A. MỞ ĐẦU ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vài thập kỷ gần đây, chúng ta đã được chứng kiến nhiều thành tựu quan trọng trong nghiên cứu về nhân bản cũng như những tranh cãi về tính đạo đức trong nghiên cứu lĩnh vực này. Nghiên cứu về nhân bản trang bị cho chúng ta những hiểu biết về quá trình hình thành cơ thể sinh vật từ một tế bào đơn lẻ và quá trình các mô/tạng khỏe mạnh thay thế các mô/tạng bị tổn thương trong các cơ thể trưởng thành, mang lại cho nhân loại hy vọng chữa được nhiều bệnh mãn tính và nan giải mà hiện nay chưa có biện pháp điều trị hiệu quả. Mặc dù những lợi ích của nhân bản thật to lớn nhưng những hiểm họa mà nó mang lại không thể lường trước được. Nhân bản vô tính không những gặp nhiều trở ngại trong kỹ thuật nhân bản mà còn vấp phải sự phản đối về mặt đạo đức và luân lí. Chúng ta nên có thái độ như thế nào đối với sự nhân bản ở người? Đó là một câu hỏi đòi hỏi chúng ta phải nghiêm túc suy nghĩ Đây thực sự là vấn đề đã và đang gây nên nhiều tranh cãi trong các quốc gia và trên toàn thế giới. Đó là lí do tôi chọn đề tài tiểu luận “ Đạo lý sinh học trong nhân bản vô tính động vật và người” . 1 B. NỘI DUNG I. KHÁI NIỆM VÀ KỸ THUẬT NHÂN BẢN VÔ TÍNH 1. Khái niệm về nhân bản vô tính Nhân bản (cloning) là tạo ra “bản sao” của một tế bào hoặc một sinh vật. Các “bản sao” được tạo ra bằng kỹ thuật cloning được gọi là các clone, các clone này giống y hệt nhau về mặt di truyền.[ 3] Nhân bản người và động vật có thể xảy ra trong tự nhiên hoặc nhân tạo. Đây là một hình thức sinh sản đặc biệt mà kết quả là tạo ra các cơ thể giống hệt nhau về gen. Có hai kiểu nhân bản động vật là nhân bản phôi (nhân bản từ các tế bào phôi) và nhân bản vô tính từ các tế bào trưởng thành. Nhân bản phôi người và động vật có thể xẩy ra trong tự nhiên hoặc nhân tạo (các trường hợp sinh đôi cùng trứng là ví dụ điển hình của nhân bản phôi người và động vật trong tự nhiên) còn nhân bản vô tính từ các tế bào trưởng thành chỉ có thể xảy ra trong phòng thí nghiệm. Trong nhân bản vô tính từ một tế bào trưởng thành, “bản sao” (clone) sẽ là một động vật giống y chang “bố/mẹ” về mặt di truyền. “Bố/mẹ” này chính là động vật cho nhân tế bào lưỡng bội để nhân bản. Nhân bản vô tính có thể thực hiện được với các tế bào có nhân lưỡng bội lấy từ phôi, thai, hoặc từ một động vật trưởng thành, thậm chí có thể từ các mô đông lạnh. [3,6] 2. Kỹ thuật nhân bản Nhân bản phôi động vật (cloning) hiện nay dùng một trong 3 kỹ thuật sau: Phân tách các tế bào blastomere (blastomere separation), chia cắt phôi túi (blastocyst division) và kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân (somatic cell nuclear transfer). 2 2.1 Nhân bản phôi bằng phân tách các tế bào blastomere (blastomere seperation): Đầu tiên trứng và tinh trùng được thụ tinh trong ống nghiệm tạo thành phôi. Phôi này được nuôi cấy cho phát triển đến giai đoạn 2 hoặc 4 tế bào (mỗi tế bào trong khối 2 hoặc 4 tế bào này được gọi là một blastomere). Đến giai đoạn này người ta tách bỏ màng bọc phôi và chuyển phôi vào một môi trường đặc biệt làm cho các blastomere tách rời nhau ra. Mỗi blastomere này sau đó được nuôi cấy riêng biệt cho phép hình thành nên một phôi. Phương pháp này có thể tạo ra tối đa là 4 phôi bản sao giống hệt phôi ban đầu về mặt di truyền. Mỗi phôi mới được tạo ra bằng phương pháp này sau đó có thể đem cấy vào tử cung một “mẹ nuôi” cho phép phôi phát triển thành thai nhi trong quá trình mang thai của “mẹ nuôi”. Trong kỹ thuật này, các cá thể “bản sao” vẫn mang bộ gen lưỡng bội có nguồn gốc từ hai bố-mẹ.[3,6] 2.2 Nhân bản phôi bằng chia cắt phôi túi (blastocyst division)[3,6] Đầu tiên trứng và tinh trùng cũng được thụ tinh trong ống nghiệm tạo thành phôi. Nhưng khác với kỹ thuật phân tách blastomere, phôi này được nuôi cấy cho phân chia tới khi tạo thành blastocyst. Lúc này người ta chia cắt blastocyst đó thành 2 phần và cấy vào hai nửa đó vào tử cung của một “mẹ nuôi”. Qua quá trình mang thai tự nhiên, hai nửa blastocyst này phát triển thành hai cá thể sinh đôi giống hệt nhau. Cũng như các “bản sao” được tạo ra bằng kỹ thuật phân tách blastomere, các “bản sao” được tạo ra trong kỹ thuật chia cắt blastocyst cũng mang bộ gen lưỡng bội có nguồn gốc từ hai bố-mẹ. 2.3 Nhân bản bằng chuyển nhân tế bào thân (Nuclear Transplanation) Để nhân bản bằng kỹ thuật chuyển nhân cần có hai tế bào, một tế bào trứng và một tế bào cho. Qua thực nghiệm thấy trứng chưa thụ tinh phù hợp nhất cho kỹ thuật này vì dường như nó dễ dàng dung nạp nhân cho hơn. Tế 3 bào trứng phải được loại bỏ nhân, quá trình này làm mất đi hầu hết thông tin di truyền của trứng. Bằng các kỹ thuật khác nhau, tế bào thân được đưa về giai đoạn G0 (pha không hoạt động) khi đó hoạt động sinh học của tế bào thân được “tắt” nhưng tế bào không chết. Ở trạng thái này nhân tế bào thân đã sẵn sàn được trứng chấp nhận. Đặt nhân tế bào cho vào trong tế bào trứng đã loại nhân. Sau đó tế bào trứng được kích thích phát triển thành phôi trên in vitro và được đưa vào tử cung “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai. Nếu tất cả các khâu trong quá trình này được thực hiện một cách chính xác, một bản sao hoàn hảo của động vật cho nhân sẽ ra đời. Nếu trứng được dùng trong quy trình này được lấy từ cùng cá thể cho nhân tế bào thân, kết quả sẽ là một phôi vô tính thừa hưởng toàn bộ vật chất di truyền của cá thể đó (cả DNA nhân và DNA ty thể) bởi vì DNA ngoài nhân (DNA ty thể) có nguồn gốc từ bào tương tế bào trứng của cơ thể “mẹ”. Nhiều “bản sao” có thể được tạo ra bằng cách chuyển các nhân giống nhau vào các trứng lấy từ một cơ thể cho duy nhất. Nếu các nhân tế bào thân và trứng lấy từ các cá thể khác nhau, chúng sẽ không hoàn toàn giống cơ thể cho nhân vì các “bản sao” sẽ khác ở một số gen ty thể. [3,5] * Tóm tắt quy trình nhân bản bằng phương pháp chuyển nhân gồm các bước sau: 1. Lấy tế bào trứng của cơ thể “mẹ”, hút bỏ nhân đơn bội. 2. Lấy tế bào thân trưởng thành (máu, da …) của cá thể sẽ nhân bản, đồng bộ hóa chu trình tế bào của tế bào này, hút lấy nhân lưỡng bội. 3. Đưa nhân lưỡng bội vào trong trứng đã hút bỏ nhân nói trên (bằng tiêm trực tiếp hoặc bằng kích thích xung điện) để tạo nên “hợp tử” hay “phôi vô tính”. 4 4. Kích thích để “hợp tử” tiếp tục phát triển và phân chia tạo nên khối blastocyst 5. Sau đó khối blastocyst này có thể được: + Nuôi cấy trong labo nhằm để lấy tế bào gốc, qua đó có thể tạo ra các clone tế bào gốc phôi mang gen giống với cơ thể cho tế bào thân (Mục đích nhân bản trị liệu) + Hoặc đem cấy vào tử cung của một “mẹ nuôi” để cho phát triển thành bào thai, qua đó có thể tạo nên một “bản sao” giống hệt cơ thể cho nhân tế bào thân (Mục đích nhân bản vô tính động vật/người) H: Quy trình chung nhân bản vô tính người và động vật 5 Như vậy, vật liệu của nhân bản phôi bằng kỹ thuật phân tách blastomere và phân chia blastocyst là phôi được thụ tinh bằng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (có sự tham gia của trứng và tinh trùng) còn vật liệu của nhân bản bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào là các “phôi vô tính” được tạo ra bằng cách chuyển nhân một tế bào thân sang một tế bào trứng đã hút bỏ nhân. Cả phôi thụ tinh nhân tạo và phôi được tạo ra bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân đều là các tế bào gốc toàn năng, có khả năng phát triển thành một cơ thể hoàn chỉnh. Khác với nhân bản bằng kỹ thuật phân tách blastomere và phân chia blastocyst, các động vật được nhân bản bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân chỉ mang vật liệu di truyền của một bố hoặc mẹ. [3] 2.4 Nhân bản vô tính (reproductive cloning) người và động vật có vú Nhân bản vô tính, còn gọi là nhân bản DNA trưởng thành, là một dạng sinh sản vô tính nhân tạo dựa trên kỹ thuật nhân bản. Kỹ thuật nhân bản vô tính được dùng với mục đích tạo ra một “bản sao” giống hệt một động vật hoặc một người đang tồn tại. Kỹ thuật này đã được dùng để nhân bản cừu và các động vật có vú khác. [web1,2] Nhân bản vô tính người và động vật được thực hiện dựa trên kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân. Quy trình này bắt đầu bằng việc thay thế nhân đơn bội của một tế bào trứng bằng nhân lưỡng bội lấy từ một tế bào thân của cá thể hoặc phôi sẽ được nhân bản. Trứng này sau đó được kích thích cho phép phân chia hình thành blastocyst. Sau đó cấy blastocyst này vào tử cung của một “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai và cho ra đời một cá thể. Cá thể này sẽ là một “bản sao” của cá thể đã cho nhân tế bào. DNA trong nhân tế bào của cá thể “bản sao” được thừa hưởng chỉ từ một bố/mẹ (bản gốc) duy nhất. Cho 6 tới nay có hai kỹ thuật chuyển nhân được dùng trong nhân bản vô tính động vật: * Kỹ thuật Roslin (1996) Do Ian Wilmut và Keith Campbell ở viện Roslin (Scotland) dùng để nhân bản cừu Dolly Đầu tiên một tế bào (tế bào cho thông tin di truyền) được lấy ra từ tuyến vú của một cừu mẹ. Tế bào này sau đó được nuôi cấy nhân lên trên in vitro nhằm tạo ra nhiều bản sao nhân tế bào. Sau đó một tế bào được lấy ra khỏi nuôi cấy và đồng bộ hóa chu trình tế bào (synchronizing cell cycles) bằng cách để đói trong môi trường thiếu dinh dưỡng (lượng chất dinh dưỡng chỉ vừa đủ giữ cho tế bào không chết). Trong điều kiện này tế bào tắt tất cả các gen hoạt động tế và chuyển vào pha ngủ G0. Loại bỏ nhân của tế bào trứng chưa thụ tinh lấy từ một cừu “mẹ nuôi”, đặt tế bào trứng này sát vách tế bào cho (đã đưa về pha G0). Sau khi rút nhân trứng từ 1 đến 8 tiếng, cho một dòng điện chạy qua hai tế bào này, shock có tác dụng hòa tế bào trứng (đã bỏ nhân) và tế bào cho nhân với nhau, đồng thời khởi động tế bào mới tạo thành phát triển thành phôi. Nếu phôi đó sống, nó được cho phát triển trong khoảng 6 ngày và cuối cùng được đặt vào tử cung “mẹ nuôi” cho phát triển thành thai và sinh sản như bình thường. Kỹ thuật tạo ra cừu Dolly có tỷ lệ thành công là 1/277 [web5] 7 H: Quy trình nhân bản cừu Dolly * Kỹ thuật Honolulu Kỹ thuật này được Teruhiko Wakayama và Ryuzo Yanagimachi ở đại học tổng hợp Hawai giới thiệu năm 1998. Kỹ thuật của Honolulu hiệu quả hơn nhiều (thành công 3 lần trong mỗi 100 lần thực hiện) so với kỹ thuật của Roslin (thành công 1 lần trong 277 lần thực hiện) Wakayama thực hiện đồng bộ hóa chu trình tế bào bằng phương pháp khác với Wilmut. Wilmut dùng tế bào tuyến vú, một tế bào phải được đưa vào giai đoạn G0. Wakayama ban đầu dùng ba loại tế bào: các tế bào Sertoli (tế bào lát ống tinh hoàn), các tế bào não, và các tế bào gò trứng (cumulus cells). Bình thường trong cơ thể cả hai loại tế bào Sertoli và tế bào não đã được duy trì ở pha G0 và các tế bào gò trứng hầu như luôn ở pha G0 hoặc G1 (trạng thái ngủ hay tình trạng ẩn dật). 8 Các trứng chuột chưa thụ tinh được dùng để nhận nhân cho. Sau khi loại bỏ nhân, đưa nhân tế bào cho vào trong tế bào trứng bằng tiêm nhân trực tiếp. Nhân của tế bào cho được lấy ngay trong vài phút khi tế bào thân được lấy từ cơ thể chuột. Khác với kỹ thuật Roslin, kỹ thuật Honolulu không nuôi cấy tế bào thân. Sau một giờ, tế bào trứng chấp nhận nhân mới. Trứng được để yên thêm 5-6 giờ nữa rồi đưa vào ủ trong môi trường nuôi cấy hóa học (có chứa chất cytochalasin B) để khởi động tế bào phân chia. Môi trường này có vai trò giống shock điện nhưng diễn ra êm ái hơn và ít gây tổn thương tế bào hơn. Sau khi được khởi động, trứng này sẽ phát triển thành phôi, phôi này sau đó được cấy vào tử cung “mẹ nuôi” cho mang thai và sinh nở bình thường. Kỹ thuật Honolulu thành công nhất với các tế bào gò trứng (cumulus cell), vì lý do này các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào sử dụng tế bào này. Kỹ thuật Honolulu được cho là ưu việt hơn kỹ thuật Roslin và đã được ứng dụng rộng rãi để nhân bản vô tính các động vật khác.[web5,6] Một số khác biệt giữa kỹ thuật Roslin và Honolulu Kỹ thuật Roslin Kỹ thuật Honolulu Tế bào cho: - Là tế bào tuyến vú, cần được đưa về giai đoạn G0. - Được nuôi cấy nhân lên ngoài cơ thể Tế bào cho: - Là tế bào tự nhiên đã ở trạng thái ngủ (giai đoạn G0 hoặcc G1): các tế bào cumulus, tế bào não, tế bào sertoli - Dùng ngay, không nuôi cấy ngoài cơ thể - Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận bằng shock điện - Đưa nhân tế bào cho vào tế bào nhận bằng tiêm trực tiếp - Đồng thời với nhận- Trứng sau nhận nhân (“thụ tinh”) được để yên 9 nhân trứng được dòng điện hoạt hóa luôn. (không có kích thích nào khác) 5-6 giờ để cho phép chấp nhận nhận mới và có thời gian tái lập trình nhân tế bào - Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phôi bằng shock điện - Hoạt hóa tế bào phân chia phát triển thành phôi bằng ủ trong môi trường hóa học có chứa cytochalasin B. - Tỷ lệ nhân bản thành công cừu Dolly thấp (1 trong số 277 lần làm) - Tỷ lệ nhân bản thành công trên chuột rất cao (3 trong số mỗi 100 lần làm) II. NHÂN BẢN VÔ TÍNH Ở ĐỘNG VẬT 1. Một số thành tựu trong nhân bản vô tính động vật. [3] 1959 - Thỏ ra đời bằng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm. 1968 - Edwards và Bavister thụ tinh trứng người trên in vitro. 1979 - Karl Illmensee công bố nhân bản được ba con chuột từ một phôi ban đầu. 1984 - Steen Willadsen nhân bản thành công cừu từ các tế bào phôi bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào phôi. 1986 - Steen Willadsen nhân bản một con bò từ các tế bào phôi một tuần tuổi đã biệt hóa. 1993 - Bò được tạo ra bằng cách chuyển nhân từ các tế bào phôi nuôi cấy 10 [...]... nhân bản vô tính động vật: - Phương pháp này giúp lưu giữ các nguồn gene quí - Có ý nghĩa trong nghiên cứu y học - Nhân bản các động vật đứng trước nguy cơ tuyệt chủng Với những thành tựu của nhân bản vô tính, trong tương lai việc phục hồi được một số động vật đã tuyệt chủng là khả năng có thể - Tạo ra nguồn thực phẩm từ động vật nhân bản vô tính an toàn Nhân bản động vật cũng có tiềm năng to lớn trong. .. nghiệm về nhân bản vô tính (cloning) tại Khu Công nghệ cao Hoà Lạc với kinh phí vài triệu USD.Theo Bộ Khoa học - Công nghệ, liên quan đến cuộc họp của Liên hợp quốc về việc thảo luận và thông qua luật cấm chế tạo phôi người bằng phương pháp nhân bản vô tính 30 Tóm lại, việc thành công trong nhân bản vô tính đã dấy lên tranh cãi các vấn đề về đạo đức Pháp luật nhiều nước cấm nhân bản vô tính người Người... nghiệm khác nhau Người ta đã lợi dụng sự nhập nhằng giữa hai việc nhân bản vô tính người và nhân bản trị liệu để lách luật và hợp pháp hoá hoạt động của mình vì nhiều quốc gia tuy cấm tuyệt đối việc nhân bản vô tính xong lại rất khuyến khích, thậm chí còn đầu tư để phát triển nhân bản vô tính trị liệu Thêm vào đó, mặc dù nhân bản vô tính người đã gieo nhiều dông bão tại Bỉ, Pháp, Anh, Italia, Canada, Hà... khoa học vừa được Uỷ ban khoa học và công nghệ thuộc nội các Nhật Bản bỏ phiếu thông qua Dự luật này sẽ cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng và tạo ra các phôi người bằng phương pháp nhân bản vô tính 2 Nhân bản người 2.1 Một số sự kiện về nhân bản vô tính người. [web 5, 6,9] - Cuối 1998 : các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Kyeonghee (Nam Hàn) tuyên bố họ đã thành công trong việc tạo ra phôi con người. .. người Người ta cho rằng, việc nhân bản vô tính ở người có thể đặt xã hội trước những thảm hoạ khôn lường, nhiều người coi nhân bản vô tính người là tội ác chống lại loài người (ii) Đối với ý kiến người dân trên thế giới.[web 17,18] + Không ít người cho rằng nhân bản người là một việc làm trái đạo đức Theo quan điểm của họ, một phôi vô tính là một mầm sống tiềm tàng của con người, nên việc phá hủy một... bản vô tính con người trên toàn cầu ngay lập tức, hoặc phải thông qua những qui định cấm bạc đãi những người được nhân bản" 28 + Nhật Bản: nếu nhân bản vô tính sẽ bị phạt tối đa 10 năm tù và 90.000 USD + Pháp: chính phủ đang vận động thiết lập lệnh cấm toàn cầu về những nghiên cứu như vậy Pháp là một trong các quốc gia phản đối mạnh nhất các công nghệ nhân bản + Mỹ: cấm hoàn toàn việc nhân bản vô tính. .. giáo, vấn đề phạm vi và điều kiện cho các nghiên cứu loại này Nhân bản vô tính là một thành tựu lớn của nhân loại, mở ra các tiềm năng ứng dụng to lớn trong tương lai của công nghệ sinh học vào nhiều lĩnh vực y sinh học khác nhau Mặc dù còn nhiều tranh cãi nhưng các nghiên cứu về nhân bản sẽ vẫn phát triển Nhân bản vô tính người tạo ra các bản sao” sống là một công việc nguy hiểm, gây rối loạn xã hội... đích của nhân bản trị liệu là tạo ra các mô/tạng phù hợp (khỏe mạnh và không bất đồng miễn dịch) để ghép cho người bệnh Quy trình nhân bản trị liệu khởi đầu với các giai đoạn giống hệt nhân bản vô tính Các tế bào khỏe mạnh được lấy ra từ một bệnh nhân, sau đó nhân tế bào khỏe mạnh này được hút ra và đưa vào một tế bào trứng đã hút bỏ nhân (liệu pháp thay thế nhân tế bào) tạo thành một “phôi vô tính Khác... trên tay một trong số chú chó nhân bản vô tính (Ảnh: Koreatimes.co.kr) 22/4/2009 các nhà khoa học Hàn Quốc thông báo đã nhân bản vô tính một con lợn để lấy các cơ quan nội tạng đã biến đổi gen cấy ghép cho người H: Lợn nhân bản để lấy cơ quan nội tạng 2009- Lạc đà nhân bản vô tính đầu tiên trên thế giới Thành phố Dubai thuộc Các tiểu vương quốc Ảrập Thống nhất vừa công bố một thành tựu khoa học mới: lạc... nghiệp chăn nuôi, cho phép nhân bản các vật nuôi mang các đặc tính quý báu (lợn siêu nạc, bò siêu sữa…) - Khoảng cách nhân bản vô tính ở động vật đến việc nhân bản con người là một khoảng ngắn - Dường như chỉ tạo ra những sinh vật có vấn đề về sức khỏe: giảm tuổi thọ, lão hóa sớm… Năm 2003 cừu Dolly chết do các căn bệnh của tuổi già (viêm khớp và viêm phổi nặng) khi nó được 6 tuổi, trong khi tuổi thọ của . kiểu nhân bản động vật là nhân bản phôi (nhân bản từ các tế bào phôi) và nhân bản vô tính từ các tế bào trưởng thành. Nhân bản phôi người và động vật có. cho nhân tế bào thân (Mục đích nhân bản vô tính động vật/ người) H: Quy trình chung nhân bản vô tính người và động vật 5 Như vậy, vật liệu của nhân bản