Glofish, Chắp Vá Sinh Học, Tế Bào Gốc, Hay Những Biến Thể Betta Mới Khả Dĩ?

Glofish, Chắp Vá Sinh Học, Tế Bào Gốc, Hay Những Biến Thể Betta Mới Khả Dĩ?
Dr. Gena A. Lucas - http://www.bettas4all.nl/viewtopic.php?f=7&t=7719#.Wbc65ISGPZ4

Gần đây tôi đọc qua một bài viết có tên “Cá Nguyên Tử: Tranh cãi gia tăng về những thú cưng được biến đổi gien” bởi Tony Gill vào số tháng Chín/Mười của một tạp chí thường kỳ gọi là The Humanist mà nó khiến tôi nghĩ về các vấn đề nó nêu lên. Quan hệ giữa nó và cuộc bầu cử quốc gia sắp tới của chúng ta với các vấn đề sinh học khác nhau của nó khiến nó giống với điều gì đó đáng để thảo luận. Vào thời điểm bạn đọc bài này, sẽ là quá trễ để tác động đến kết quả, nhưng điều đó không khiến nó vô nghĩa. Tôi sẽ cung cấp một số thông tin cơ bản về bài báo, rồi tiếp tục với một số quan điểm của riêng mình về chủ đề và (sau cùng!) cố gắng liên hệ những điều này với khả năng cho một “ngày nào đó”, sự khả dĩ của Betta biến đổi gien (genetically modified).

Bài viết của Gill là một tóm lược về lịch sử và tự nhiên của thú chơi cá với rẽ hướng về sự phát triển của những nhánh (kind) khác nhau của những loại (type) đã phát triển và cân nhắc về ứng dụng của chúng. Đối tượng cá trong thảo luận của anh là các biến thể cá ngựa vằn (Zebrafish) hay Zebra Danio (Brachydanio rerio) từng xuất hiện trên thị trường mà chúng có các gien được đưa vào vốn khiến chúng phát triển các mô màu đỏ và/hay lục huỳnh quang. Những gien này bắt nguồn từ các sinh vật mà bằng cách nào đó tạo ra ánh sáng, chẳng hạn như hải quỳ (sea anemones) hay đom đóm (lightning bugs), những sinh vật vốn có cùng màu sắc. Cá mới được phát triển bằng việc áp dụng những công nghệ vốn cho phép sự chuyển giao những gien chịu trách nhiệm vào bộ mã di truyền của cá bị tác động.

Những cá này được đặt tên là Glofish (dẫu chúng có thể xuất hiện ngoài thị trường dưới những tên khác) và gợi ý đó là chúng phát sáng (glow) trong bóng tối. Tôi chưa từng làm việc với chúng, vì vậy tôi không chắc điều này đúng đến đâu. Huỳnh quang (fluorescence) đích thực là kết quả của một chất phản quang (responsive substance) vốn phát xạ tia cực tím (ultraviolet) hay tia “đêm” (“black” light) rồi khiến chúng sản sinh ánh sáng màu độc đáo. Có lẽ, những cá này cần phải thật rạng rỡ để thể hiện sự phát sáng. Ánh sáng phát sinh từ đom đóm (lightning bugs), bọ-sáng (glow-worms), v.v. có thể bắt nguồn từ năng lượng của các phản ứng (reactions) ngoại trừ đáp ứng trực tiếp với các mức năng lượng sáng đặc biệt, vì vậy một số [loài] thực sự có thể phát sáng được.

Ý định của tôi ở đây không phải là cố gắng giải thích về mặt vật lý hay hóa học của sinh phát quang (bioluminescence) hay quy trình chuyển giao gien từ một loài sang loài khác. Tôi cũng không cảm thấy thật tự tin để làm. Quan tâm của tôi là vấn đề được nêu lên trong bài viết của Gill và bình luận về việc chúng có thể liên quan đến “Thế Giới Của Tôi” như thế nào, về thú chơi cá cảnh và Betta và cộng đồng mà chúng ta đang sống. Cái sau, dĩ nhiên, chỉ đến cuộc bầu cử mà tôi đã nói ở trên và cách mà mọi người nhìn nhận một số vấn đề được cân nhắc khi họ đưa ra lựa chọn của mình.

Mặc dù tôi có thể chú giải những phần quan trọng trong bài viết của Gill, hành động như vậy có khả năng thay đổi, dẫu vô tình, quan điểm của tác giả. Tôi nghĩ trong trường hợp này, sẽ chính xác và sòng phẳng hơn khi trích dẫn một đoạn từ đó vốn thể hiện rõ ràng những vấn đề mà tôi quan tâm (bất kỳ ai muốn đọc bài viết của Gill có thể tra bản tham khảo được cung cấp sau này):

Cá ngựa vằn biến đổi gien (transgenic), từng là một đề tài nghiên cứu, nhưng hiện đã phổ biến với công chúng, tự nó mở ra tranh cãi rộng hơn về đạo đức. Một số người có thể diễn tả nỗi sợ hãi, ghê tởm, hụt hẫng hay lo ngại chung về những loài pha trộn “phi tự nhiên” -- về việc tạo ra chimeras [quái vật mình sư tử - đầu chim], về việc thay đổi mục đích tối hậu (telos) của một loài (nhằm can thiệp vào bản chất của cá chẳng hạn), về việc vượt qua giới hạn loài (species barrier), và về việc cấy ghép (intertwining) gien người và động vật. Có thể điều này cũng báo hiệu một thời đại thú cưng được thiết kế về di truyền tiếp nối, một xu hướng về động vật nhân bản (cloned) và việc lai tạp giữa các loài xa lạ? Trong thời đại hậu-Dolly [cừu cái đầu tiên được nhân bản] của chúng ta, luồng suy luận này trở nên lan rộng hơn trong tâm trí của công chúng. Nó bắt đầu thách thức và thay đổi ý tưởng của chúng ta về điều gì là bình thường và đạo đức. Nhưng phỏng đoán tệ hại này là xác đáng hay thậm chí có thực? Có thể nào nó được điều chỉnh để chi phối nền tảng di truyền của một loài cho những mục đích thẩm mỹ hoàn toàn bình thường, như chắc chắn trong trường hợp ở Glofish?

Những câu hỏi được nêu ở đây vượt xa sự phát sinh của một loại cá mới. Quan điểm của mọi người về con cá lại không thực sự về nó, mà về việc làm thế nào và tại sao nó xuất hiện và những gì mà tương lai nắm giữ nhờ nó.

Trước khi tiếp tục, cho phép tôi ôn lại một số vấn đề sinh học-nền tảng mà tôi gợi ý ở trên vốn quan trọng với hầu hết mọi người trong cuộc bầu cử của chúng ta. Một số cái trực tiếp và rõ ràng như các vấn đề giới tính và quan hệ gia đình, môi trường, quyền được sống với tự do lựa chọn và nghiên cứu liên quan đến nhân bản, việc sử dụng bào thai và tế bào gốc (stem cells). Những cái khác không trực tiếp lắm hay được thảo luận cởi mở, nhưng quan trọng với tương lai của địa cầu như là một hệ thống trợ sinh và có lẽ sự ổn định hay thậm chí tồn tại tiếp diễn của cuộc sống trên trái đất. Những thứ như vậy trợ giúp các gia đình toàn cầu hoạch định và kiểm soát sự tăng dân số, tối ưu hóa việc cung cấp thực phẩm, quản lý các tài nguyên, ô nhiễm và một số vấn đề khác đều có những thành phần sinh học. Các quyết định chính trị và hoạt động tổng hợp đều có thể ảnh hưởng sâu sắc đến những gì xảy ra trong vành đai này.

Tôi không dự định giải thích tất cả những vấn đề này nhưng tôi xin được phát biểu về một vài trong số chúng vốn liên quan trực tiếp đến vấn đề Glofish. Ban đầu, ai đó phải để ý đến một vài đặc tính sinh học vốn cho phép họ thu được ý tưởng trước, rồi mới thử thực hiện nó. Rõ ràng, sự tồn tại của triển lãm cá mà mọi khoa học gia đều học hỏi đủ điều về những thứ tạo ra chúng.

Hãy nghĩ về điều đó. Họ cần biết về gien, bản chất rời rạc của chúng, làm thế nào để xác định và phân lập chúng, làm thế nào để tách xuất chúng từ bộ gien (genome) của sinh vật hiến tặng, làm thế nào để xử lý chúng khi vận chuyển, làm thế nào để đưa chúng vào bộ gien của cá “chủ” và, sau cùng, có chăng và làm thế nào mà chúng hoạt động một khi chúng ở đó. Mỗi bước đều bao hàm những ý tưởng phát sinh, những câu hỏi nêu lên cần được trả lời, những điều tra phát sinh, và kết quả ở sự phát triển của những thủ tục mới và công nghệ đủ loại. Sau cùng nó tạo ra kiến thức và các ứng dụng (applications) mới cho sử dụng của mình.

Mọi người có ý kiến khác nhau về loại kiến thức gì mà chúng ta tìm kiếm, làm thế nào chúng ta tìm nó, và chúng ta làm gì với nó một khi chúng ta có được. Ban đầu, dường như có một phản ứng tiêu cực tự động ở nhiều người với bất kỳ thứ gì mới và khác biệt … bất kể tiềm năng là gì. Lý do khác nhau, nhưng phản ứng chung đó là chúng ta không nên can thiệp vào tự nhiên. Niềm tin này thường bắt nguồn từ các bài giảng tôn giáo mà chúng có mục đích kiểm soát tư tưởng và ý kiến vốn có thể thay đổi thái độ về “Đức Tin” (Faith). Các phát kiến sinh học vốn có thể mang lại kết cục làm thay đổi những ngụ ý (implications) về bản chất của Thượng Đế hay Con Người khi được so sánh với những động vật khác có thể đặc biệt rối loạn. Sự phát triển của Glofish và các kỹ thuật và công nghệ liên quan đến nó hiển nhiên rơi vào trường hợp này.

Niềm tin của riêng tôi đó là chúng ta phải luôn tìm kiếm để học hỏi mọi thứ càng nhiều càng tốt. Ngược lại, dường như vô lý và thiển cận khi cố gắng cản trở việc thu thập kiến thức. Tôi có niềm tin rằng “chúng ta” có thể (hay phải có khả năng) nhận biết kiến thức nào là “Xấu” và qua sự lựa chọn, từ chối việc sử dụng nó. Chúng ta luôn có thể sử dụng những điều mà chúng ta thấy là tốt. Tôi không thể tìm ra bất cứ gì sai trái trong việc tạo ra một loại cá thú vị chừng nào mà việc tạo ra và tồn tại của nó là vô hại.

Thật thú vị khi nhìn vào một số phát kiến lịch sử quan trọng trong sự phát triển kiến thức y sinh (biomedical) nhân loại, nhất là thái độ với việc làm thế nào mà chúng được tạo ra. Hãy xem xét một vài ví dụ:

1. Hiến tế người. Việc này có thể được thực hiện theo nhiều cách, nhưng cách được chuộng dường như là cắt rời trái tim. Một số người tham gia phát hiện ra rằng làm vậy sẽ dẫn đến hậu quả là cái chết của nạn nhân. Những vấn đề hiện đại về sức khỏe và điều trị tim nhất định có nền tảng là kiến thức thu được về tầm quan trọng và chức năng của trái tim.

2. Giải phẫu nội tạng. Những nhà giải phẫu ban đầu phải làm việc trái ngược quan điểm chung và với các xác chết không bảo quản (unpreserved) thường được đánh cắp từ các ngôi mộ. Công việc quan trọng và có lẽ thú vị, nhưng cũng nguy hiểm và chắc chắn rất không vui vẻ, nhưng một số người vẫn muốn tìm hiểu xem có gì ở trong đó.

3. Tuần hoàn máu và truyền máu (transfusions). Phát hiện khá kinh ngạc về hệ thống tuần hoàn khép kín của chúng ta và vô số chức năng quan trọng của máu ở cấp độ mô là hiển nhiên ngày nay cũng như tầm quan trọng của việc truyền máu. Các thí nghiệm ban đầu chứng tỏ rằng việc truyền máu giữa các loài khác nhau (cross species) không có tác dụng cũng như giữa tất cả các cá thể cùng loài (intra-specific). Máu và phân loại mô (tissue typing) cũng hé lộ kiến thức về cấp-cứu (live-saving).

4. Cấy ghép nội tạng (organ transplants), nhất là tim. Việc học hỏi làm thế nào để cấy ghép nội tạng và làm thế nào để xử lý mọi vấn đề liên quan (tương hợp mô, đào thải, v.v.) đã trở nên quá bài bản (routine), đến nỗi chúng ta chẳng nghĩ về nó nữa. Khoa học giả tưởng ở vài thập kỷ trước đã thành chuyện bình thường. Dr. Frankenstein từng gây kinh ngạc. Tôi nhớ lại buổi ban đầu của phẫu thuật tim và đặc biệt là ca ghép tim lịch sử đầu tiên ở người của bác sĩ Christian Barnard. Sự phản đối (hay lăng mạ?) về những gì ông đã làm, bởi niềm tin của mọi người về tính chất đặc biệt của trái tim là to lớn, nhưng có các danh sách chờ đợi dài cho những ca phẫu thuật như vậy ngày nay.

Bạn có thể nói rằng việc tạo ra cá vốn phát sáng là khó sánh về tầm mức quan trọng như việc cấy ghép tim người, nhưng các nguyên tắc đều như nhau và việc phản đối nó xuất phát từ cùng nền tảng đức tin. Ai đó đang đóng vai Thượng Đế khi mà chỉ có Thượng Đế mới được làm điều đó. Bạn có thể tự hỏi phải chăng Thượng Đế đã không trao cho Dr. Barnard bản năng tìm tòi, trí tuệ, động cơ và kỹ năng để thực hiện ca phẫu thuật cấy ghép tiên phong đó. Hay Quỷ Sứ đã khiến ông làm vậy? Tôi đoán rất nhiều người may mắn còn dạo bước trên trái đất ngày nay đều nhờ những gì ông đã làm.

Xem xét một lãnh vực nghiên cứu cơ bản khác có ý nghĩa cho cả động vật (kể cả cá!) và con người. Một trong những vấn đề sinh học chủ chốt đương thời vốn lan tràn khắp nước ta đó là nghiên cứu tế bào gốc (stem cells) bào thai. Điều này dường như là miễn bàn (no-brainer) bởi vì có quá nhiều thứ đã biết, và thực hiện, vốn mở ra tiềm năng lớn lao cho việc ứng dụng chúng. Tổng thống Bush đã hạn chế hỗ trợ cho nghiên cứu trên các quần thể tế bào (cell populations) ngoại trừ những dòng tế bào nhất định đang hiện hữu. Điều này trái ngược với niềm tin rằng chúng ta cần nghiên cứu kiến thức bổ sung mà nó là những gì chúng ta cần trước khi chúng ta có thể đánh giá lợi ích khả dĩ từ kiến thức đó.

Hầu hết mọi người dường như đều thiếu hiểu biết về nhiều khía cạnh quan trọng của tế bào gốc và toàn bộ hiểu biết mà chúng ta cần để xác định những gì có thể được làm với chúng. Đặc tính quan trọng nhất của chúng là khả năng phân tách thành những loại tế bào khác, nhưng đây không phải là một quá trình đa chiều (dimensional process). Một trứng đã thụ tinh có tiềm năng “thành tổ” (ancestering) của mỗi tế bào và loại mô cơ thể đâu đó về sau, nhưng chúng không làm điều đó một cách trực tiếp và chúng không làm điều đó một lần. Tôi tóm lược quá trình như sau:

Sự phân bào ban đầu (rất ít) tạo ra những tế bào khác vốn có cùng hiệu lực (potency). Chính từ những tế bào này mà các cặp sinh đôi giống nhau có thể phát triển. Những tế bào ban đầu thuộc nhóm tăng trưởng hầu hết đều trở thành mô hỗ trợ (support tissues) cho phần nội tạng sau cùng của phôi thai (embryo). Mô hỗ trợ là những thứ như nhau thai (placenta) (ở động vật có vú/con người), các loại màng thai, cuống rốn (umbilical cord) v.v., tất cả chúng đều bị đào thải. Từ đây khối tế bào được phân tách thành nhóm tế bào vốn trở thành bào thai (fetus) sau cùng. Nhóm này có những tế bào vốn phân tách thành các loại mô thai (không trưởng thành!) chẳng hạn như nội bì (endoderm), ngoại bì (ectoderm) v.v. Các loại mô thai sau đó biến thành bốn loại mô trưởng thành cơ bản, biểu mô (epithelial) và mô liên kết (connective tissues), cơ bắp và thần kinh. Các mô cơ bản được biến đổi xa hơn thành đủ loại mô phụ chuyên biệt. Hai loại đầu giữ lại một số lượng lớn tế bào gốc mà chúng liên tục bổ sung cho các tế bào thuộc nhóm mình vốn bị hao mòn hay sử dụng hết. Các loại mô chuyên biệt cao độ nhất, cơ bắp và thần kinh, dường như còn xa mới có dung lượng thay thế đó mà đấy là lý do tổn thương ở loại nào đều dẫn đến kết quả sự thay thế tối thiểu.

Sự phát triển và phân tách (differentiation) này phát sinh theo một tuần tự diễn tiến (progressive sequence) và nhiều điều cốt yếu khác chỉ xảy ra vào giai đoạn thích hợp và trong thời gian được lập trình về mặt di truyền. Được biết các tế bào khác nhau ở khả năng phân tách của chúng và rằng chúng có thể lấy lại khả năng rồi mất nó mà đó là điều khiến nó hoạt động. Tế bào gốc mô trưởng thành bắt nguồn từ các tế bào sớm hơn. Chúng có thể mất năng lực mà các thế hệ trước từng có và việc biết mọi thứ về chúng và những gì chúng có thể làm vẫn chỉ cung cấp một phần của bức tranh tổng thể. Cách duy nhất chúng ta có thể biết tiềm năng nào cho lợi ích của con người ở tế bào gốc là tìm hiểu toàn diện về chúng, đặc biệt là những cái sơ khai hơn.

Có lẽ rằng những người với tổn thương thần kinh như Christopher Reeves hay những người có thể sở hữu cơ tim mới hay thay thế nội tạng có thể không bao giờ được giúp đỡ, nhưng để phản bác rằng thật vô dụng bởi “việc điều trị bằng tế bào gốc không bao giờ chữa được bất kỳ ai” khi mà nhiều nghiên cứu tìm tòi kiến thức quan trọng nhất bị ngăn cản một cách mạnh mẽ chẳng phải là đường lối hợp lý. Tôi cảm nhận tương tự về cá được điều chỉnh về di truyền.

Còn Betta Phát Sáng (Glowing) thì sao?

Vâng, đây là một câu hỏi thú vị. Dân chơi Betta chẳng chịu thua ai trong việc phát triển những thể loại mới lạ. Các phương pháp biến đổi cá ngựa vằn (zebrafish) cũng có tác dụng tương tự như ở Betta. Tuy nhiên, chúng ta có thể vẽ ra một bức tranh khác. Theo tôi nhớ, sự phát sáng ở Glofish xuất phát từ các mô bên trong thay vì sắc tố bề mặt. Nếu điều đó đúng, chúng ta có thể thấy rằng một loạt sắc tố bề mặt của Betta có thể ngăn chặn bất kỳ phát xạ màu nào từ các mô bên trong.

Gần đây tôi nhận e-mail từ một tay chơi người nói anh thu được một vài con Betta khác lại vốn có mô trong suốt (transparent) và anh nói những người khác thông báo về chúng. Anh tự hỏi đó có phải là một đột biến mới chăng, dẫu vì kích thước và bộ vây kém cỏi của đám cá này, dường như chẳng ai muốn làm việc với chúng. Tâm trí thêu dệt của tôi gợi ra rằng có lẽ đây là điều mà chúng ta cần. Nếu bạn có thể đưa một số gien Phát Sáng vào Betta và kết hợp tính trạng này với thân trong suốt thì chúng ta có thể sở hữu thứ gì đó! Để rồi xem.

Quan sát

Việc tạo ra Glofish thực sự không phải là vấn đề lớn. Nó thuộc về thể loại kiến thức thực hành (applied knowledge) thay vì kết quả của những phát kiến mới. Lý thuyết tiến hóa của Darwin được công bố gần 150 năm trước. Nghiên cứu về bào thai cá được tiến hành trong hơn một thập kỷ hay hơn. Nghiên cứu về sắc tố, kể cả sinh phát quang, cũng dài tương đương. Giải Nobel của Watson và Crick về việc làm sáng tỏ cấu trúc của DNA đã được phong tặng trên năm mươi năm trước. Sinh học phân tử (molecular biology) đã phát triển thành ngành sinh học quan trọng và toàn diện nhất. Đây chỉ là bước gần nhất trong lịch sử lâu dài biến đổi động thực vật vì lợi ích của nhân loại. Các chiến lược được dùng hầu như đã biết. Đại loại chẳng có gì thần kỳ (the genie was out of the lamp). Có gì mà phải ồn ào?

Quan điểm của tôi là những thứ được thử nghiệm và thứ khác được nghiên cứu. Luôn có các phản đối về những gì đang được thử nghiệm và về hậu quả có thể là gì. Luôn có những nỗ lực nhằm ngăn chặn hay cấm đoán chúng. May thay, theo tôi, có những người trong chúng ta hết sức kiên định bất chấp khó khăn và chúng ta vẫn học hỏi. Ai mà biết phát kiến nào có thể mang lại một số điều kỳ diệu cho một tương lai tươi sáng hơn?

Tham khảo

Gill, Tony (2004) The Atomic Fish: The rising controversy over genetically modified fish.

The Humanist, A magazine of critical inquiry and social concern., Vol. 64, No. 5, pp. 7-9, September/October.

Source: FAMA Magazine
March 2005
Vol. 28 - No. 3 - Pg. 82

Column Article
BETTAS...AND MORE
By Gene A. Lucas, Ph.D.

E-Mail: g.a.lucas@worldnet.att.com