Những chú lợn con với đôi mắt mở to ùa ra khi thấy khách lạ tìm tới thăm chúng tại một trang trại không bình thường nằm ở thị trấn Blacksburg, Mỹ. Đây là nông trại đầu tiên trên thế giới chuyên nuôi những chú lợn đã qua chỉnh sửa gene để tạo ra nguồn nội tạng phục vụ việc cấy ghép vào cơ thể người. Năm sau những lớp cổng khóa chặt, mọi phương tiện tiến vào trang trại sẽ được tẩy rửa sạch sẽ, đồng thời khách cũng phải thay quần áo, mặc đồ bảo hộ đặc biệt và tiến hành khử trùng toàn thân. Chưa hết, mỗi khi đi qua một chuồng nuôi (có điều hòa) riêng, khách sẽ phải nhúng đôi giày đang đi vào những chậu nước khử trùng.
Tiến sĩ David Ayares, người của công ty Revivicor (một doanh nghiệp đặt mục tiêu tạo ra những giống lợn có thể hiến tạng cho con người), là nhân vật đã dành hàng thập kỷ để nghiên cứu và lai tạo thành công giống lợn đầu tiên có thể hiến tạng. Ông nhận xét những chú lợn này là các sinh vật "rất quý giá”.
Những khâu đảm bảo an toàn sinh học thậm chí còn được nâng cao hơn tại Christiansburg, một địa điểm nằm cách Blacksburg chỉ vài chục km, nơi đang nuôi một đàn lợn mới. Dự kiến, đàn lợn sẽ cung cấp nội tạng cho các nghiên cứu về cấy ghép tạng từ động vật sang người ngay trong năm tới.
Trang trại đặc biệt này có kích thước khá lớn và nhìn từ ngoài, người ta có thể nhầm lẫn nó với một nhà máy dược phẩm. Trong đó, một vài khu vực bị đóng cửa với người ngoài và chỉ những nhân viên được lựa chọn kỹ càng mới được tiếp cận, chăm sóc những chú lợn con này.
Quá trình làm việc, họ sẽ phải đi tắm theo đúng giờ quy định cũng như phải đi giày và mặc bộ đồ khử trùng do công ty cung cấp. Đổi lại từ việc phải triển khai những quy trình nghiêm ngặt đó là sự an toàn và khỏe mạnh của những chú lợn sạch nhất thế giới. Chúng được hít thở không khí và uống nước lọc với chất lượng còn tốt hơn cả những gì con người đang sử dụng. Ngay cả thức ăn của chúng cũng được khử trùng, tất cả chỉ để ngăn người được cấy ghép tạng bị mắc bệnh.
Ông Matthew VonEsch, trợ lý Phó Chủ tịch United Therapeutics, công ty mẹ của Revivicor, cho hay: “Chúng tôi đã thiết kế cơ sở này để bảo vệ những chú lợn khỏi ô nhiễm môi trường và con người ngoài kia, vì mỗi người bước vào nơi này đều có khả năng là mầm bệnh gây hại”. Theo hãng thông tấn Associated Press, công ty tiêu tốn khoảng 75 triệu USD để xây dựng mô hình trang trại vô trùng và đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) về sản phẩm ghép tạng.
Lợn sẽ thay thế người hiến tạng
Mỗi năm có hàng ngàn người Mỹ đã thiệt mạng vì không được ghép tạng. Theo các chuyên gia, chúng ta sẽ không bao giờ có đủ số người hiến tạng để đáp ứng nhu cầu thế giới hiện nay.
Ngoài con người, chỉ có động vật là một nguồn cung sẵn nội tạng thay thế sẵn có. Sau nhiều thập kỷ thất bại, các công ty như Revivicor, eGenesis hay Makana Therapeutics đã và đang phối giống, lai tạo ra nhiều chú lợn với nội tạng giống con người hơn. Tính đến nay, đã có 4 ca ghép tạng khai thác từ lợn được thực hiện, với hai ca ghép tim và một ca ghép thận. Tất cả các nội tạng đều do Revivicor cung cấp. Đáng tiếc là chỉ sau vài tháng, những bệnh nhân được ghép tạng đều không thể duy trì sự sống. Nhưng đổi lại, sự ra đi của họ đã đem lại những bài học có giá trị cho các nghiên cứu về sau, để thử nghiệm lại lên những người khác.
Hiện FDA đang đánh giá kết quả đầy hứa hẹn từ những thí nghiệm trên các cơ thể chết não được hiến tặng, cũng như chờ kết quả nghiên cứu bổ sung về việc ghép tạng lợn ở khỉ đầu chó, trước khi quyết định bước tiếp theo.
Theo David, những con lợn sẽ được nuôi lớn đến những khoảng thời gian khác nhau để phù hợp với từng bệnh nhân. Điều này sẽ giúp những phần nội tạng thu hoạch về không bị lão hóa, hay khiến người ghép tạng mắc bệnh.
Các bác sĩ phẫu thuật cấy ghép, khi tiếp nhận nội tạng từ trang trại của Revivicor đã phải thốt lên rằng công ty đang cung cấp cho họ những sản phẩm có chất lượng rất cao. Thử thách lớn nhất hiện nay vẫn là làm sao để cơ thể con người tiếp nhận nội tạng lợn mà không đào thải. Ngoài ra, người ta cũng muốn tìm hiểu xem lợn nuôi lấy tạng có bị nhiễm một căn bệnh truyền nhiễm kỳ lạ nào đó không.
Quá trình giải quyết thử thách này sẽ bắt đầu với việc sửa đổi gene lấy từ tế bào da lợn trong phòng thí nghiệm. Trước tiên, Revivicor đã xóa một loại gene có thể tạo ra đường alpha-gal. Alpha-gal có thể gây ra sự phá hủy ngay lập tức hệ thống miễn dịch của con người. Kế đến, họ loại bỏ thêm 3 loại gene khác có nguy cơ gây ảnh hưởng đến hoạt động miễn dịch của con người.
Hiện công ty này đang tập trung vào việc chỉnh sửa 10 loại gene khác nhau. Quá trình bao gồm việc xóa bớt gene lợn và thêm gene người để giảm nguy cơ bị đào thải hay đông máu. Đồng thời các cơ quan nội tạng lợn cũng đang được hạn chế kích thước để phù hợp với cơ thể con người hơn. Các nhà nghiên cứu cũng tiến hành nhân bản vô tính lợn được chỉnh sửa gene, theo cách tương tự đã giúp những chú cừu Dolly vô tính ra đời.
Cứ hai lần mỗi tuần, các lò mổ sẽ vận chuyển tới Revivicor hàng trăm quả trứng được lấy từ buồng trứng của những con lợn nái. Vì những quả trứng này rất nhạy cảm với ánh sáng, các nhà khoa học phải thường xuyên làm việc trong bóng tối. Qua kính hiển vi, họ sẽ quan sát và hút sạch DNA gốc từ quả trứng, trước khi thực hiện các bước chỉnh sửa gene - bơm DNA mới vào trong quả trứng. Bước tiếp theo là kích điện nhẹ DNA mới và kích hoạt quá trình phsat triển phôi.
Theo David Ayares, kỹ thuật chỉnh sửa gene này giống như việc chơi hai trò chơi điện tử cùng một lúc. Một tay thì giữ quả trứng đứng yên tại chỗ còn tay kia thì thực hiện các thao tác hút và cấy gene. Vài giờ sau, những cái phôi đã qua xử lý sẽ được chuyển đến trang trại và được cấy vào các con lợn nái đang chờ sẵn.
Con lợn được chỉnh sửa gene đầu tiên của công ty mang tên GalSafe hiện đang được nhân bản bằng hoạt động sinh sản bình thường, thay vì nhân bản vô tính. Nếu phương pháp cấy ghép dị chủng thành công, những con lợn góp phần làm nên thành công cũng sẽ được nhân giống như GalSafe.
Đãi ngộ xa xỉ cho những con vật quan trọng
Tại trang trại nuôi lợn, ca khúc “Free Fallin” được bật lên trong các chuồng nuôi, qua đó giúp chúng quen dần với tiếng nói của con người. Trong những chuồng nuôi với điều hòa mát lạnh, những chú lợn luôn ở trong trạng thái vui tươi, hồ hởi và chỉ dừng lại khi những “vị khách” không còn cho chúng đồ ăn nữa.
“Đây quả thực là những đãi ngộ rất xa xỉ đối với lợn. Thế nhưng chúng là những sinh vật rất quý giá. Không những vậy chúng còn rất thông minh. Tôi đã thấy những chú lợn này chơi với trái bóng như đang ở trong một trận cầu thực sự vậy”, David Ayares chia sẻ.
Hiện có khoảng 300 con lợn ở các độ tuổi khác nhau sống tại trang trại này, nơi nằm ẩn mình trên những ngọn đồi và vị trí chính xác của nói không được phép tiết lộ vì lý do an ninh. Do những con lợn có các bộ gene khác nhau nên người ta phải gắn thẻ lên tai để phân biệt chúng.
Suyapa Ball, lãnh đạo Bộ phận Công nghệ về lợn và Vận hành Trang trại của Revivicor, chia sẻ với AP trong khi đang xoa lưng một chú lợn: “Một số con trong số chúng luôn được tôi kiểm tra mỗi ngày. Bạn phải cho chúng một cuộc sống tốt, vì chúng đang dâng hiến sinh mạng mình cho con người”.
Ngoài lợn nuôi lấy tạng, trang trại còn có một số giống lợn được dùng cho những thí nghiệm quan trọng nhất (các thử nghiệm ban đầu với con người và nghiên cứu trên khỉ đầu chó, theo yêu cầu của FDA). Chúng được sống và nuôi dưỡng trong một khu riêng, với mức độ bảo mật và an toàn còn nghiêm ngặt hơn.
Nhưng tại Christiansburg, đã xuất hiện dấu hiệu rõ ràng rằng hoạt động cấy ghép dị chủng đang bước vào một giai đoạn mới khi United Therapeutics đã xây dựng cơ sở vô trùng mới rộng hơn 7.100 mét vuông. Công ty dự kiến sẽ sả xuất khoảng 125 nội tạng lợn mỗi năm, một con số đủ lớn để cung cấp tạng cho các cuộc thử nghiệm lâm sàng.
Sẽ còn phải mất nhiều năm thử nghiệm lâm sàng và chứng minh liệu hoạt động cấy ghép dị chủng thực sự có thể hoạt động hay không. Nhưng nếu thành công, kế hoạch của United Therapeutics là xây dựng những cơ sở lớn hơn nữa với khả năng tạo ra 2.000 phần nội tạng mỗi năm, tại nhiều nơi trên khắp Mỹ.
Theo David Ayares, ngành này đang ở thời điểm tiến triển tốt và khả năng sẽ “không có sự cố nghiêm trọng nào hay sự đào thải ngay lập tức nào xảy ra sau khi tiến hành phẫu thuật cấy ghép dị chủng. Ông cũng bày tỏ tin tưởng rằng mọi thứ trong ngành sẽ trở nên hết sức thú vị chỉ trong vòng từ 2 tới 3 năm tới./.
