Những chú lợn sạch nhất thế giới, được nuôi để lấy thận và tim cho con người

[miro1510]

Những cơ quan nội tạng lợn chỉnh sửa gen đầu tiên được cấy ghép vào người đến từ những con lợn ở trang trại nghiên cứu đặc biệt trên dãy núi Blue Ridge, nơi yêu cầu mặc đồ bảo hộ và khử trùng nghiêm ngặt nếu muốn bước vào.

Đằng sau những cánh cổng khóa chặt, chuồng trại đặc biệt này có thể đại diện cho tương lai của ngành cấy ghép nội tạng. Những con lợn ở đây không lăn lộn trong bùn lầy, được sống trong môi trường trang bị máy lạnh. Nếu muốn ghé thăm chúng, du khách cần thay đồ bảo hộ và bước vào bồn chứa chất khử trùng để vệ sinh giày.

An ninh sinh học thậm chí còn nghiêm ngặt hơn nữa chỉ cách đó vài dặm tại Christiansburg, Virginia, nơi một đàn lợn mới đang được nuôi nhằm mục đích cung cấp nội tạng cho các nghiên cứu chính thức về việc cấy ghép từ động vật sang người vào năm tới.

Cơ sở đồ sộ này không giống một trang trại mà giống một nhà máy dược phẩm hơn. Một phần của cơ sở đóng cửa với tất cả mọi người ngoại trừ một số nhân viên nhất định, những người sẽ tắm theo giờ, mặc quần áo và giày dép do công ty cung cấp rồi vào một khu vực nơi những chú lợn con đang lớn lên.

Đằng sau lớp an ninh đó là những con lợn sạch nhất thế giới. Chúng hít thở không khí và uống nước được lọc sạch hơn nhiều so với nhu cầu của con người. Ngay cả thức ăn của chúng cũng được khử trùng. Tất cả là để ngăn chúng khỏi nhiễm các vi khuẩn có thể gây hại cho người được ghép tạng.

"Chúng tôi thiết kế cơ sở này để bảo vệ đàn lợn khỏi sự ô nhiễm từ môi trường và con người. Mỗi người bước vào tòa nhà này đều có thể là nguy cơ gây bệnh", Matthew VonEsch của công ty công nghệ sinh học United Therapeutic, công ty mẹ của Revivicor, cho biết.

Những chú lợn con biến đổi gen tại trang trại nghiên cứu Revivicor. Ảnh: AP

Tạo ra những chú lợn giúp giải quyết tình trạng thiếu hụt nội tạng người

Hàng nghìn người Mỹ tử vong mỗi năm trong khi chờ ghép tạng, và nhiều chuyên gia thừa nhận sẽ không bao giờ có đủ người hiến tặng để đáp ứng nhu cầu này.

Động vật mang đến hy vọng hấp dẫn về nguồn cung cấp nội tạng sẵn có. Sau nhiều thập kỷ nỗ lực không thành công, các công ty bao gồm Revivicor, eGenesis và Makana Therapeutics đang tiến hành lai tạo lợn để chúng giống con người hơn.

Cho đến nay tại Mỹ đã có 4 ca ghép nội tạng lợn sang người: hai lần ghép tim và hai lần ghép thận, trong đó hai trái tim và một quả thận được cung cấp bởi Revivicor. Mặc dù 4 bệnh nhân qua đời sau vài tháng, nhưng họ đã để lại những bài học giá trị cho các nhà nghiên cứu.

Cơ sở không có mầm bệnh trị giá 75 triệu USD này được xây dựng để đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn của Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) đối với việc cấy ghép dị loại.

Cơ sở không có mầm bệnh tại Christiansburg. Ảnh: AP

Để nội tạng lợn tránh bị đào thải khi cấy ghép vào cơ thể người và tránh nguy cơ nhiễm trùng, phòng thí nghiệm sẽ bắt đầu sửa đổi gen trong tế bào da lợn. Một gen tạo ra loại đường có tên là alpha-gal kích hoạt sự phá hủy ngay lập tức từ hệ thống miễn dịch của con người, sẽ bị xóa bỏ. Ba gen khác kích hoạt miễn dịch của con người cũng sẽ bị xóa. Hiện tại, công ty đang tập trung vào 10 lần chỉnh sửa gen, xóa gen lợn và thêm gen người vào cùng nhau làm giảm nguy cơ đào thải.

Họ nhân bản lợn bằng những biến đổi đó, tương tự như cách tạo ra chú cừu Dolly.

Hai lần một tuần, các lò mổ vận chuyển hàng trăm quả trứng lấy từ buồng trứng lợn nái. Làm việc với những quả trứng, các nhà khoa học nhìn qua kính hiển vi trong khi hút DNA của lợn mẹ. Sau đó, họ đưa các biến đổi di truyền vào đúng vị trí mà không làm vỡ trứng. Những cú sốc điện nhẹ sẽ hợp nhất DNA mới và kích hoạt sự phát triển của phôi.

Vài giờ sau, phôi được đưa đến trang trại nghiên cứu trong máy ấp cầm tay và cấy vào những con lợn nái đang chờ.

Chỗ ở sang trọng cho những chú lợn quan trọng

Ở trang trại nghiên cứu, bài hát "Free Fallin'" của ngôi sao Tom Petty được phát tại một chuồng lợn con, nơi âm nhạc giúp chúng làm quen với giọng nói của con người. Trong những chuồng có máy lạnh, những chú lợn cất tiếng ồm ồm như chào hỏi cho đến khi phát hiện những vị khách thăm chúng không mang theo đồ ăn. Những chú lợn con 3 tuần tuổi chạy quanh mẹ chúng. Bên cạnh, những anh chị lớn hơn nằm ngủ trưa hoặc chơi đùa với bóng và đồ chơi khác.

Những con lợn biến đổi gen tại cơ sở không có mầm bệnh ở Christiansburg. Ảnh: United Therapeutics

"Đây là cuộc sống xa xỉ đối với một con lợn", David Ayares của công ty Revivicor nói. "Nhưng chúng là những con vật rất có giá trị. Chúng rất thông minh. Tôi đã xem những chú lợn con chơi với bóng cùng nhau như đá bóng".

Khoảng 300 con lợn ở nhiều độ tuổi khác nhau đang sống trong trang trại này, nằm giữa những ngọn đồi nhấp nhô, vị trí chính xác không được tiết lộ vì lý do an ninh. Thẻ trên tai của chúng xác định gen của chúng.

Bà Suyapa Ball, giám đốc công nghệ chăn nuôi lợn và hoạt động trang trại của Revivicor, nói: "Bạn phải cho những con lợn này một cuộc sống tốt đẹp. Chúng đang hy sinh mạng sống của mình vì chúng ta".

Một nhóm lợn được sử dụng cho các thí nghiệm quan trọng nhất, những thử nghiệm đầu tiên trên người và các nghiên cứu theo yêu cầu của FDA, được nuôi trong những chuồng trại sạch sẽ hơn và an ninh nghiêm ngặt hơn.

Việc phát triển chuồng trại ở Christiansburg lân cận cho thấy việc cấy ghép dị chủng đang bước sang giai đoạn mới với quy mô khổng lồ của cơ sở không có mầm bệnh. Bên trong tòa nhà rộng khoảng 7.200 mét vuông, công ty dự kiến sản xuất khoảng 125 nội tạng lợn mỗi năm, đủ để cung cấp cho các thử nghiệm lâm sàng.

Chúng được sinh ra tại một loại trung tâm sinh sản lợn được kết nối với cơ sở, cai sữa một hoặc hai ngày sau đó và chuyển đến chuồng siêu sạch để được nuôi bằng tay. Ngoài việc tắm rửa tại chỗ, người chăm sóc chúng phải mặc đồ bảo hộ và khẩu trang mới trước khi vào từng dãy chuồng lợn — một biện pháp phòng ngừa chống lại vi khuẩn.

Khu vực nuôi lợn được bao quanh bởi các hệ thống an ninh và cơ khí bảo vệ động vật ở mọi phía. Không khí bên ngoài đi vào qua nhiều hệ thống lọc. Các thùng chứa khổng lồ chứa nguồn cung cấp nước uống dự phòng. Các đường ống và lỗ thông hơi được bố trí để bảo trì và sửa chữa mà không cần tiếp xúc với động vật.

Sẽ mất nhiều năm thử nghiệm lâm sàng để chứng minh liệu phương pháp cấy ghép dị chủng có thực sự hiệu quả hay không. Nhưng nếu thành công, kế hoạch của United Therapeutics là xây dựng các cơ sở lớn hơn nữa, có khả năng sản xuất tới 2.000 cơ quan nội tạng mỗi năm, tại một số địa điểm trên khắp nước Mỹ.