Đầu tháng 8/2015, cộng đồng khoa học thế giới đã chính thức cảnh tỉnh mối hiểm họa của một loại vũ khí mới, sinh vật biến đổi gen gây lan truyền bệnh tật. Nếu công nghệ tăng cường gen rơi vào tay bọn khủng bố thì nguy cơ hủy diệt sẽ vượt qua sức tưởng tượng của con người.
Với công cụ CRISPR/Cas9, nhiều người lo ngại sinh vật chuyển gen có thể dễ dàng tiếp tay cho chủ nghĩa khủng bố chống lại loài người.
Nguy cơ diệt chủng mang tên sinh vật chuyển gen
Tạp chí Science của Mỹ số ra đầu tháng 8/2015 đã phát đi lời thỉnh cầu của 27 nhà di truyền học hàng đầu thế giới, kêu gọi cộng đồng khoa học hãy làm hết sức mình để chặn đứng hiểm họa của công nghệ gene drive, mối nguy hiểm không khác gì “phản ứng chuỗi hạt nhân”, tạo ra các sinh vật biến đổi gen (GM) gây lan truyền dịch bệnh và tàn phá môi trường.
Công nghệ gene drive đã được sử dụng để tạo đột biến mang tính “thống trị” khi hai côn trùng có hại giao phối, như muỗi chuyển gen mang gen vô sinh chẳng hạn, làm cho hậu duệ mất khả năng sinh sản và dẫn đến vô hại. Nhưng ở chiều ngược lại, người ta lại sử dụng nó để lan truyền bệnh tật nan y, đi ngược với mục tiêu, tôn chỉ của khoa học, tạo ra hàng loạt dịch bệnh và làm vô hiệu hóa cuộc chiến chống bệnh tật của con người như cuộc chiến chống sốt xuất huyết, sốt vàng hay sốt rét chẳng hạn.
Ông David Gurwitz, chuyên gia di truyền ở Đại học Tel Aviv (Israel) nhấn mạnh: “Công nghệ gene drive có thể làm cho muỗi mất khả năng lây lan ký sinh trùng sốt rét, nhưng thay vì khả năng nói trên, muỗi GM lại phát tán bệnh tật, truyền độc tố khuẩn chết người vào cho con người. Ngoài ra, sinh vật GM còn tạo ra những mối đe dọa cho nông nghiệp và thiên nhiên, làm thay đổi quần thể hoang dã và dẫn đến hiểm họa chưa thể lường hết”.
Các thí nghiệm trên ruồi giấm cho thấy, chỉ trong một vài thế hệ, các gen biến đổi có thể lây nhiễm sang rất nhiều loài côn trùng bay khác trong quần thể sinh sản và gây mối nguy hiểm lớn cho môi trường lẫn con người. Và xa hơn, nếu gen đặc biệt sau khi được cấy vào một loài côn trùng, đột nhiên “nhảy” sang các loài động vật khác, chẳng hạn vi khuẩn trong đất, xuất hiện hàng loạt “siêu côn trùng” giống như quái vật trong phim viễn tưởng với những đặc tính kỳ quái mà con người chưa ngờ tới.
Muỗi chuyển gen có thể tiêu diệt đồng loại bằng gen vô sinh, nhưng nó cũng là trung gian truyền bệnh nguy hiểm cho người.
Vài nét về công nghệ gene drive
Gene drive là một thủ thuật “kích thích thừa kế thiên vị các gen đặc trưng để làm thay đổi toàn bộ quần thể”. Được đề xuất để thay đổi quần thể hoang dã có hại như muỗi để hạn chế lan truyền bệnh. Gene drive còn được sử dụng để kiểm soát các loài xâm lấn hoặc loại bỏ hiện tượng kháng thuốc trừ sâu.
Việc thay đổi gen gồm bổ sung thêm, làm gián đoạn hoặc sửa đổi gen, kể cả làm giảm khả năng sinh sản. Gene drive lần đầu tiên được đề xuất bởi Austin Burt, chuyên gia di truyền ở Đại học Hoàng gia London Anh vào năm 2003 dựa trên endonuclease (một loại men hoạt động trên AND chia đôi phân tử AND bằng cách phá vỡ sự liên kết các nuccleôtit). Ngắn gọn hơn, là tạo các ổ gen dựa trên gen homing endonuclease “ích kỷ” có trong tự nhiên. Các gen “ích kỷ” này có thể lây lan nhanh qua các thế hệ kế tiếp. Nó đã được ứng dụng để ngăn chặn số lượng muỗi truyền ký sinh trùng sốt rét hay triệt tiêu số lượng loài muỗi gây bệnh. Nghiên cứu tại Panama cho thấy, muỗi chuyển gen đã làm giảm các quần thể muỗi Aedes aegypti truyền bệnh sốt xuất huyết. Trong thời gian 6 tháng đầu năm 2015 có khoảng 4,2 triệu muỗi đực chuyển gen được thả vào môi trường, kết quả giảm được tới 93% lượng muỗi cái truyền bệnh. Sở dĩ muỗi cái biến mất nhanh là do muỗi đực GM mang gen vô sinh.
Một trong những động lực thúc đẩy công nghệ gene drive phát triển là sự ra đời của một công cụ có tên CRISPR/Cas9 hồi năm 2013, công cụ dùng để biên tập gen, cho phép mã gen trong AND có thể được chỉnh sửa một cách dễ dàng và truyền sang trong toàn bộ quần thể cho thế hệ tiếp sau một cách nhanh hơn. Tính đến năm 2014, nó đã được thử nghiệm thành công trong các tế bào của 20 loài, kể cả con người.CRISPR/Cas9 cũng có thể cho phép sử dụng công nghệ gene drive dùng để kiểm soát chứ không phải là tiêu diệt quần thể, chẳng hạn năm 2014 không có ổ gen nào lây lan qua một quần thể hoang dã hay năm 2015 các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm thành công một ổ gen CRISPR dựa trên nấm men và ruồi giấm ở trong phòng thí nghiệm.
Có 4 vấn đề liên quan đến công nghệ gene drive khi sử dụng sai mục đích: một, tình trạng đột biến, đột biến có thể xảy ra ở ổ gen giữa, phát sinh ra nòi không mong muốn gây lây lan; Hai, hiện tượng thoát ra ngoài, nòi lai chéo hoặc dòng gen cho phép một ổ gen tạo ra loài đông quá mức; Ba, những tác động sinh thái, theo đó ngay cả khi tác động trực tiếp của nòi mới vào một mục tiêu đã biết rõ, song ổ gen cũng có thể có tạo ra tác dụng phụ đối với môi trường xung quanh mà người ta chưa lường hết; Bốn, tác động ngoài ý muốn chủ quan của con người, các ổ gen có thể tạo ra phản ứng dị ứng hoặc tác dụng phụ không mong muốn lên con người, đặc biệt là nguy cơ phát tán bệnh tật một khi sản phẩm chuyển gen lọt ra ngoài môi trường vượt quá khả năng kiểm soát của con người.
Để hạn chế rủi ro do tạo ra các sinh vật biến đổi gen (GM) gây lan truyền dịch bệnh, các nhà khoa học khuyến cáo thực hiện tốt các giải pháp như trước khi đưa sinh vật biến đổi gen (GM) vào môi trường, cần đánh giá hiệu quả của các kỹ thuật chuyển gen đã ứng dụng tạo ra các sản phẩm này. Cần nghiên cứu, đánh giá những tác động của việc sử dụng công nghệ gene drive đối với quá trình đa dạng di truyền trong quần thể mục tiêu. Đánh giá lợi hại của các sinh vật biến đổi gen để đưa ra đề xuất ứng dụng và khắc phục những nhược điểm tồn tại.
(Theo WP/DM/ROUK, 8/2015)
Khắc Nam
