Tiến sĩ 'mê' … ruồi

TS Tuệ và mô hình nuôi cấy ruồi giấm.

'Mê' ruồi

Tại tầng 5, nhà A7, Trường Đại học Y Hà Nội, hàng chục học viên, nghiên cứu sinh đang miệt mài chăm chú nhìn vào những chú ruồi giấm bé xíu nuôi trong ống nghiệm. Đây là Trung tâm nghiên cứu về ruồi giấm chuyển gen duy nhất của trường Đại học Y Hà Nội.

Giới thiệu về trung tâm này với chúng tôi, TS Nguyễn Trọng Tuệ - Khoa Kỹ thuật Y học chia sẻ, dù chỉ là phòng thí nghiệm nho nhỏ nhưng nơi đây đã cho ra đời nhiều nghiên cứu khoa học cơ bản và đã được báo cáo ở nhiều nơi.

Cái duyên với con ruồi giấm của TS Tuệ đến từ đam mê. TS. Nguyễn Trọng Tuệ bén duyên với ngành nghiên cứu khi anh có cơ hội đi làm nghiên cứu sinh ở nước ngoài. Việc nghiên cứu trong Lab ở Nhật Bản, anh thật sự bị thu hút bởi những chú ruồi giấm nhỏ xíu, đặc biệt khi tìm ra những điều bất ngờ từ con ruồi giấm thì càng đam mê với nó hơn. Anh trực tiếp nghiên cứu, chăm chú nhìn sự thay đổi của nó với mỗi lần thử nghiệm. Mỗi thử nghiệm thành công, anh lại càng 'mê mẩn' với ruồi giấm hơn.

Gần hai năm trước, công trình nghiên cứu ruồi giấm chuyển gen với bệnh Alzhieme được báo cáo tại Hội nghị khoa học quốc tế Nhật Bản – Asean – tại Kyoto Nhật Bản đã được rất nhiều chuyên gia đánh giá cao. TS Tuệ cho biết nó có thể giúp tìm ra thuốc hỗ trợ điều trị bệnh này trong tương lai.

'Ai cũng chọn lâm sàng vì đã là nghề y phải khám chữa bệnh nhưng khi bước vào nghiên cứu cơ bản thì phải ai đam mê mới theo đuổi được' – TS Tuệ trải lòng. Có thể gọi anh là người mê ruồi giấm. Suốt cuộc trò chuyện với phóng viên VietNamNet, anh say sưa kể nghiên cứu ứng dụng mô hình ruồi giấm đã được thực hiện hàng trăm năm nay vì tính ưu việt của nó trong các bệnh về biến đổi di truyền.

Nghiên cứu sinh theo dõi ruồi giấm trong quá trình nghiên cứu.

Sở hữu ADN của ruồi giấm khá tương đồng với người, ruồi giấm được chọn làm đối tượng thí nghiệm trong nhiều nghiên cứu khoa học đoạt giải Nobel.

Hàng ngày, anh cùng với các cộng sự miệt mài nghiên cứu về ruồi giấm đặc biệt là các nghiên cứu về di truyền. Họ sử dụng ruồi giấm với những bộ gen của ruồi giấm đã biết, sau đó mô phỏng các bệnh lý của người, ví dụ như bệnh Parkinson, tim mạch, ung thư, bệnh tự kỷ …

Công trình nghiên cứu đang thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học đó là công trình nghiên cứu 'Vai trò của gen ABCC trong biểu hiện của hội chứng tự kỉ trên mô hình ruồi giấm chuyển gen'.

Chọn nghiên cứu này, TS Tuệ cho biết, sở dĩ anh và các cộng sự chọn ruồi giấm biến đổi gen để tìm ra gen gây bệnh vì đã có nhiều công bố bệnh tự kỷ liên quan đến đột biến của gen, hay một nhóm gen. Trên thực tế chưa có nhiều nghiên cứu chứng minh được điều này. Việc sử dụng mô hình động vật gây đột biến gen quan tâm để chứng minh vai trò của nó trong hội chứng tự kỷ còn rất ít.

Trong khi đó, nhiều giả thuyết đưa ra bệnh tự kỷ có thể do gen, do điều kiện sống, do môi trường sống. Nếu trẻ nhỏ vẫn được nâng niu, chăm sóc vẫn bị tự kỷ thì nguyên nhân lối sống được loại bỏ. Việc nghiên cứu của họ đi từ bên trong ra. Họ đưa ra giải trình tự gen biến đổi di truyền của đứa trẻ tự kỷ và họ tìm câu trả lời là biến đổi di truyền gây bệnh hay bệnh làm biến đổi di truyền. Việc nghiên cứu của TS Tuệ và cộng sự làm sao để tìm ra gen 'lỗi' đó.

Vì sao chọn ruồi?

Không phải nghiên cứu trên chuột, trên thỏ, TS Tuệ cho biết chọn ruồi giấm để nghiên cứu vì ruồi giấm có nhiều gen bệnh tương đồng với người. Bộ gen của ruồi giấm đơn giản, các nhà khoa học đã giải mã hết được bộ gen này. Ngoài ra, trong nghiên cứu là chu kỳ sinh sống của ruồi giấm rất ngắn (chỉ khoảng 30 ngày), và giá thành của nó rẻ. Trong khi một con chuột chuyển gen có giá khoảng vài ngàn USD, nhưng ruồi giấm thì chỉ có giá vài trăm ngàn đồng thậm chí còn có thể được cung cấp miễn phí từ các trung tâm nghiên cứu lớn trên thế giới.

Tủ ruồi giấm của trung tâm nghiên cứu.

Nếu chọn mô hình tự kỷ thì chúng ta cần nhiều cá thể để thấy được xu hướng và hành vi xã hội, rất tốn kém nếu như bắt đầu nghiên cứu trên động vật bậc cao như chuột hay khỉ, ngoài ra tuổi thọ cũng là vấn đề khó khăn nên họ chọn ruồi giấm. Ruồi giấm có thể tạo ra một quần thể chuyển gen giống hệt nhau, chúng lại có vòng đời ngắn thuận tiện cho việc nghiên cứu. Khi kết quả rõ ràng trên mô hình ruồi giấm họ sẽ tiến hành nghiên cứu trên mô hình động vật gần giống người.

Ngoài ra, ruồi giấm có hành vi, tập tính thể hiện rất rõ và các nhà khoa học chỉ nghiên cứu, đánh giá yếu tố gây bệnh rất dễ và đánh giá quần thể cũng ưu việt hơn.

TS Tuệ cho biết để cấy gen vào con ruồi, các nhà khoa học sẽ sử dụng dưới kính hiển vi và nuôi ruồi bằng một loại thức ăn thông thường chủ yếu là bột cám gạo hoặc ngô có lên men, sau 2 tuần mới cần cho ăn một lần. Những ống nghiệm nuôi cấy hàng nghìn con ruồi nhỏ xíu như đầu tăm nhưng chúng cho ra đời rất nhiều công trình mang giá trị khoa học rất lớn.

Nhưng với tính ưu việt của mô hình ruồi giấm chuyển gen, nghiên cứu đã cho thấy giảm biểu hiện gen ABCC gây các biểu hiện rối loạn hành vi tương tự hội chứng tự kỷ trên người, như giảm sự giao tiếp, xu hướng một mình, đặc biệt là rối loạn nhịp thức ngủ. Ngoài ra còn cho thấy có sự biến đổi trong một phần cấu trúc thần kinh.

Để có được kết quả đó, TS Tuệ cho biết nhóm nghiên cứu đã cài đặt giờ giấc để theo dõi nó. Họ kết hợp với nhóm nghiên cứu bên Nhật Bản và đi sâu vào một số gen kiểm soát năng lượng cho tế bào thần kinh.

Khi sàng lọc loại bỏ gen thì con ruồi có rối loạn tiệm cận với bệnh tự kỷ như hành vi vận động, giao tiếp cộng đồng, khả năng phản xạ, giấc ngủ. Theo dõi trên mô hình ruồi giấm các nhà nghiên cứu sàng lọc một số gen thì nhóm nghiên cứu đã thành công 1 gen trên con ruồi.

Căn cứ vào gen đã làm để đưa ra các số liệu, có đầy đủ các tính năng và sắp tới sẽ được công bố. Nhờ đó các nhà nghiên cứu sau này có thể ứng dụng tạo ra thuốc. Hiện tại, những con ruồi tự kỷ đó được giữ lại.

TS Tuệ chia sẻ, hiện nay nhóm nghiên cứu gặp là kinh phí, tài trợ. Nhiều trang trải họ phải bỏ tiền túi ra mua. Những nghiên cứu cơ bản ở Việt Nam vẫn rơi vào tình trạng chung 'khát' nguồn kinh phí.

TS Tuệ chia sẻ các nhà nghiên cứu vẫn yêu nghề đam mê và có nhiều ý tưởng để nghiên cứu đưa vào ứng dụng nhưng ở nước ta để xin kinh phí cho những công trình nghiên cứu cơ bản vẫn khó 'thuyết phục' được cơ quan quản lý. Chủ yếu, những người nghiên cứu tự xin các nguồn kinh phí, tài trợ từ các Labo ở nước ngoài nhưng nguồn kinh phí này 'giải ngân' dưới hình thức cử người đi học hoặc mua thiết bị nghiên cứu.

3 bước nghiên cứu

Khi thử nghiệm mô hình nghiên cứu người ta sẽ đi từ thấp đến cao.

Đầu tiên, có thể là mô hình đơn bào chỉ cần tế bào có nguyên liệu sống, có vật chất di truyền, nhân.

Thứ hai, người ta cần mô hình sinh vật sống đa bào, có khả năng biến đổi vật chất di truyền, có thể duy trì trong phòng thí nghiệm.

Thứ ba, mô hình động vật cao cấp như chuột, thỏ, chó hay khỉ.

Tùy từng mục đích nghiên cứu thì người ta sẽ sử dụng các mô hình nghiên cứu thích hợp.

Nếu chỉ nghiên cứu gen, đột biến gen, di truyền qua các thế hệ người ta có thể chọn con ruồi giấm vì nó có hệ gen hoàn chỉnh, có cấu trúc cơ quan rõ rệt, có tập tính và hành vi và hơn thế nó có tuổi thọ rất ngắn, một ưu thế khi nghiên cứu về lão hóa.

Con ruồi được bắt đầu ở phòng nghiên cứu sinh học di truyền, y sinh học hàng trăm năm nay. Trước đây dù còn thô sơ nhưng người ta vẫn hiểu tính trạng di truyền của con ruồi giấm. Gen trên con ruồi và con người rất nhiều tương đồng.Các gen gây bệnh trên người đều có trên ruồi giấm. Thao tác đưa gen vào con ruồi không bị đánh giá nhiều về tư cách đạo đức. Khi làm có thể làm được cả quần thể, quan sát dễ dàng hơn rất nhiều. Vòng đời của ruồi khoảng 30 ngày nên dễ quan sát yếu tố bệnh tật hay không.