Tham vọng ngăn hàng nghìn loại tuyệt chủng nhờ chỉnh sửa gen

Một nhóm nhà khoa học quốc tế vừa đề xuất một hướng đi mang tính đột phá: sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để phục hồi sự đa dạng di truyền đã mất ở các loài động vật đang nguy cấp - từ đó tăng khả năng thích nghi và sống sót trước biến đổi môi trường khắc nghiệt.

Công trình được công bố trên tạp chí Nature Reviews Biodiversity ngày 18/7, do Giáo sư Cock van Oosterhout (Đại học East Anglia, Anh) và Tiến sĩ Stephen Turner (Công ty Colossal Biosciences, Mỹ) đồng chủ trì, với sự hợp tác của nhiều viện nghiên cứu và tổ chức bảo tồn tại Anh, Đan Mạch, Mauritius.

Các chương trình bảo tồn hiện nay thường tập trung vào phục hồi số lượng cá thể và môi trường sống. Tuy nhiên, khi quần thể loài từng suy giảm mạnh, chúng mất đi nhiều biến thể di truyền quý giá, khiến khả năng chống chọi bệnh tật và biến đổi khí hậu về sau bị hạn chế. Hiện tượng này gọi là thoái hóa bộ gen.

Giáo sư van Oosterhout nhấn mạnh: “Nhiều loài đã mất khả năng thích nghi do thiếu đa dạng di truyền. Chỉnh sửa gen có thể phục hồi những biến thể từng tồn tại, như các gen miễn dịch lấy từ mẫu vật cổ trong bảo tàng hoặc các gen chịu nhiệt từ loài họ hàng gần”.

Một ví dụ tiêu biểu là chim bồ câu hồng Mauritius. Sau khi gần như tuyệt chủng vào thập niên 1990 với chỉ 10 cá thể còn lại, nỗ lực nuôi nhốt và tái thả đã giúp số lượng tăng lên hơn 600 con. Nhưng phân tích di truyền gần đây cho thấy loài này vẫn mang nhiều đột biến có hại và đối mặt nguy cơ tuyệt chủng trong vòng 50-100 năm tới nếu không khôi phục được đa dạng gen.

Nhóm nghiên cứu đề xuất ba hướng ứng dụng chỉnh sửa gen: Đầu tiên là phục hồi biến thể di truyền đã mất, theo đó sử dụng DNA từ mẫu vật lưu trữ lâu năm tại bảo tàng để đưa trở lại những gen từng tồn tại trong quần thể gốc. Tiếp theo là Thích nghi hỗ trợ, tức đưa vào các gen từ loài họ hàng có khả năng chống chịu tốt hơn với nhiệt độ, dịch bệnh hoặc môi trường thay đổi nhanh. Cuối cùng là loại bỏ đột biến có hại, tập trung vào các quần thể từng suy giảm mạnh thường tích tụ đột biến gây hại. Công nghệ mới cho phép thay thế các đoạn gen lỗi bằng phiên bản lành mạnh trước khi loài bị thu hẹp.

Dù tiềm năng rất lớn, các nhà khoa học cảnh báo rằng công nghệ chỉnh sửa gen vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm. Nguy cơ xảy ra đột biến ngoài ý muốn, làm giảm thêm đa dạng di truyền, hoặc ảnh hưởng tiêu cực đến hệ sinh thái là có thật.

Do đó, các thử nghiệm nên triển khai dần từng bước, với quy mô nhỏ và theo dõi lâu dài. Quan trọng không kém là việc tham vấn kỹ lưỡng với cộng đồng địa phương, các nhóm bản địa và công chúng để đảm bảo minh bạch và đạo đức.

Tiến sĩ Hernán Morales (Viện Globe, ĐH Copenhagen) khẳng định: “Chỉnh sửa gen không phải là phép màu thay thế bảo tồn truyền thống, mà chỉ có thể phát huy hiệu quả nếu được tích hợp cẩn trọng vào chiến lược tổng thể, đặt mục tiêu bảo vệ loài lên hàng đầu”.

Các tác giả tin rằng khi được áp dụng đúng cách, công nghệ sinh học có thể thu hút thêm nguồn lực, nhà đầu tư và chuyên gia cho các chương trình bảo tồn, mở ra kỷ nguyên mới cho việc cứu lấy đa dạng sinh học toàn cầu.