Tạo thành công tinh trùng hoàn chỉnh từ tế bào gốc

Con số thống kê cho thấy 15% số cặp vợ chồng vô sinh, trong đó phần nhiều là do quá trình hình thành giao tử gặp trục trặc. Việc tạo ra tinh trùng trong phòng thí nghiệm là một bước tiến quan trọng để giải quyết vấn đề hiếm muộn hiện nay. Công trình nghiên cứu được các nhà khoa học Trung Quốc thực hiện từ tế bào gốc.

Tinh trùng đàn ông hình thành nhờ một quá trình rất phức tạp gọi là “quá trình tạo tinh”. Đầu tiên, tế bào gốc được biến thành tế bào mầm phôi nguyên thủy (PGC) rồi phân bào giảm nhiễm. Quá trình này khác với quá trình các tế bào phân chia – được gọi là phân bào có tơ – vì nó sẽ sản sinh ra giao tử, chiếm một nửa nhiễm sắc thể của tế bào gốc.

Giả lập quá trình phân bào giảm nhiễm là một thử thách với các nhà khoa học vì từ trước tới nay chưa bao giờ “tiêu chuẩn vàng” để tạo ra quá trình phân bào hoàn chỉnh được hình thành. Để đạt được bước giả lập này, các nhà khoa học phải mô phỏng mọi quá trình phân bào giảm nhiễm, bao gồm kỳ tiếp hợp và tái tổ hợp liên quan tới sự phân chia và hợp nhất của nhiễm sắc thể. Ngoài ra, giao tử phải có khả năng tạo ra một cơ thể sống hoàn chỉnh.

Miêu tả quá trình của mình trên tạp chí Cell Stemm Cell, các nhà khoa học Trung Quốc giải thích họ giả lập tế bào gốc phôi chuột thành tế bào mầm phôi nguyên thủy PGC bằng cách đặt xung quanh chúng các mô tinh hoàn chuột đã qua xử lý. Các mô tinh hoàn chuột này có thể sản sinh axit retinoic được cho là khơi mào cho quá trình hình thành tinh trùng sau này. Sau đó, họ thêm các hormone giới tính như testosterone, hormone kích thích nang và chiết xuất tuyến yên bò để cấu thành quá trình phân bào giảm nhiễm.

Phân tích gene sau đó cho thấy sự xuất hiện của nhiều thành phần được cho là liên quan tới quá trình tiếp hợp và tái tổ hợp nhiễm sắc thể, đánh dấu quá trình phân bào giảm nhiễm nảy sinh.

Giao tử tạo ra bởi quá trình này sau đó được cấy vào tử cung của chuột cái và phát triển thành phôi và ra đời một chú chuột con khỏe mạnh. Những chú chuột này đều phát triển bình thường, khỏe mạnh cho tới lúc trưởng thành. Quá trình giả lập phân bào đã thành công.

Nhiều nghiên cứu nữa sẽ phải tiến hành để xác định xem cách thức này có dùng trên người được hay không. Tuy nhiên, tác giả nghiên cứu hy vọng công trình của họ sẽ là xuất phát điểm cho việc chữa trị chứng vô sinh của nam giới rất phổ biến hiện nay.