Trong suốt thế kỷ 20, nhân loại đã chứng kiến những bước tiến vượt bậc trong lĩnh vực khoa học. Khi công nghệ ngày càng tiến bộ, y học cũng sẽ đạt đến mức mọi bộ phận trên cơ thể con người được tái tạo riêng rẽ ở bên ngoài và cấy ghép vào cơ thể dễ dàng như thay bộ phận hỏng của một cỗ máy.
Phẫu thuật thẩm mỹ cũng phát triển và nhanh chóng trở nên phổ biến vào cuối thế kỷ 20. Tuy vậy, trên cơ thể người, tai vẫn là bộ phận khó tái tạo nhất vì tai được làm từ sụn và sụn thì rất khó để được tái tạo từ tế bào cơ thể người. Chính khó khăn này đã khiến nhiều người gặp tai nạn liên quan đến bộ phận tai phải sống chung với hình dạng tai bất thường hoặc là không có tai đến hết đời.
Dự án đầy tranh cãi
Cuối những năm 1990, nhóm bác sĩ bao gồm Charles Vacanti, Joseph Vacanti và Bob Langer muốn tái tạo các cơ quan nội tạng của con người trong phòng thí nghiệm. Họ thử nghiệm kỹ thuật gọi là “cấu trúc khung có thể phân hủy sinh học”. Cấu trúc khung này có thể dễ dàng tan biến trong cơ thể người sau một thời gian.
Một ngày, bác sĩ Joseph Vacanti nghe đồng nghiệp phàn nàn về việc rất khó để tạo ra đôi tai mới cho những bệnh nhân gặp nạn vì hình dáng tai quá kỳ quặc và phức tạp.
Câu chuyện đã thúc đẩy sự ra đời của dự án “chuột-tai” vào những năm 1990, được Charles Vacanti - một chuyên gia về kỹ thuật mô và tế bào gốc - dẫn dắt.
Charles Vacanti với sự giúp đỡ của anh trai Joseph Vacanti, chuyên gia về tái tạo mô, đã tìm cách nuôi cấy một mảnh sụn nhỏ của con người trên một “cấu trúc khung phân hủy sinh học”.
Các nhà khoa học quyết định làm một cấu trúc có hình dạng giống tai người và đặt các tế bào sụn của một con bò lên đó. Sau đó, các nhà khoa học thí nghiệm trên những con chuột bị suy giảm miễn dịch vì hệ miễn dịch của những con chuột này không đào thải các tế bào bò ngoại lai.
Nhóm nghiên cứu gây mê chuột, rạch thân và đặt một cấu trúc tai dưới da con vật. Đúng như kỳ vọng, cơ thể chuột nuôi các tế bào sụn bò lấp đầy cấu trúc khung. Khi cấu trúc tan biến vào cơ thể chuột, trên con chuột chỉ còn lại hình dạng phần bên ngoài tai nhân tạo.
Vào thời điểm đó, dư luận thế giới đã vô cùng kinh ngạc khi hình ảnh chú chuột có tai trên thân (được đặt biệt danh “chuột Vacanti” hay chuột tai) đăng tải trên mọi mặt báo. Một số người tỏ ra vui mừng nhưng tâm ly số đông vẫn là sợ hãi. Một số khác lại thể hiện sự phẫn nộ và cho rằng cuộc thí nghiệm đã đi ngược lại mọi khía cạnh đạo đức. Làn sóng phản đối kịch liệt kỹ thuật di truyền đã nổ ra ở các quốc gia phương Tây.
Họ hiểu nhầm rằng thí nghiệm của bác sĩ Vacanti liên quan đến kỹ thuật di truyền - ADN của chuột được biến đổi gen để tạo ra tai người trên lưng chúng. Lý do khiến thông tin sai lệch lan truyền rộng rãi là do một số hãng truyền thông đã sử dụng những từ khóa trên để chú thích cho bức ảnh chuột tai. Các nhà khoa học đã không sử dụng bất kỳ kỹ thuật di truyền nào trong thí nghiệm.
Cấu trúc khung được làm từ một vật liệu tổng hợp có tên gọi axit polyglycolic thường được sử dụng trong ngành phẫu thuật thẩm mỹ. Các sợi của vật liệu này tạo thành một khung lưới có hình dạng giống đến 97% tại người. Khi được đưa vào cơ thể vật thí nghiệm, tế bào sẽ lấp kín cấu trúc khung. Vật liệu này sẽ hòa tan trong cơ thể thành carbon dioxide và nước, để lại phần mô được đúc theo hình dáng chiếc tai.
Loài chuột đặc biệt
Loài chuột được sử dụng cho thí nghiệm này đặc biệt ở chỗ nó không có lông. Do đột biến tự nhiên nên chúng không có lông và hệ miễn dịch. Đặc điểm thiếu hệ miễn dịch đã giúp loài chuột này trở thành đối tượng nghiên cứu hoàn hảo của nhóm bác sĩ Vacanti. Nếu không có hệ miễn dịch đào thải dị vật, sụn đúc có thể ở trong cơ thể cho đến khi tế bào lấp kín và phát triển hoàn toàn thành hình dáng một chiếc tai.Phải mất 12 tuần để các tế bào lấp đầy cấu trúc sụn. Chiếc tai được cấy vào cơ thể chuột giống đến 90% so với tai người tự nhiên. Điều này càng làm cho giới khoa học ngạc nhiên hơn vì thí nghiệm không liên quan đến bất kỳ kỹ thuật di truyền nào hoặc ADN của người.
Bất chấp những hiểu lầm và chỉ trích trong quá khứ, thành công từ thí nghiệm chuột tai đã đem đến ứng dụng nhất định trong cuộc sống hiện đại.
Tháng 1/2018, các bác sĩ ở Trung Quốc và Nhật Bản đã công bố một nghiên cứu thực hiện vào năm 2015. Họ mời 5 em bé bị dị tật tai tham gia nghiên cứu. Các nhà khoa học đã quét bên tai bình thường của các em, đảo ngược hình dạng bằng máy tính và in 3D một cấu trúc khung phân hủy sinh học. Sau đó, nhóm nghiên cứu thêm tế bào sụn của bệnh nhân và đặt các cấu trúc khung dưới da. Nhờ vậy, những trường hợp dị tật một bên tai đã có hai bên tai gần như bình thường.
Rõ ràng nếu không có thí nghiệm chuột tai đầy tranh cãi, những tiến bộ y học như trong nghiên cứu trên có lẽ đã không bao giờ xảy ra.
