Sửa gen tạo giống 'siêu bố'

“Siêu bố” hay cách gọi khác là “đực giống thay thế” là thuật ngữ giới khoa học sử dụng để gọi các con đầu dòng được chỉnh sửa gen nhằm tăng giá trị sản phẩm chăn nuôi, qua đó vừa cải biến chất lượng vừa đảm bảo an ninh lương thực.

Lợn, dê, bò và gia súc nói chung tạo ra tinh trùng mang vật chất di truyền của động vật. Đó là nguyên lý sinh học tự nhiên, nhưng các nhà nghiên cứu đã sử dụng một công cụ chỉnh sửa gen công nghệ cao để loại bỏ gen sinh sản nam trong phôi động vật. Việc này khiến những con vật được sinh ra vô sinh, nhưng chúng bắt đầu sản xuất tinh trùng sau khi tiêm các tế bào sản xuất tinh trùng từ động vật hiến tặng.

Một nhóm nghiên cứu quy tụ các nhà khoa học Mỹ - Anh cho biết, kỹ thuật này sẽ cho phép những con đực thay thế sinh ra thế hệ sau mang vật chất di truyền của những động vật ưu tú (bố) và như nghiên cứu đã thành công với bò đực.

Đây là công nghệ mà các nhà khoa học đang hướng đến vừa nâng cao chất lượng di truyền ở vật nuôi vừa đảm bảo nhu cầu lương thực.

"Điều này có thể có tác động lớn đến việc giải quyết tình trạng mất an ninh lương thực trên toàn thế giới. Nếu chúng ta có thể giải quyết vấn đề này về mặt di truyền, thì điều đó có nghĩa là chúng ta chỉ cần ít nước hơn, ít thức ăn hơn và ít kháng sinh hơn đưa vào động vật (nhằm nâng cao chất lượng, sản lượng)", theo giáo sư Jon Oatley từ Trường Thuốc Thú y thuộc Đại học bang Washington.

Trong thí nghiệm tại Viện Roslin thuộc Đại học Edinburgh (Anh), các con chuột giống đực được xác nhận mang đầy đủ đặc tính gen như của tinh trùng từ “con cho”. Kết quả ấn tượng là chúng khỏe mạnh. Giáo sư Bruce Whitelaw từ Viện Roslin cho biết, các động vật lơn hơn như dê cừu bò chưa được lai tạo trong các thí nghiệm mẫu, nhưng thành công với chuột là bằng chứng hướng đi của nhóm nghiên cứu thành công mạnh mẽ.

“Điều này cho thế giới thấy rằng công nghệ này là có thật. Nó có thể được sử dụng còn việc giờ đây của chúng tôi là phải vào cuộc và tìm ra cách tốt nhất để sử dụng nó một cách hiệu quả để giúp nuôi dân số ngày càng tăng ", Whitelaw nói.

Học viện Khoa học Nông nghiệp Trung Quốc vừa loan báo thành công trong việc tạo ra giống lợn kháng bệnh, là loài duy nhất trên thế giới có thể chống lại virus gây hội chứng hô hấp và sinh sản ở lợn cũng như virus viêm dạ dày truyền nhiễm ở lợn. Theo các nhà khoa học Trung Quốc, hai loại virus trên có khả năng lây nhiễm cao và gây thiệt hại lớn cho ngành chăn nuôi lợn, đặc biệt là gây ra bệnh tiêu chảy với tỷ lệ chết rất cao ở lợn con. Một điểm khác là loại lợn biến đổi gen này có khả năng sinh sản và cho năng suất thịt như bình thường.

Theo các nhà nghiên cứu, công nghệ này cũng có thể giúp bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Chẳng hạn như có thể sử dụng tinh trùng đông lạnh của một con tê giác có nguy cơ tuyệt chủng để tái tạo đàn cho loài này.

Trở ngại hiện nay chính là ý chí chính trị, còn khả năng có thành công hay không trong chỉnh sửa gen là không phải bàn cãi dưới góc độ khoa học. Đến nay, vật nuôi được chỉnh sửa gen vẫn chưa được cấp phép cho tiêu thụ như một sản phẩm lương thực cho con người, vì những lo ngại về an toàn, đạo đức và phúc lợi động vật.

Kỹ thuật có thể đáp ứng được nhưng Hội đồng đạo đức sinh học Nuffield đang xem xét các vấn đề đạo đức đặt ra khi sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen ở động vật nuôi.

Giám đốc Hugh Whittall cho biết, chỉnh sửa gen có thể vấp phải thách thức xã hội. “Việc chỉnh sửa bộ gen có thể và nên được triển khai ở mức độ nào bên ngoài môi trường khoa học sẽ không chỉ phụ thuộc vào quá trình nghiên cứu mà còn phải xem xét nó có phù hợp với các giá trị và lợi ích xã hội ở từng nơi hay không”, ông nói.

Các ứng dụng tiềm năng của công nghệ chỉnh sửa gen bao gồm di truyền bò không sừng (tránh gây hại) và lợn hoặc gà có khả năng kháng bệnh.

Chỉnh sửa gen liên quan đến việc xóa hoặc thay đổi mã hóa trong phôi. CRISPR là công nghệ được cho là tiên tiến nhất hiện nay, đó là hệ thống sinh học cho phép thay đổi DNA được công nhận vào năm 2012. CRISPR quét bộ gen để tìm vị trí của một gen nhất định và sau đó sử dụng “kéo phân tử” để cắt DNA. Mặc dù hiệu quả trong phòng thí nghiệm, quy trình này được cho là còn kém hoàn hảo và có thể cắt bỏ quá nhiều DNA, dẫn đến các chỉnh sửa có khi lại cắt bỏ các gen quan trọng và không mong muốn.