Công ty khởi nghiệp Paterna Biosciences tại Mỹ vừa công bố một bước đột phá y học khi lần đầu tiên nuôi cấy thành công tinh trùng người trong phòng thí nghiệm. Thành tựu này mở ra hy vọng cho khoảng 250 triệu nam giới trên toàn cầu mắc chứng vô sinh, trong đó có 10-15% mắc chứng vô tinh – hoàn toàn không có tinh trùng trong tinh dịch.
Hiện nay, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) vẫn chưa phê duyệt bất kỳ loại thuốc nào điều trị triệt để vô sinh nam. Tuy nhiên, ngay cả khi bệnh nhân không thể sản sinh tinh trùng, cơ thể họ vẫn có thể lưu trữ tế bào gốc sinh tinh – dạng tế bào sinh dục sơ khai nhất. Paterna đã tận dụng điều này để tạo ra tế bào giống tinh trùng từ tế bào gốc sinh tinh trong môi trường phòng thí nghiệm.
Quy trình nuôi cấy tinh trùng nhân tạo
Nhóm nghiên cứu ban đầu thử nghiệm nuôi cấy ống sinh tinh từ tinh hoàn nhưng không đạt kết quả. Sau đó, họ chuyển hướng sang biệt hóa trực tiếp tế bào gốc sinh tinh, một quy trình kéo dài hơn hai tháng. Tế bào gốc được tách từ mô tinh hoàn, kích thích giảm phân trong đĩa nuôi cấy để tạo ra tế bào sinh dục mang 23 nhiễm sắc thể. Bằng cách ứng dụng hệ gen học đơn bào và sinh học tính toán, các nhà khoa học đã giải mã và mô phỏng thành công vi môi trường hoàn hảo, đồng thời tìm ra tổ hợp phân tử tối ưu giúp tinh trùng phát triển đến giai đoạn trưởng thành.
Giáo sư Alexander Pastuszak từ Đại học Utah, đồng sáng lập Paterna, nhấn mạnh chìa khóa cốt lõi không chỉ nằm ở tế bào gốc mà còn ở việc sửa chữa những khiếm khuyết trong vi môi trường xung quanh chúng. Ông cho biết mục tiêu dài hạn là tạo ra hàng nghìn tinh trùng khỏe mạnh chỉ từ một mẫu sinh thiết mô tiêu chuẩn.
Kết quả thử nghiệm và triển vọng
Các tế bào nhân tạo đã được chứng minh có khả năng thụ tinh bước đầu. Bằng phương pháp thụ tinh ống nghiệm, chúng kết hợp thành công để tạo ra phôi thai giai đoạn đầu với hình thái phát triển bình thường. Dù mới chỉ dừng lại ở thử nghiệm chức năng, đây là bước nhảy vọt của ngành y học sinh sản.
Thành tựu này không chỉ mang lại hy vọng cho nam giới vô sinh muốn có con mang huyết thống, mà còn mở ra triển vọng bảo tồn khả năng sinh sản cho bệnh nhi nam phải trải qua hóa trị ung thư trước tuổi dậy thì.
Kế hoạch thử nghiệm lâm sàng và thương mại hóa
Kể từ thành công trên tế bào chuột của giáo sư Takehiko Ogawa (Nhật Bản) năm 2011, khát vọng tạo ra tinh trùng người đang dần thành hình, bất chấp những thất bại trước đó của các công ty như Kallistem (Pháp). Với nguồn vốn 6 triệu USD từ Springtide Ventures và e184, Paterna dự kiến tiến hành thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn vào cuối năm nay. Nếu các đánh giá về đạo đức, di truyền và an toàn được thông qua, dịch vụ này có thể ra mắt vào năm 2027 với chi phí từ 5.000 đến 12.000 USD, đánh dấu kỷ nguyên mới cho y học sinh sản toàn cầu.
