Tại một cơ sở chăn nuôi đặc biệt ở bang Virginia (Mỹ), những con lợn không chỉ được nuôi trong điều kiện vô trùng nghiêm ngặt mà còn sở hữu bộ gen được chỉnh sửa để phục vụ một sứ mệnh phi thường: phát triển nội tạng tương thích sinh học với cơ thể con người, góp phần giải quyết tình trạng thiếu hụt tạng ghép kéo dài nhiều thập kỷ.
Môi trường chăn nuôi vô trùng đạt chuẩn y tế
Ẩn mình giữa những dãy núi Blue Ridge yên bình, cơ sở của Revivicor – công ty con thuộc United Therapeutics – giống như một nhà máy dược phẩm hơn là trại nuôi thông thường. Tại đây, quy trình vệ sinh được thực hiện nghiêm ngặt tới từng chi tiết: mỗi nhân viên trước khi tiếp cận khu vực nuôi lợn đều phải tắm rửa, thay trang phục chuyên dụng và khử trùng kỹ lưỡng.
Mỗi hơi thở và ngụm nước mà đàn lợn hít thở, uống vào đều được lọc qua nhiều lớp an toàn. Thức ăn được tiệt trùng trước khi đưa vào chuồng. Lợn được chăm sóc như những “thiết bị sinh học sống”, đảm bảo không mang mầm bệnh truyền nhiễm và đạt tiêu chuẩn cao nhất để phát triển thành nội tạng cấy ghép cho người.
Trung tâm nuôi lợn phục vụ cấy ghép đầu tiên tại Mỹ
Chỉ cách đó vài dặm, một cơ sở trị giá 75 triệu USD đang được xây dựng để mở rộng quy mô chăn nuôi lợn không mầm bệnh. Dự kiến từ năm 2026, nơi đây sẽ cung cấp nguồn nội tạng phục vụ cho các ca ghép chính thức.
Trong khuôn viên rộng hơn 7.000m², hệ thống lọc không khí và nguồn nước được kiểm soát nghiêm ngặt. Lợn con được tách mẹ chỉ sau 1–2 ngày, sau đó chuyển vào chuồng siêu sạch, nơi mọi khâu chăm sóc đều thực hiện thủ công. Nhân viên phải thay đồ bảo hộ riêng cho từng khu chuồng, tuyệt đối không để vi trùng lây chéo.
Không những được sống trong môi trường tối ưu, những chú lợn còn được nghe nhạc, chơi đồ chơi và tiếp xúc với con người để làm quen với môi trường sống mô phỏng theo điều kiện sinh hoạt của người – từ đó giúp nội tạng phát triển gần với sinh học con người nhất.
Kỹ thuật chỉnh sửa gen tạo bước ngoặt y học
Tại Mỹ, hàng nghìn bệnh nhân tử vong mỗi năm vì không có người hiến tạng phù hợp. Nhằm giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học của Revivicor đã bắt tay vào nghiên cứu chỉnh sửa gene ở lợn.
Quá trình bắt đầu bằng việc chọn tế bào da lợn và loại bỏ các gen có thể gây phản ứng đào thải – chẳng hạn như gene sản sinh đường alpha-gal. Sau đó, ba gene khác tiếp tục được loại bỏ để giảm nguy cơ kích hoạt miễn dịch. Đồng thời, nhóm nghiên cứu cũng đưa thêm gene của người vào để điều chỉnh khả năng đông máu và kích thước nội tạng cho phù hợp.
Phôi lợn sau khi được chỉnh sửa sẽ trải qua quá trình sốc điện, nuôi cấy trong lồng ấp và sau đó cấy vào lợn nái. Kết quả là những con lợn nhân bản với bộ gen được thiết kế đặc biệt, có thể phát triển thận hoặc tim thích hợp để ghép cho người.
GalSafe – nền móng cho tương lai ghép tạng từ lợn
Revivicor đã cho ra đời con lợn chỉnh sửa gen đầu tiên mang tên GalSafe. Sau thành công ban đầu, công ty quyết định chuyển sang nhân giống thay vì tiếp tục nhân bản, nhằm tăng quy mô và tính ổn định di truyền.
Mục tiêu của dự án là sản xuất hàng trăm, thậm chí hàng nghìn bộ nội tạng mỗi năm, phục vụ cho các ca ghép tạng quy mô lớn. Dự kiến đến giai đoạn mở rộng, mỗi năm có thể tạo ra hơn 2.000 bộ phận cấy ghép.
Cấy ghép từ lợn sang người: Tương lai không còn xa
Tính đến thời điểm hiện tại, Mỹ đã thực hiện 4 ca cấy ghép nội tạng từ lợn sang người (hai ca ghép tim và hai ca ghép thận). Dù các bệnh nhân đã qua đời sau vài tháng, nhưng kết quả này mang lại dữ liệu quan trọng, giúp mở ra hướng đi mới cho y học hiện đại.
Để đảm bảo an toàn tối đa, nội tạng lợn tiếp tục được thử nghiệm trên khỉ đầu chó – loài có cấu trúc sinh học tương đồng với con người – trước khi được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chính thức cấp phép.
Các nhà khoa học tin rằng, nhờ sự kết hợp giữa công nghệ chỉnh sửa gen tiên tiến và môi trường nuôi vô trùng, nội tạng từ lợn sẽ hạn chế đáng kể nguy cơ đào thải cũng như khả năng truyền bệnh sang người.
Hiện tại, khoảng 300 con lợn ở các độ tuổi khác nhau đang sống trong hệ thống trại chăn nuôi của Revivicor. Mỗi cá thể đều được gắn thẻ định danh, theo dõi lịch sử gene cẩn thận. Một số cá thể sẽ được dành riêng cho các thử nghiệm lâm sàng quan trọng, bao gồm cả thử nghiệm đầu tiên trên người dự kiến triển khai trong thời gian tới.
Giáo sư David Ayares – chuyên gia di truyền học đứng đầu dự án – cho biết, nếu những thử nghiệm sắp tới đạt kết quả khả quan, công ty sẽ tiếp tục mở rộng sản xuất và góp phần tạo nên cuộc cách mạng trong lĩnh vực cấy ghép nội tạng.
