Một hướng đi mới trong công tác bảo tồn
Nhiều loài động vật hoang dã, từ báo tuyết đến rùa biển, đang đứng trước nguy cơ tuyệt chủng do môi trường sống bị thu hẹp và sự suy giảm số lượng cá thể. Trước tình trạng này, các nhà khoa học đang thử nghiệm một phương pháp mới: Sử dụng phân động vật để thu thập và khai thác nguồn gen của chúng.
Dự án này, được gọi là "vườn thú từ phân", dựa trên nguyên lý khoa học rằng phân không chỉ chứa thức ăn chưa tiêu hóa, vi khuẩn mà còn có các tế bào từ niêm mạc ruột của động vật. Một số nghiên cứu cho thấy nếu thu thập phân khi còn tươi, những tế bào này có thể vẫn còn sống.
“Dự án hiện đang trong giai đoạn thử nghiệm, nhưng kết quả ban đầu rất khả quan,” Giáo sư Suzannah Williams từ Đại học Oxford cho biết. Nhóm nghiên cứu của bà đã tách được tế bào sống không chỉ từ phân chuột mà còn từ phân voi.
Nếu thành công, phương pháp này có thể giúp bảo tồn đa dạng di truyền của các loài động vật hoang dã, tăng khả năng sinh tồn của chúng.
Tạo ra thế hệ mới từ phân?
Phương pháp này được gọi là "giải cứu di truyền" (genetic rescue). Các tế bào thu thập từ phân có thể được dùng để nghiên cứu đa dạng di truyền, hỗ trợ các kế hoạch bảo tồn. Nếu có thể nuôi cấy và phát triển chúng, các nhà khoa học có thể áp dụng công nghệ sinh sản tiên tiến để tạo ra thế hệ động vật mới.
Một phương án là nhân bản, trong đó tế bào thu được sẽ được đưa vào trứng hiến tặng, kích thích phát triển thành phôi, sau đó cấy ghép vào một cá thể mang thai hộ.
Một hướng đi tiềm năng hơn là tái lập trình tế bào, biến chúng thành tinh trùng và trứng để thụ tinh nhân tạo. Nghiên cứu trên chuột đã chứng minh phương pháp này có thể tạo ra cá thể con từ các tế bào được tái lập trình.
“Việc tạo ra trứng và tinh trùng trong phòng thí nghiệm sẽ giúp duy trì quá trình sinh sản tự nhiên và tăng khả năng thích nghi của loài với môi trường,” Tiến sĩ Ashlee Hutchinson, chuyên gia bảo tồn tại tổ chức Revive & Restore, chia sẻ.
Nói cách khác, nếu có thể tạo ra tế bào sinh sản từ phân, các nhà khoa học có thể bảo tồn nguồn gen của loài mà không cần cho chúng tiếp xúc – điều rất khó thực hiện với những loài có số lượng quá ít hoặc sống tách biệt.
Ứng dụng công nghệ sinh học vào bảo tồn
Ngoài việc tạo ra thế hệ con cháu mới, công nghệ tái lập trình tế bào còn có thể giúp nghiên cứu và cải thiện khả năng thích nghi của động vật với môi trường sống. Chỉnh sửa gen có thể giúp một số loài tăng sức đề kháng trước bệnh tật hoặc điều kiện khắc nghiệt.
Hiện nay, Revive & Restore đang sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen để cố gắng hồi sinh loài chim bồ câu viễn khách (Passenger Pigeon), trong khi công ty công nghệ sinh học Colossal đang nghiên cứu đưa voi ma mút lông dài trở lại Trái Đất.
Bên cạnh đó, lưu trữ tế bào trong ni-tơ lỏng ở nhiệt độ -196°C giúp bảo tồn nguồn gen vô thời hạn. Các tổ chức như Nature’s Safe (Anh) và Frozen Zoo (Mỹ) đang lưu trữ mô và tế bào của nhiều loài có nguy cơ tuyệt chủng để phục vụ nghiên cứu và bảo tồn sau này.
So với các phương pháp truyền thống như thu thập mô từ động vật còn sống hoặc từ xác, việc lấy tế bào từ phân có lợi thế lớn vì không xâm lấn, không ảnh hưởng đến động vật và có thể áp dụng cho các loài khó tiếp cận.
Thách thức và quan điểm của các nhà bảo tồn
Dù tiềm năng lớn, dự án vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Việc xử lý lượng phân lớn là một vấn đề, chưa kể đến môi trường khắc nghiệt của phân chứa nhiều vi khuẩn có thể làm giảm chất lượng tế bào.
Nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm các phương pháp lọc và nuôi cấy tế bào để tối ưu hóa kết quả. Tuy nhiên, ngay cả khi tách được tế bào sống, ứng dụng chúng để tạo ra thế hệ động vật mới vẫn là một chặng đường dài.
“Cách tốt nhất để bảo vệ động vật hoang dã vẫn là ngăn chặn sự suy giảm của chúng ngay từ đầu,” Paul De Ornellas, cố vấn khoa học tại WWF UK, nhận định.
Dù vậy, các nhà nghiên cứu tin rằng cả hai phương pháp – bảo vệ môi trường sống và ứng dụng công nghệ sinh học – có thể bổ trợ lẫn nhau để cứu các loài động vật khỏi nguy cơ tuyệt chủng.
“Chúng ta vẫn phải bảo vệ môi trường sống tự nhiên, nhưng trước tình trạng suy giảm đa dạng sinh học nghiêm trọng hiện nay, chúng ta cần tận dụng mọi giải pháp có thể,” Tiến sĩ Rhiannon Bolton từ Sở thú Chester (Anh) nhấn mạnh.
Nicola Davis là một phóng viên khoa học của The Guardian. Bài viết được đăng trên The Guardian vào ngày 16/3/2025.
The Guardian là một tờ báo uy tín của Anh, nổi tiếng với phong cách báo chí điều tra, các bài phân tích sâu sắc và quan điểm độc lập. Thành lập năm 1821, tờ báo này hiện có phạm vi ảnh hưởng toàn cầu, cung cấp tin tức về nhiều lĩnh vực như chính trị, kinh tế, môi trường, khoa học và văn hóa.
