Bước ngoặt y học gây chấn động: Phòng thí nghiệm lần đầu tạo tinh trùng người, mở hy vọng cho nam giới vô tinh

Trên toàn cầu hiện có khoảng 250 triệu nam giới mắc chứng vô sinh, với các biểu hiện điển hình như số lượng tinh trùng ít, khả năng di động kém hoặc chất lượng không đạt yêu cầu. Đáng chú ý, có khoảng 10% đến 15% trong số đó hoàn toàn không có tinh trùng trong tinh dịch, hay còn gọi là chứng vô tinh. Nhiều cặp vợ chồng thường bắt tay vào quá trình thụ tinh trong ống nghiệm mà thiếu đi bước kiểm tra kỹ lưỡng đối với người chồng, dẫn đến thực tế là khoảng một nửa số ca thất bại có nguồn gốc từ yếu tố nam giới.

Tính đến thời điểm hiện tại, cơ quan FDA của Mỹ vẫn chưa chính thức phê duyệt bất kỳ loại thuốc điều trị vô sinh nam nào mang lại hiệu quả triệt để. Tuy nhiên, dù bệnh nhân hoàn toàn không thể sản sinh tinh trùng, cơ thể họ có thể vẫn còn lưu trữ tế bào gốc sinh tinh – dạng tế bào sinh dục ở giai đoạn sơ khai nhất. Nắm bắt cơ hội này, công ty khởi nghiệp Paterna Biosciences (Paterna) đang tiên phong sử dụng công nghệ sinh học để mang lại hy vọng cho hàng triệu bệnh nhân.

Gần đây, Paterna đã công bố một thành tựu mang tính lịch sử: lần đầu tiên tạo ra tế bào giống tinh trùng từ tế bào gốc sinh tinh ngay trong môi trường phòng thí nghiệm. Các tế bào nhân tạo này đã được chứng minh là có khả năng thụ tinh bước đầu.

Bằng phương pháp thụ tinh ống nghiệm, chúng được kết hợp thành công để tạo ra các phôi thai giai đoạn đầu với hình thái phát triển hoàn toàn bình thường. Dù mới chỉ dừng lại ở mức độ thử nghiệm chức năng chứ chưa tiến tới giai đoạn mang thai, đây vẫn được coi là một bước nhảy vọt của ngành y học sinh sản.

Thành tựu này không chỉ thắp lên niềm tin cho nam giới vô sinh muốn có con mang huyết thống của mình, mà còn mở ra triển vọng bảo tồn khả năng sinh sản cho những bệnh nhi nam phải trải qua các đợt hóa trị ung thư khốc liệt trước tuổi dậy thì.

Theo chia sẻ từ nhóm nghiên cứu, phương pháp ban đầu của họ là nuôi cấy ống sinh tinh từ tinh hoàn, nhưng kết quả không như mong đợi. Sau quá trình dài nghiên cứu, họ quyết định chuyển hướng sang việc biệt hóa trực tiếp tế bào gốc sinh tinh, một quy trình đòi hỏi sự tỉ mỉ và 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, khẳng định chìa khóa cốt lõi không chỉ nằm ở bản thân tế bào gốc mà ở việc sửa chữa những khiếm khuyết trong vi môi trường xung quanh chúng. Theo ông, mục tiêu dài hạn của Paterna là có thể tạo ra hàng nghìn tinh trùng khỏe mạnh chỉ từ một mẫu sinh thiết mô tiêu chuẩn, mang lại tỷ lệ thành công cao.

Trong bối cảnh các phương pháp điều trị vô sinh nam hiện hành – như tiêm hormone, tiêm tinh trùng trực tiếp hay phẫu thuật trích xuất mô – đều đi kèm nhiều hạn chế và rủi ro, công nghệ nuôi cấy tinh trùng trong ống nghiệm chính là con đường sinh học đáng tin cậy nhất.

Kể từ thành công trên tế bào chuột do giáo sư Takehiko Ogawa tại Nhật Bản thực hiện vào năm 2011, khát vọng tạo ra tinh trùng người rốt cuộc cũng đang dần thành hình dẫu vấp phải không ít hoài nghi từ những thất bại của các công ty đi trước như Kallistem tại Pháp.

Với nguồn vốn 6 triệu đô la Mỹ từ quỹ Springtide Ventures và e184, Paterna dự kiến sẽ tiến hành các thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn vào cuối năm nay nhằm đối chiếu trực tiếp giữa tinh trùng tự nhiên và nhân tạo. Nếu mọi quy trình đánh giá đạo đức, di truyền và an toàn được thông qua, dịch vụ này có thể sớm ra mắt vào năm 2027 với chi phí từ 5.000 đến 12.000 đô la Mỹ, đánh dấu một kỷ nguyên hoàn toàn mới cho lĩnh vực y học sinh sản toàn cầu.