Câu chuyện về nhà khoa học tạo ra chú ngựa nhân bản vô tính đầu tiên

Một chú ngựa con giống Haflinger, với bộ lông màu hạt dẻ và chiếc bờm vàng óng đặc trưng, đã cất tiếng hí chào đời khỏe mạnh. Nó được đặt tên là Prometea. Điều khiến sự ra đời của Prometea trở thành cơn địa chấn khoa học không phải là vẻ ngoài xinh xắn của nó, mà là nguồn gốc: Prometea không có cha. Nó là bản sao gen hoàn hảo của chính con ngựa mẹ.

Đứng sau thành tựu ngỡ như chỉ có trong tiểu thuyết viễn tưởng ấy là Giáo sư Cesare Galli, một người đàn ông với đôi mắt sáng và sự kiên định phi thường, người đã dành cả sự nghiệp để chứng minh rằng ranh giới trong sinh học luôn có thể bị chinh phục. Đây là câu chuyện về hành trình đơn độc nhưng đầy vinh quang của Galli, từ phòng thí nghiệm nhỏ bé ở Ý đến việc định hình lại cả một ngành công nghiệp thể thao tỷ đô.

Cesare Galli - "Gã phù thủy" thành Cremona và tham vọng tái tạo sự sống

Cesare Galli không phải là cái tên xa lạ trong giới công nghệ sinh học châu Âu, nhưng trước năm 2003, ông thường được biết đến như một người học trò xuất sắc hơn là một người tiên phong vĩ đại. Từng có thời gian làm việc tại Viện Roslin ở Scotland , nơi khai sinh ra cừu Dolly nổi tiếng năm 1996, Galli đã sớm tiếp thu những tinh hoa của công nghệ chuyển nhân tế bào.

Thời gian làm việc cùng Ian Wilmut, cha đẻ của cừu Dolly, đã nhen nhóm trong Galli một khát vọng cháy bỏng: đưa công nghệ nhân bản vượt ra khỏi loài cừu và chuột để áp dụng lên những loài gia súc lớn hơn, phức tạp hơn và có giá trị kinh tế cao hơn.

Trở về Ý, Galli không chọn con đường an toàn là làm việc trong các viện nghiên cứu nhà nước với nguồn tài trợ ổn định. Thay vào đó, ông cùng vợ là Giovanna Lazzari thành lập Phòng thí nghiệm Công nghệ Sinh sản (Laboratorio di Tecnologie della Riproduzione - LTR) tại Cremona. Đó là một cơ sở tư nhân, hoạt động độc lập và tự chủ tài chính. Quyết định này cho thấy tính cách của Galli: táo bạo, thực tế và muốn thoát khỏi những rào cản quan liêu của khoa học hàn lâm. Ông hiểu rằng, để công nghệ nhân bản thực sự có chỗ đứng, nó phải phục vụ được đời sống thực tiễn chứ không chỉ nằm trên các trang tạp chí khoa học.

Tại sao lại là ngựa? Vào thời điểm đó, sau thành công của cừu Dolly, các nhà khoa học khắp thế giới đã chạy đua để nhân bản lợn, bò, mèo và chuột. Nhưng ngựa vẫn là một "pháo đài" bất khả xâm phạm. Hệ thống sinh sản của loài ngựa cực kỳ nhạy cảm và phức tạp. Việc kích thích rụng trứng, nuôi cấy phôi trong ống nghiệm và giữ cho phôi thai phát triển trong tử cung ngựa mẹ khó khăn gấp nhiều lần so với các loài gia súc khác.

Nhiều dự án triệu đô đã thất bại, khiến giới chuyên môn tin rằng việc nhân bản ngựa là bất khả thi trong ngắn hạn. Nhưng Galli nhìn thấy một khía cạnh khác. Ông nhìn thấy những con ngựa đua, ngựa nhảy rào vô địch thế giới bị thiến (geldings) để dễ huấn luyện. Những con ngựa này dù mang bộ gen kiệt xuất nhưng không thể để lại nòi giống. Nếu nhân bản thành công, Galli sẽ mở ra một "chiếc chìa khóa vàng" để bảo tồn và tái tạo những nguồn gen quý giá nhất hành tinh.

Canh bạc sinh học táo bạo và sự ra đời của "đứa con từ chính mình"

Để tạo ra Prometea, Cesare Galli đã thực hiện một quy trình kỹ thuật vừa tinh vi vừa đòi hỏi sự kiên nhẫn đến mức cực đoan. Ông sử dụng kỹ thuật Chuyển nhân tế bào sinh dưỡng (SCNT), phương pháp từng tạo ra cừu Dolly. Quy trình bắt đầu bằng việc lấy một mẫu da nhỏ từ một con ngựa cái giống Haflinger trưởng thành. Từ mẫu da này, các tế bào sợi (fibroblast) được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để làm nguồn cung cấp vật liệu di truyền. Tiếp theo, ông lấy trứng từ các lò mổ, loại bỏ nhân chứa DNA của trứng đó, rồi cấy nhân tế bào da của con Haflinger vào. Sau khi dùng xung điện để kích hoạt, quả trứng rỗng mang nhân mới bắt đầu phân chia như một phôi thai bình thường.

Nhưng đến đây, Galli đã đưa ra một quyết định "điên rồ" chưa từng có tiền lệ. Thông thường, để đảm bảo an toàn, các nhà khoa học sẽ cấy phôi nhân bản vào tử cung của một con vật mang thai hộ khác loài hoặc khác cá thể để tránh phản ứng miễn dịch. Galli lại làm ngược lại: ông cấy phôi nhân bản của con Haflinger vào tử cung của chính con Haflinger đó.

Về mặt lý thuyết miễn dịch học thời bấy giờ, cơ thể mẹ cần nhận diện thai nhi là một thực thể "khác mình" để kích hoạt cơ chế bảo vệ thai nghén. Việc đưa một phôi thai có bộ gen giống hệt mẹ vào tử cung được cho là sẽ kích hoạt cơ chế đào thải tự nhiên, khiến việc mang thai thất bại.

Cesare Galli muốn đánh cược với tự nhiên. Ông và các cộng sự đã làm việc không biết mệt mỏi với những con số thống kê lạnh lùng có thể bóp nghẹt ý chí của bất kỳ ai. Họ đã tạo ra tổng cộng 841 phôi trong ống nghiệm. Từ hơn 800 niềm hy vọng đó, chỉ có 22 phôi phát triển đến giai đoạn phôi nang đủ điều kiện để cấy ghép. Số phôi này được đưa vào tử cung của 17 con ngựa cái khác nhau. Kết quả ban đầu thật thảm hại: chỉ có 4 con đậu thai, và lần lượt 3 con bị sảy. Cuối cùng, chỉ còn lại một tia hy vọng duy nhất phát triển trong bụng của chính con ngựa đã hiến tế bào da.

Ngày 28.5.2003, sự kiên định của Galli đã được đền đáp. Ca sinh nở diễn ra hoàn toàn tự nhiên. Chú ngựa con nặng 36kg đứng dậy run rẩy trên đôi chân non nớt và tìm bầu sữa mẹ. Các xét nghiệm DNA sau đó xác nhận điều kỳ diệu: Prometea là bản sao gen hoàn hảo của mẹ nó.

Galli đã chứng minh một nghịch lý sinh học: ngựa mẹ hoàn toàn có thể mang thai bản sao của chính mình mà không bị hệ miễn dịch đào thải. Cái tên "Prometea" được Galli đặt theo vị thần Prometheus trong thần thoại Hy Lạp – người đã cả gan đánh cắp ngọn lửa tri thức của các vị thần để trao cho loài người, chấp nhận mọi hình phạt để khai sáng nhân loại. Với Galli, ngọn lửa đó chính là bí mật của sự sống mà ông vừa nắm giữ.

Di sản của Prometea - Từ tranh cãi đạo đức đến ngành công nghiệp Polo triệu đô

Sự ra đời của Prometea ngay lập tức gây ra những tranh cãi trái chiều. Bên cạnh sự thán phục, không ít người lo ngại rằng chú ngựa này sẽ là một "quái vật phòng thí nghiệm", ốm yếu, lão hóa sớm hoặc vô sinh như những lo lắng từng dành cho cừu Dolly. Cesare Galli đã chọn cách im lặng và để thời gian trả lời. Ông chăm sóc Prometea như một thành viên trong gia đình.

Năm 2008, Prometea một lần nữa lên trang nhất các báo, nhưng lần này là với tư cách một bà mẹ bình thường. Nó đã sinh hạ chú ngựa con đầu lòng tên là Pegaso thông qua quá trình thụ thai tự nhiên với một con ngựa đực giống. Sự kiện Pegaso chào đời khỏe mạnh đã đập tan mọi định kiến, chứng minh rằng động vật nhân bản có chức năng sinh học hoàn toàn bình thường và có thể duy trì nòi giống.

Từ nền tảng thành công của Prometea, Cesare Galli và công ty Avantea của ông đã mở toang cánh cửa cho một ngành công nghiệp mới: nhân bản ngựa thương mại. Tác động rõ rệt nhất được nhìn thấy trong môn thể thao quý tộc Polo. Trước đây, những con ngựa chơi Polo xuất sắc nhất thường là ngựa cái hoặc ngựa thiến, và khi chúng già đi, bộ gen thiên tài của chúng sẽ vĩnh viễn mất đi. Nhờ công nghệ của Galli, điều này đã thay đổi.

Siêu sao Polo người Argentina Adolfo Cambiaso đã hợp tác để nhân bản con ngựa cái huyền thoại Cuartetera của mình. Năm 2016, thế giới thể thao sững sờ khi chứng kiến Cambiaso vô địch giải đấu danh giá nhất hành tinh trên lưng 6 con ngựa giống hệt nhau – tất cả đều là bản sao của Cuartetera.

Đến nay, hơn hai thập kỷ sau ngày Prometea chào đời, di sản của Cesare Galli đã thấm sâu vào đời sống thể thao thế giới. Liên đoàn Thể thao Ngựa Quốc tế (FEI) đã cho phép ngựa nhân bản tham gia thi đấu tại các kỳ Thế vận hội trong các bộ môn như nhảy ngựa hay dressage (ngựa nghệ thuật), thừa nhận giá trị của công nghệ này trong việc bảo tồn các dòng máu quý. Dù ngành đua ngựa thuần chủng (The Jockey Club) vẫn cấm ngựa nhân bản để bảo vệ tính truyền thống và sự đa dạng di truyền, nhưng không thể phủ nhận rằng Cesare Galli đã tạo ra một "bảo hiểm sinh học" cho loài ngựa.

Nhìn lại hành trình từ một phòng thí nghiệm nhỏ ở Cremona đến những trường đua rực rỡ ánh đèn, Cesare Galli không chỉ là một nhà khoa học tài năng. Ông là người đã dám thách thức những giới hạn được coi là bất biến của tạo hóa. Prometea giờ đây đã trở thành một phần của lịch sử, nhưng "ngọn lửa" mà nó và Galli thắp lên vẫn đang cháy sáng, giúp con người lưu giữ lại những phẩm chất ưu tú nhất của những người bạn bốn chân trung thành.

Bùi Tú