trong các điều kiện khắc nghiệt của sao hỏa hay các hành tinh khác. Tất nhiên không phải một lúc có thể làm được tất cả. Các nhà khoa học cần giải mã để hiểu rõ nhiều hơn nữa các bộ gen sinh vật, sử dụng công nghệ gen tạo ra các biến dị để các bộ gen mới khác theo hướng có lợi, rồi dựa vào đó tổng hợp ra các bộ gen nhân tạo, tạo ra  sinh vật hữu ích theo ý muốn. Đây có thể là bước khởi đầu của một cuộc cách mạng sinh học có tính toàn cầu, là bước tiến khổng lồ của  khoa học, bước tiến vĩ đại của nhân loại.

Tuy nhiên cũng không phải là không có ý kiến trái chiều. Nhật báo L'Osservatore Romano của Vatican phản ứng: "Việc tạo ra một tế bào sống đầu tiên  từ một bộ gen tổng hợp là một động cơ tốt  nhưng chưa phải là bản  thân sự sống". Nhà nghiên cứu gen David Baltimore  (ĐH Caltech -Mỹ)  cho rằng "Nghiên cứu  đó không tạo ra sự sống mà bắt chước sự sống". Tất nhiên, đánh giá chưa công bằng, chưa có tầm nhìn xa.  TS. Craig Venter đã từ  4 chất vô cơ tạo ra DNA, rồi tạo ra bộ gen lắp ráp mới, tạo ra cơ thể sống đơn bào mới  mà không cần sự sinh sản hay lai ghép của cơ thể đơn bào cũ, tức là đã tạo ra sự sống tự nhiên theo ý muốn  con người. Dĩ nhiên đây mới chỉ bước mở đầu, từ việc tạo ra sự sống đơn giản đến tạo ra sự sống phức tạp giống hay khác với  tự nhiên cần có bước hoàn thiện kỹ thuật tiếp theo..

Phát minh này cũng đặt ra nhiều lo ngại, sợ rằng: "công nghệ này  có thể bị lạm dụng  tạo ra vũ khí sinh học; tồi tệ  hơn sinh vật nhân tạo có thể vượt ra ngoài sự kiểm soát,  tiến hóa bất thường, dẫn tới thảm họa   hủy diệt toàn bộ mùa màng, thậm chí hủy diệt cả con người". Trước đây cũng đã có những lo ngại tương tự như vậy trước các bước tiến của công nghệ sinh học như lo sự  "nhân bản con người" sau kỹ thuật cloning tạo ra cừu Doly, lo nghĩ kẻ xấu sẽ tạo ra giống người nô lệ sau khi có kỹ thuật chiết ra tế bào gốc, biệt hóa thành tế bào đặc chủng nhưng những điều này cho đến nay chưa xay ra. Những lo ngại với phát minh trên là có cơ sở.  Đa số con người thường hướng tới  mục tiêu thiện mỹ và con người luôn luôn   được nhà nước và các tổ chức xã hội quản lý. Đó là mấu chốt để tránh mọi rủi ro.

YHTH

(Tổng hợp từ Science News, Guardian, Fortune, Time