Cuộc Cách Mạng Gen: Từ Sự Tiến Hóa Dựa Trên Chọn Lọc Tự Nhiên Đến Chọn Lọc Trí Tuệ

Nhân loại đang dần chuyển từ sự tiến hóa dựa trên quá trình chọn lọc tự nhiên (Darwinism) sang tiến hóa bằng chọn lọc thông minh (Intelligent Direction).

Trong lịch sử nhân loại, khoảng thời gian 4,000 năm suốt từ thời kỳ đồ đá đến thời kỳ đồ sắt, tuổi thọ trung bình của loài người đã từng chỉ ở khoảng 26 tuổi. Khi đó, chúng ta sẽ sinh sản ở độ tuổi 13, nuôi dạy con cái 13 năm tiếp theo, đến năm chúng ta 26 tuổi, hầu hết sẽ chết mà không được thấy thế hệ tiếp theo lớn lên.

Hơn 1300 năm sau đó, đến giữa những năm 1950, tuổi thọ trung bình của con người vẫn không thể vượt quá 50 tuổi. Tuy nhiên, chỉ khoảng hơn 60 năm sau, cho tới những năm 2010, tuổi thọ trung bình của con người đã là 71 tuổi. Rất có thể đến những năm 2030, tuổi thọ trung bình của.

Câu hỏi được đặt ra là: điều gì đã tạo ra kỳ tích ấy? Sự tiến bộ của y học hiện đại hay một bí ẩn nào khác? Có phải nhân loại đang chuyển dần từ chọn lọc tự nhiên theo thuyết của Darwin sang chọn lọc trí tuệ, tiến hóa bằng định hướng thông minh? Y học trong tương lai sẽ phát triển như thế nào để làm được điều đó?

Đọc và thiết lập trình tự gen người

Genome - bộ gen - là tập hợp toàn bộ thông tin di truyền của một cơ thể sinh vật được mã hóa trong DNA. Bộ gen của con người bao gồm khoảng 3.2 tỷ ký tự. Nó mã hóa tất cả mọi thứ cho một người: màu da, chiều cao, kiểu tóc, cá tính, bệnh tật và cả tuổi thọ của họ…

Nói cách khác, có thể hình dung đơn giản rằng, bộ gen chính là một “phần mềm” chạy cho cơ thể chúng ta.

Năm 2001, các nhà khoa học phải mất 12 tháng và khoảng 100 triệu USD chỉ để đọc bộ gen của một người đầu tiên. Sau hơn một thập kỷ, mức chi phí này đã giảm với tốc độ chóng mặt, trong khi tốc độ nhanh hơn gấp gần 3 lần so với định luật Moore.

Khi con số chi phí đã giảm xuống dưới 1,000 USD, một tương lai mới sắp mở ra, cho phép con người có thể làm nhiều điều hữu ích, vĩ đại hơn bất cứ thành tựu nào mà y học đã từng đạt được.

Tận dụng khai thác dữ liệu

Điều quan trọng nhất cần làm trước tiên là phải hiểu ý nghĩa của từng ký tự trong bộ gen. Cụ thể hơn, những ký tự nào tượng trưng cho bệnh tật, ký tự nào có ý nghĩa tích cực và tiêu cực.

Công nghệ khoa học ngày nay đã có khả năng tập hợp đầy đủ hàng triệu bộ gen người. Công việc tiếp theo là dịch chúng. Mỗi bộ gen người tiêu tốn đến 300 gigabyte dữ liệu. Các nhà khoa học sẽ phải so sánh chúng với tất cả các dữ liệu y tế khác, chẳng hạn như dữ liệu gen vi sinh microbiome, metabolome hay MRI. Sau đó, các kỹ thuật tính toán sẽ được áp dụng để tìm ra điều gì trong bộ gen sẽ định nghĩa màu mắt, hình dạng khuôn mặt, bệnh Alzheimer…

Hướng tới tối ưu hóa chăm sóc sức khỏe cá nhân

Đây là sự thay đổi mạnh mẽ và quan trọng nhất được mong đợi. Khi đã hiểu được toàn bộ những ký tự của bộ gen, con người sẽ biết cách làm thế nào để tối ưu hóa cuộc sống. Chúng ta sẽ được hướng dẫn một chế độ ăn và sử dụng các loại thuốc phù hợp, tập luyện theo một lịch trình hoàn hảo. Tất cả dành riêng cho từng cá nhận cụ thể, không ai giống ai.

Khi hiểu rõ được bộ gen, y học có thể phát hiện những bệnh tật mà con người có khả năng mắc phải. Từ đó, nhân loại có thể ngăn ngừa bệnh trước, thay vì phải chạy chữa bệnh sau khi chúng đến. Trong tương lai, bệnh tật sẽ bị ngăn chặn và loại bỏ hoàn toàn khỏi cơ thể chúng ta, mà không có cơ hội xuất hiện.


Chỉnh sửa gen – CRISPR / Cas9 là gì?

Trong năm 2015, Viện Francis Crick tại London đã xin phép để trở thành cơ quan quốc gia đầu tiên thực hiện chỉnh sửa gen trong phôi thai người.

Hồi tháng 04/2014, một nhóm các nhà khoa học tại Quảng Châu, Trung Quốc tuyên bố đã kiểm soát được quá trình chỉnh sửa gen trong phôi thai này.

Điều gì đã thúc đẩy cho những tiến bộ này? Đó chính là kỹ thuật ghép nối gen tiên tiến, có tên là CRISPR/CAS 9, đang tạo ra một cuộc cách mạng thật sự.

CRISPR/CAS 9 cho phép loại bỏ một số trình tự cụ thể, và chèn các sửa đổi tại những điểm nhất định trên DNA. Điều quan trọng nhất là, không giống như các phương pháp chỉnh sửa gen khác, CRISPR/CAS 9 có thể được thực hiện với giá thành rẻ, nhanh chóng, dễ dàng, và độ chính xác thậm chí còn cao hơn các biện pháp trước đây.

Hiện có rất nhiều phòng thí nghiệm trên thế giới có thể làm chủ được kỹ thuật CRISPR/CAS 9. Tất cả đều đang nỗ lực chăm chỉ để cải tiến thêm phương pháp này. Một hệ thống CRISPR/CAS 9 hoàn chỉnh có thể sẽ xuất hiện trên thị trường thương mại trong những năm 2030.

Tế bào gốc có thể cứu mạng chúng ta. Mỗi cơ thể người chứa đựng hơn 10,000 tỷ tế bào. Và tất cả chúng đều xuất phát từ một loại tế bào duy nhất, tế bào gốc.

Tế bào gốc có một khả năng đặc biệt, nó có thể phát triển thành bất kể một loại tế bào nào trên cơ thể, kể cả trong một cơ thể trưởng thành, đâu đó vẫn trú ngụ những tế bào gốc sẵn sàng cho quá trình sửa chữa các mô bị hỏng. Chúng có thể ở tủy xương, trong chất béo hay một khoang mô nào đó.

Hiện nay, y học và khoa học trên thế giới vẫn dùng tế bào gốc tiêm vào những vùng tổn thương trên cơ thể, để khám phá các liệu pháp mới cho bệnh tim, não, tiểu đường, ung thư, viêm khớp, bỏng, tổn thương tủy sống và hơn thế nữa.

Tế bào gốc đang trở thành niềm hy vọng lớn cho mọi căn bệnh, kể cả ung thư. Thậm chí, có những công ty như United Therapeutics và Synthetic Genomics tuyên bố có thể tái tạo lại hoàn toàn bộ bộ phổi từ tế bào gốc. Trong tương lai, đó có thể là bất kể một cơ quan nào trên cơ thể.

Chúng ta đang sống trong kỷ nguyên của liệu pháp tế bào gốc. Những gì nền y học đang đạt được mỗi ngày thật đáng kinh ngạc.

Có thể tưởng tượng, việc chăm sóc sức khỏe hiện nay chỉ giống như chúng ta đang chống dột bằng cách đặt một xô nước dưới mái nhà bị dột. Nhưng chỉ cần đến thập kỷ tiếp theo, mọi việc sẽ hoàn toàn thay đổi, y học lúc đó sẽ xem xét mái nhà, nhận biết trước và củng cố mọi điểm yếu trước khi một lỗ hổng xuất hiện.

Những tiến bộ không ngừng về giải mã trình tự bộ gen, sinh học tổng hợp và liệu pháp tế bào gốc sẽ giúp nhân loại giải quyết mọi vấn đề của sự sống. Con người đang hướng đến quá trình chọn lọc trí tuệ và tiến hóa có định hướng. Sau đó sẽ mở ra kỷ nguyên của một thế giới không có bệnh tật, mọi người sẽ có sức khỏe và cuộc sống hoàn hảo.