Mới đây, các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã công bố kết quả ca ghép phổi của một con lợn biến đổi gene vào một người đàn ông 39 tuổi chết não trên tạp chí Nature Medicine. Theo đó, các nhà khoa học thuộc Đại học Y Quảng Châu đã ghép thành công phổi lợn biến đổi gene sang người, và lá phổi này đã hoạt động ở một mức độ nào đó trong 9 ngày trước khi được lấy ra.

Bàn luận về nghiên cứu này, các nhà khoa học Mỹ cũng như thế giới đều cho rằng, kết quả này rất thú vị nhưng nên thận trọng. Tiến sĩ Stephanie Chang - Khoa Phẫu thuật Tim, Lồng ngực tại Trường Y Grossman thuộc Đại học New York và Giám đốc Phẫu thuật của Chương trình Ghép phổi Quốc gia Mỹ, cho biết: "Đây là một bước khởi đầu rất hứa hẹn nhưng vẫn còn rất nhiều việc phải làm để biến điều này thành hiện thực".

TS. Chang cho biết thêm, nếu thực sự có cách lấy nội tạng từ động vật và sử dụng chúng theo cách biến đổi gene thì điều đó sẽ rất thú vị, bởi "không có nhiều thứ có thể thay thế được phổi của bạn”. Theo TS. Chang, riêng tại Hoa Kỳ đã có hàng triệu người đang mắc phải các bệnh về phổi, bị đe dọa tính mạng, trong đó có những người mắc các bệnh mạn tính do COVID-19 gây ra. Tình trạng thiếu hụt tạng phổi để ghép tạng vẫn luôn ở mức nghiêm trọng, một phần là do thiếu tạng hiến, phần còn lại là do cơ quan tạng hiến không đủ điều kiện để ghép. Ví dụ, những lá phổi hiến đã bị tổn thương do môi trường tiếp xúc suốt đời.

Trong báo cáo, các nhà khoa học Trung Quốc cho biết, họ đã cấy ghép lá phổi trái và vẫn duy trì chức năng phổi phải của người bệnh. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu ghép tạng cho rằng, thí nghiệm này không đủ để chứng minh lá phổi cấy ghép có thể duy trì sự sống.

Tiến sĩ Richard N. Pierson - Trường Y Harvard và Viện Nghiên cứu Tổng hợp Massachusetts, người đã thực hiện nghiên cứu sâu rộng về cấy ghép tim lợn, cho biết: "Điều này thật ấn tượng, nhưng không trả lời được câu hỏi: Phổi đó có hoạt động không?" Theo TS. Pierson, nhóm nghiên cứu có thể đã chặn dòng máu đến phổi phải để đánh giá hiệu quả của ca ghép nhưng họ đã không làm vậy. "Họ đã chứng minh được phổi lợn có thể được khâu vào cho người nhưng lại bỏ lỡ một cơ hội trong thí nghiệm này." – TS. Pierson cho biết thêm.

Cũng theo các nhà nghiên cứu của Trung Quốc, lá phổi lợn sau ghép 24h bắt đầu có dấu hiệu tổn thương. Dấu hiệu đào thải qua trung gian kháng thể - xảy ra khi cơ thể hình thành kháng thể và tấn công cơ quan ghép, là nguyên nhân phổ biến nhất gây thất bại ghép, đã được quan sát thấy vào ngày thứ ba và ngày thứ sáu sau khi ghép. Sự tích tụ dịch cũng được phát hiện trong phổi.

Vì phổi tiếp xúc với môi trường qua mỗi hơi thở và liên tục phải đối mặt với các mối đe dọa bên ngoài như chất gây dị ứng, chất ô nhiễm và virus nên phổi rất giàu tế bào miễn dịch. Do đó, phản ứng miễn dịch ở những cơ quan này mạnh hơn so với phản ứng ở các cơ quan rắn khác như thận, và phổi cấy ghép có nhiều khả năng bị hỏng hơn.

Tiến sĩ Leonardo Riella - Bệnh viện Đa khoa Massachusetts, người đã thực hiện thành công ca ghép thận đầu tiên từ lợn được chỉnh sửa gene sang người sống, cho biết: "Nếu bạn đặt tất cả các cơ quan vào một quang phổ, phổi sẽ luôn là cơ quan khó ghép nhất. Trong ca ghép tạng từ người sang người, "một quả thận bình thường có thể tồn tại từ 12 đến 14 năm, trong khi phổi chỉ có thể tồn tại từ năm đến bảy năm", ông cho biết.

Các bác sĩ phẫu thuật đã mô tả quy trình này trong một bài báo trên Tạp chí Gan học (The Journal of Hepatology). Báo cáo cho thấy, các bác sĩ đã ghép phần gan lợn vào thùy gan trái của một bệnh nhân 71 tuổi sau khi cắt bỏ thùy gan phải - nơi có một khối u kích thước bằng quả bưởi. Báo cáo cho thấy thùy gan được ghép từ lợn đã hoạt động, sản xuất mật và tổng hợp các yếu tố đông máu. Cơ thể bệnh nhân không đào thải nội tạng ghép, điều này cho phép thùy gan trái của bệnh nhân tái tạo và phát triển. Tuy nhiên, phần thùy gan lợn này đã được cắt bỏ 38 ngày sau ca ghép, khi các biến chứng phát triển. Bệnh nhân đã qua đời hơn năm tháng sau đó. Người bệnh không đủ điều kiện để nhận nội tạng hiến tặng từ người vì bị ung thư giai đoạn cuối và xơ gan liên quan đến viêm gan B.

Bình luận về nghiên cứu, Tiến sĩ Heiner Wedemeyer - đồng biên tập viên của tạp chí Gan học, đã ca ngợi quy trình này là một "bước đột phá" và một "cột mốc lâm sàng lịch sử", mặc dù ông lưu ý rằng đây chỉ là một trường hợp duy nhất và vẫn còn nhiều việc phải làm để ngăn ngừa các biến chứng và tình trạng đông máu quá mức.

Tiến sĩ Heidi Yeh - Phó Giáo sư tại Trường Y Harvard và là bác sĩ phẫu thuật ghép tạng, cho biết các nhà nghiên cứu đã rất dũng cảm khi thử nghiệm một quy trình như vậy, vì công trình thử nghiệm ban đầu về việc cấy ghép gan từ lợn được chỉnh sửa gene vào loài linh trưởng không phải người đã không thành công, khiến nhiều nhà khoa học nản lòng. "Tôi nghĩ đây là một bước tiến đột phá. Họ đã cấy ghép gan lợn vào người trong một tháng, và người đó vẫn khỏe mạnh." - Tiến sĩ Yeh nói.

Tiến sĩ Beicheng Sun - bác sĩ phẫu thuật tại Đại học Y An Huy ở tỉnh An Huy (Trung Quốc) và là tác giả chính của bản báo cáo, cho biết kế hoạch ban đầu là ghép gan lợn chỉ là tạm thời và sẽ lấy gan ra khỏi bệnh nhân sau khi các bác sĩ quan sát nó càng lâu càng tốt. “Tôi không muốn giữ gan lợn trong cơ thể quá lâu, tôi nghĩ điều đó là không thể. Mục đích của tôi là để nó đóng vai trò như một cầu nối cho đến khi gan có thể tái tạo hoặc phục hồi, hoặc tìm được gan hiến tặng từ người. Kết quả này của chúng tôi cho thấy tiềm năng tốt để phục hồi gan. Cho đến khi chức năng gan hồi phục, bạn cần tạo cho nó một môi trường đặc biệt để hỗ trợ.” – TS. Sun cho biết.

Trong những năm gần đây, các nhóm nghiên cứu trên toàn thế giới đã tăng số lượng thí nghiệm với các cơ quan từ lợn biến đổi gene được nuôi bởi nhiều công ty khác nhau, với nhiều bộ gene được chỉnh sửa khác nhau.

Các bác sĩ phẫu thuật người Mỹ đã cấy ghép tim và thận từ lợn biến đổi gene cho một số ít bệnh nhân còn sống. Tuy nhiên, chính bản thân các bác sĩ đều không đánh giá cao việc ghép gan dị loài, vì phương pháp này đặt ra những thách thức đặc biệt phức tạp.

Trong công trình thử nghiệm cấy ghép gan từ lợn biến đổi gene vào loài linh trưởng không phải người, hầu hết các cơ quan được cấy ghép đều hỏng trong vòng một tháng. Chính vì vậy, các nhà nghiên cứu đã chuyển sang phương pháp tương tự như thẩm phân, bao gồm việc lưu thông máu của bệnh nhân gan qua gan lợn biến đổi gene nằm bên ngoài cơ thể. Thử nghiệm lâm sàng với phương pháp này - dành cho những bệnh nhân mắc bệnh suy gan mạn tính nguy kịch, từng trải qua các đợt bệnh cấp tính, đe dọa tính mạng, đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ chấp thuận và dự kiến sẽ bắt đầu trong thời gian tới. Quy trình đó cũng nhằm mục đích đóng vai trò như một “cầu nối” tới ca ghép gan cho những bệnh nhân có ít lựa chọn điều trị khác và không phải là giải pháp lâu dài.

Thử nghiệm này là kết quả của công ty eGenesis (Mỹ) cùng với các cơ quan khác. Vào tháng 4, công ty này đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) cấp phép bắt đầu các thử nghiệm lâm sàng sử dụng gan lợn để điều trị cho bệnh nhân mắc chứng suy gan cấp trên nền mạn tính. Phương pháp điều trị này bao gồm việc đưa máu của bệnh nhân ra khỏi cơ thể thông qua gan của động vật.

Tuy nhiên, phần lớn trọng tâm của các nghiên cứu lâm sàng hiện nay là về thận. Năm nay, FDA Hoa Kỳ cũng đã bật đèn xanh cho United Therapeutics Corporation bắt đầu thử nghiệm lâm sàng cấy ghép thận từ lợn biến đổi gene cho bệnh nhân suy thận. Một người đàn ông ở New Hampshire (Mỹ) đã nhận được quả thận từ một con lợn biến đổi gene do eGenesis sản xuất và đã sống với quả thận này kể từ tháng 1/2025 cho đến nay. Người đàn ông này là người sống sót lâu nhất với quả thận lợn cho đến nay. Và những quả thận, tim, gan, phổi được cấy ghép này được lấy từ những chú lợn biến đổi gene. Tại Mỹ, chúng được gọi là những chú lợn Yucatán “biết chữa bệnh”.

Có thể nói, những chú lợn Yucatán mới sinh là những chú lợn được cưng chiều nhất thế giới.

Chúng được sinh ra bằng phương pháp mổ đẻ nhằm tránh cho chúng nhiễm phải các loại virus mà lợn mẹ có thể mang theo. Chúng được bú bình thay vì bú mẹ bởi lý do tương tự. Ngay từ khi được sinh ra, chúng được giữ ấm bởi đèn sưởi, được theo dõi suốt ngày đêm, được chơi đồ chơi trong phòng hàng ngày và được tặng phần thưởng là những viên kẹo dẻo. Tuy nhiên, chúng không được chơi đùa trong đất như những chú lợn con khác. Bởi, chúng là những bản sao yếu đuối về mặt thể chất, được biến đổi gene để thận, tim, gan có thể tương thích với cơ thể con người.

Những chú lợn tí hon này là một phần của thí nghiệm khoa học táo bạo, tận dụng những đột phá trong công nghệ nhân bản và chỉnh sửa gene để hiện thực hóa giấc mơ cấy ghép dị loại đã tồn tại hàng thế kỷ - chuyển thận, tim, gan và các cơ quan khác của động vật sang người cần chúng.

Thành công có thể mang lại sự giàu có cho hai công ty công nghệ sinh học dẫn đầu trong lĩnh vực này, eGenesis có trụ sở tại Cambridge, Mass. và Revivicor có trụ sở tại Blacksburg, Va., thuộc sở hữu của United Therapeutics Corporation.

Theo các nhà khoa học, lý do họ sử dụng lợn biến đổi gene thay vì tinh tinh hay khỉ đầu chó là do lợn dễ nuôi và trưởng thành hơn trong 6 tháng, kích thước nội tạng cũng tương thích với người trưởng thành.

Tại eGenesis, các nhà khoa học thu thập tế bào lợn bằng cách rạch phía sau tai lợn sau đó thu thập DNA từ các tế bào này. Theo các nhà khoa học, họ chỉnh sửa gene lợn bằng cách thêm một số hoặc xóa một số gene. Những thay đổi của lần sau nhiều hơn lần trước. Trong đó, những chú lợn ở eGenesis được chỉnh sửa hàng chục gene còn Revivicor tạo ra những chú lợn có 10 gene được chỉnh sửa. Sau đó, các nhà khoa học sẽ nhân bản phôi từ những tế bào đã được biến đổi gene này, cấy chúng vào những con lợn mẹ và mổ lấy lợn con sau 4 tháng mang thai.

Những quả thận biến đổi gene đầu tiên của eGenesis đã được cấy ghép cho khỉ. Theo các nhà nghiên cứu, những quả thận này đã được lấy từ những con lợn đã trải qua 69 lần chỉnh sửa gene, nhưng thông tin này làm dấy lên sự hoài nghi từ giới khoa học. Nhưng các nhà nghiên cứu của eGenesis đã chứng minh rằng họ đã làm được điều này. Đồng thời, các nghiên cứu thử nghiệm của họ cho kết quả rằng: những con khỉ được ghép thận lợn biến đổi gene sống lâu hơn những con khỉ được ghép thận từ lợn không biến đổi. Đã có một con khỉ sống hơn hai năm sau khi ghép thận.

Theo Phó Chủ tịch phụ trách Đổi mới sáng tạo của eGenesis - Wenning Qin, đây là bằng chứng cho thấy cơ quan này an toàn và hỗ trợ sự sống. Nhưng liệu nó có hiệu quả với con người không?

Vào năm 2021, với sự đồng ý của các gia đình, các nhà nghiên cứu đã cấy ghép thận lợn vào những bệnh nhân đã chết não và được duy trì thở máy, sau đó theo dõi phản ứng của cơ thể họ. Ý tưởng này được cho là của Tiến sĩ Thomas Starzl - người được cho là cha đẻ của ngành cấy ghép hiện đại. Đã có hai bác sĩ phẫu thuật tiên phong đã thử nghiệm ý tưởng này. Một người là Tiến sĩ Robert Montgomery - bác sĩ phẫu thuật tại NYU Langone ở Thành phố New York, người vẫn còn sống nhờ ca ghép tim. Ông đã sử dụng một cơ quan từ lợn Revivicor được chỉnh sửa 1 gene duy nhất. Người thứ hai là Tiến sĩ Jayme Locke - lúc đó đang làm việc tại Đại học Alabama ở Birmingham, người được đào tạo dưới sự hướng dẫn của Tiến sĩ Montgomery. Bà đã sử dụng một quả thận từ một con lợn có thêm sáu gene người và bốn gen của chính nó bị bất hoạt để ngăn ngừa sự đào thải.

Ngay sau khi thận lợn được ghép vào bệnh nhân chết não, các cơ quan này bắt đầu hoạt động như thận người - tạo ra nước tiểu và đào thải chất thải gọi là creatinin ra khỏi máu.

Tiến sĩ Montgomery đã duy trì một bệnh nhân chết não với quả thận lợn trên máy thở trong hai tháng và ông gọi trường hợp này với cái tên “hai tháng tuổi”. Các nghiên cứu này đã mang lại một kho dữ liệu lớn cho các nhà khoa học. Các mẫu máu và mẫu sinh thiết có thể được lấy thường xuyên hơn mà không làm phiền bệnh nhân.

Tiến sĩ Montgomery cho biết, các thông tin này rất quan trọng, vì thận thực hiện các chức năng quan trọng ngoài việc tạo ra nước tiểu: Thận lọc máu, loại bỏ chất thải và chất lỏng dư thừa, và giúp duy trì sự cân bằng lành mạnh của nước, muối và khoáng chất như kali. Thận sản xuất hormone kiểm soát huyết áp, giữ cho xương chắc khỏe và giúp tạo ra các tế bào hồng cầu. “Trường hợp bệnh nhân “2 tháng tuổi” đã giúp chúng tôi trả lời câu hỏi: Liệu thận lợn có thể thay thế hoàn toàn thận người không, có thể hoàn thành tất cả các chức năng quan trọng của thận không? Câu trả lời là không phải tất cả nhưng hầu hết. Nhưng, các chức năng không thay thế được, chúng ta có thuốc.”, - Tiến sĩ Montgomery cho biết.

Tại Mỹ, hiện có hơn 100.000 người đang trong danh sách chờ để được hiến tặng nội tạng, hầu hết đều cần thận. Tuy nhiên, mỗi năm quốc gia này chỉ có 25.000 quả thận được con người hiến tặng. Và trung bình mỗi ngày có 12 người trong danh sách chờ hiến tặng thận tử vong.

Các nhà khoa học đầu tiên cấy ghép nội tạng lợn biến đổi gene vào các loài động vật khác và sau đó là vào những bệnh nhân chết não. Năm 2022, các nhà nghiên cứu đã được phép cấy ghép nội tạng vào một số bệnh nhân nguy kịch, và sau đó, vào năm ngoái, vào những người khỏe mạnh hơn.

Hiện nay, lần đầu tiên, một nghiên cứu lâm sàng chính thức về quy trình này đang được tiến hành.

Tiến sĩ Mike Curtis - Chủ tịch kiêm Giám đốc điều hành của eGenesis cho biết: “Hãy tưởng tượng, bạn bị bệnh thận và biết rằng thận của mình sắp hỏng, và bạn có một quả thận lợn đang chờ bạn, và bạn không bao giờ phải chạy thận nhân tạo”. TS. Curtis cũng dự đoán rằng, trong tương lai, kỹ thuật di truyền sẽ làm cho các cơ quan của lợn tương thích với con người đến mức bệnh nhân sẽ không phải dùng thuốc để ngăn ngừa đào thải nhưng vẫn dễ bị nhiễm trùng và ung thư. Trẻ sơ sinh bị khuyết tật tim nghiêm trọng có thể được ghép tim lợn tạm thời trong khi chờ tim người hiến tặng. Gan lợn có khả năng đóng vai trò là cầu nối cho những người cần gan người.

Tuy nhiên, việc cấy ghép dị loại còn ẩn chứa nhiều câu hỏi chưa có lời giải đáp. Lợn có thể mang mầm bệnh có thể xâm nhập vào người. Ví dụ, nếu một loại virus gây chết người xuất hiện ở bệnh nhân cấy ghép, nó có thể lây lan với hậu quả thảm khốc.

Tiến sĩ Christopher Bobier - nhà nghiên cứu về đạo đức sinh học tại Đại học Y khoa Michigan (Mỹ), cảnh báo rằng có thể phải mất nhiều năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ trước khi người ta phát hiện ra các triệu chứng. "Một khả năng lây truyền từ động vật sang người có thể xảy ra bất cứ lúc nào sau khi cấy ghép. Rủi ro được cho là nhỏ, nhưng không phải là không có" - Tiến sĩ Christopher Bobier cho biết.

Điều này đã được chứng thực khi bệnh nhân đầu tiên được ghép tim lợn đã được phát hiện dương tính với một loại cytomegalo virus từ lợn trong khi trước khi ghép tim không phát hiện được. Một loại virus có họ hàng gần đã lây nhiễm cho con người.

Các nhà đạo đức sinh học đã đặt câu hỏi: Liệu những người tham gia thử nghiệm có được thông báo đúng về những rủi ro của quy trình khi có quá nhiều điều chưa biết. Không giống như những người tham gia bất kỳ thử nghiệm lâm sàng nào khác, ví dụ, bệnh nhân ghép dị chủng phải đồng ý giám sát suốt đời và không thể rút khỏi thử nghiệm.

Người thân và người chăm sóc cũng cần được thông báo về những rủi ro tiềm ẩn, vì họ có thể là những người đầu tiên bị nhiễm bệnh nếu mầm bệnh lây truyền giữa các loài.

Để giảm thiểu nguy cơ lây lan dịch bệnh ở động vật, các cơ quan sẽ được lấy từ những con lợn được sinh ra và nuôi dưỡng tại các cơ sở không có mầm bệnh với chế độ nghiêm ngặt hơn nhiều so với các trang trại nuôi dưỡng lợn Yacután ở Wisconsin.

Các công ty sẽ tuyển dụng những bệnh nhân suy thận phải chạy thận nhân tạo và tương đối khỏe mạnh, nhưng không đủ điều kiện để nhận nội tạng từ người hiến tặng vì tuổi tác hoặc tình trạng bệnh lý khác. Điều này khiến mối quan tâm về công bằng cũng đã xuất hiện. Ai sẽ là người nhận được nội tạng lợn? Theo Tiến sĩ Peter Reese - Giám đốc sáng lập Trung tâm Khoa học Cấy ghép Vanderbilt (Mỹ), người từng là cố vấn không lương cho eGenesis, cho biết: "Người có tiền là những người được hưởng lợi trước bất kỳ ai khác".

Một số nhà phê bình phản đối việc nhân bản động vật để lấy nội tạng là phi đạo đức. Tuy nhiên, Hoa Kỳ vẫn nuôi gần 150 triệu con lợn để tiêu thụ mỗi năm. Hiện tại, những người chăm sóc tại cơ sở eGenesis ở Wisconsin đang đảm bảo những chú lợn được cưng chiều có cuộc sống tốt nhất. Những con vật này rất hòa đồng, được cho ăn đầy đủ, được chăm sóc bằng những biện pháp tốt nhất. Những người chăm sóc và ngày càng gắn bó với những chú lợn, biết rằng hầu hết chúng sẽ bị hy sinh cho mục đích nghiên cứu hoặc cấy ghép ngay khi trưởng thành. "Chúng tôi biết cuộc sống của chúng sẽ giúp thay đổi thế giới".

Tuy nhiên, không ai biết một cơ quan lấy từ lợn biến đổi gene có giá bao nhiêu và liệu bảo hiểm có chi trả hay không. Nhưng nhiều bệnh nhân bị suy nội tạng, phải gắn chặt với máy chạy thận bốn giờ mỗi ngày, ba ngày mỗi tuần, nhìn thấy ở những chú lợn nhỏ này hy vọng được trở lại cuộc sống bình thường. "Hy vọng của tôi về một ca ghép dị chủng mạnh hơn nỗi sợ rủi ro ", một bệnh nhân chạy thận cho biết.