‘Sở thú đông lạnh’ – Hy vọng cho những động vật quý hiếm sắp tuyệt chủng

Frozen Zoo (Sở thú Đông lạnh) là ngân hàng đông lạnh động vật thuộc hàng lớn nhất thế giới, chứa gien của hơn 10.500 cá thể động vật thuộc 1.220 loài.

Bò rừng Ấn Độ. Ảnh: CNN

Khi ông Kurt Benirschke bắt đầu thu thập các mẫu da động vật quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng vào năm 1972, ông không biết chắc sẽ làm gì với các mẫu da đó. Ông chỉ nghĩ rằng một ngày nào đó sẽ có công cụ để cứu những loài này. Vài năm sau, ông chuyển bộ sưu tập của mình đến Sở thú San Diego (Mỹ) và gọi đây là Sở thú Đông lạnh (Frozen Zoo).

Theo kênh CNN, ông Benirschke đã qua đời vào năm 2018, nhưng những nỗ lực của ông vẫn còn sống mãi. Ngày nay, Frozen Zoo là ngân hàng đông lạnh động vật thuộc hàng lớn nhất thế giới, chứa gien của hơn 10.500 cá thể động vật thuộc 1.220 loài.

Trong một thời gian dài, đây là dự án duy nhất thuộc loại hình này, nhưng trong những năm gần đây, nỗ lực bảo tồn tương tự đã xuất hiện khắp thế giới và những công cụ mà ông Benirschke chưa có nay đã xuất hiện.

Theo Báo cáo Hành tinh Sống của WWF năm 2020, kể từ năm 1970, các quần thể động vật có vú, chim, lưỡng cư, bò sát và cá đã giảm trung bình 68%. Do mất môi trường sống vì hoạt động của con người, 1 triệu loài cả động vật và thực vật đang bị đe dọa tuyệt chủng trong những thập kỷ và thế kỷ tới.

Với tốc độ mất đa dạng sinh học như hiện nay, một số nhà khoa học cho rằng bảo tồn các mẫu vật từ những loài có thể không còn tồn tại sau này là một việc mà giới khoa học phải làm.

Kể từ khi Frozen Zoo được thành lập, lĩnh vực di truyền đã đạt nhiều cột mốc, bắt đầu từ sự kiện nhân bản con vật đầu tiên (cừu Dolly) năm 1996. Từ năm 2001, bốn loài có nguy cơ tuyệt chủng đã được nhân bản bằng vật liệu di truyền của Frozen Zoo: Bò rừng Ấn Độ; Banteng, một động vật ở Đông Nam Á; ngựa hoang Mông Cổ Przewalski đã tuyệt chủng trong tự nhiên; và chồn chân đen.

Mặc dù nhân bản không hoàn hảo (bò tót Ấn Độ nhân bản chỉ sống sót trong 48 giờ), nhưng đó là một công cụ hữu ích để cứu các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Khi dân số của một loài suy giảm, các con còn lại trong loài buộc phải giao phối gần, khiến nguồn gien thu hẹp lại, càng đe dọa sự tồn tại. Nhưng khi nhân bản chồn chân đen năm 2020 từ các mẫu thu thập được vào năm 1988, hồ sơ di truyền của loài này đa dạng hơn nhiều so với quần thể hiện tại. Đa dạng gien chính là thứ giúp động vật tăng sức chống chọi với thảm họa thiên nhiên, dịch bệnh, virus.

Theo ông Brendon Noble, Giáo sư y học tái tạo tại Đại học Westminster ở London và là chủ tịch hội đồng quản trị tại The Frozen Ark (ngân hàng đông lạnh động vật tại Anh), một số loài sẽ có cơ hội sống sót nhờ công nghệ nhân bản.

Frozen Ark được thành lập vào năm 2004, có mục đích tương tự như Frozen Zoo. Frozen Ark có nhiều mẫu hơn Frozen Zoo: 48.000 mẫu thuộc 5.500 loài, trong đó khoảng 90% là ADN chứ không phải tế bào sống.

Ông Oliver Ryder, nhà di truyền học tại Frozen Zoo. Ảnh: CNN

Không thể dùng mẫu ADN để nhân bản động vật nhưng ADN rất cần thiết để lưu dấu vết gien của những loài có thể biến mất. Ông Lisa Yon, Phó giáo sư tại Đại học Nottingham và là cố vấn khoa học tại Frozen Ark, nói: “Bằng cách lưu giữ những nguồn này, chúng tôi sẽ giúp không chỉ các nhà khoa học hiện tại mà còn các thế hệ nhà khoa học tương lai có các khám phá mới”.

Đông lạnh tế bào phức tạp hơn ADN vì phải tránh hình thành các tinh thể băng khi các tế bào bị đông lạnh đến -196 độ C. Các tế bào khác nhau cũng đòi hỏi quy trình đông lạnh khác nhau. Ví dụ như tế bào của động vật lưỡng cư rất khó đông lạnh đúng cách và do đó, các loài này ít xuất hiện trong các ngân hàng đông lạnh.

Ông Tullis Matson tại Natures Safe (ngân hàng đông lạnh ở Anh chuyên thu thập các tế bào, tinh trùng và trứng) cho biết: “Rất nhiều thứ chúng tôi muốn làm mà chúng tôi chưa thể làm được”. Ông dự đoán rằng trong 10 đến 30 năm tới, khoa học có thể biến những tế bào này thành tế bào gốc đa năng, có thể được lập trình lại để tạo ra tinh trùng và trứng.

Một khi làm được điều đó, có thể tạo ra phôi thai từ tinh trùng và trứng, sau đó cấy phôi thai vào một cá thể mang thai hộ của loài có nguy cơ tuyệt chủng, từ đó tăng tính đa dạng gien cho loài đó.

Kỹ thuật này cũng mở ra triển vọng hồi sinh các loài đã tuyệt chủng hoàn toàn bằng cách sử dụng các cá thể mang thai hộ thuộc những động vật còn sống có nét tương tự về mặt di truyền.