Lợi ích và nguy cơ của công nghệ gen

Tác giả : TS. PHẠM QUANG CỬ

Công nghệ gen là ngành khoa học công nghệ mới, thông qua tổ hợp gen.
Nhờ hiểu biết về cấu trúc, chức năng, quy luật điều khiển của gen
nên có thể chọn gen cần thiết, cắt đứt đoạn gen đưa ra ngoài tái tổ
hợp lại rồi đưa vào cơ thể sinh vật nhằm thay đổi đặc tính của sinh
vật để có thể đảm nhiệm chức năng theo yêu cầu của con người. Năm
1970, Boger HW và Cohen SN (Mỹ) là những người đầu tiên đề ra phương
pháp tái tổ hợp gen và năm 1976, sản phẩm đầu tiên nhờ tái tổ hợp
gen đã ra đời, sau đó là xây dựng công ty công nghệ gen đầu tiên
trên thế giới.

NHỮNG LỢI ÍCH CỦA CÔNG NGHỆ GEN

Nói
chung quy trình công nghệ gen gồm 4 bước. Ðầu tiên là cắt đoạn gen
nhờ một enzyme cắt (Restriction enzyme), sau đó nối đoạn gen vừa cắt
vào một vật mang gen (thường là Plasmid hoặc Virus) nhờ enzyme nối
(Ligase). Tiếp theo đưa phân tử ADN với đoạn gen được nối vào tế bào
cần cấy gen. Cuối cùng là chọn các tế bào đã được cấy và nhân lên.
Công nghệ gen đã đóng góp rất nhiều thành tựu phục vụ cho cuộc sống
con người; Tuy nhiên nếu không kiểm soát sẽ có nhiều nguy cơ gây tai
họa khôn lường.

Ưu việt đầu tiên của công nghệ gen là nhờ tái tổ hợp gen tạo ra giống mới, loài
mới. Trước khi có công nghệ gen, muốn tạo ra giống mới người ta phải lai tạo
giống. Lai giống thường chỉ diễn ra giữa hai loại cùng loài và quá trình rất lâu
dài, có khi hàng chục năm mới tạo ra giống mới có đặc tính cần thiết. Hơn nữa
người ta chỉ lai tạo giữa hai loại gần nhau, ví dụ: lai giữa cây chanh với cây
bưởi, hoặc lai tạo giữa loài lừa với loài ngựa. Giống mới tạo ra thường không có
khả năng sinh sản, do đó việc duy trì nòi giống mới rất khó khăn. Nhưng với công
nghệ gen thì việc lai tạo giữa các loài xa nhau vẫn có thể tiến hành được, diễn
ra trong một thời gian ngắn, thậm chí giữa động và thực vật. Ví dụ người ta đã
lấy gen phát sáng huỳnh quang ban đêm của đom đóm đem cấy vào cây thuốc lá; kết
quả là cây thuốc lá sẽ phát sáng huỳnh quang như đom đóm vào ban đêm…

Trong y học, tái tổ hợp gen đã thu được nhiều thành tựu quan trọng. Nắm được bản
đồ gen, hiểu được nguyên nhân xảy ra một số bệnh di truyền, bệnh ung thư do gen;
người ta có thể sử dụng liệu pháp gen để nghiên cứu cấy ghép gen thiếu, sửa chữa
gen. Ngoài ra còn có rất nhiều loại thuốc, thành phần, thực phẩm bổ dưỡng đều có
thể sinh ra nhờ công nghệ gen. Có thể nêu một số ví dụ: Bệnh tiểu đường type 1
do thiếu insulin của tuyến tụy. Trước kia muốn có insulin, người ta chỉ lấy từ
tế bào tuyến tụy của động vật có vú. Ðể có 4-5g insulin, phải cần đến 100kg tụy
của động vật. Nay nhờ tái tổ hợp gen, các nhà khoa học tiến hành cấy gen sản
xuất insulin vào vi khuẩn E. coli, một loại vi khuẩn cư trú ở đại tràng người;
Sau đó vi khuẩn E. coli có thể sản xuất insulin hàng loạt đáp ứng được nhu cầu
sử dụng insulin của bệnh nhân tiểu đường. Ðây là dược phẩm đầu tiên được sản
xuất bằng công nghệ gen diễn ra vào năm 1978.

Interferon là loại thuốc đặc
hiệu chống virus được phát hiện từ năm 1957. Interferon chỉ được sản
xuất khi có mặt virus. Ðầu tiên, muốn sản xuất Interferon, người ta
phải tách bạch cầu từ trong máu người, sau đó cho nhiễm virus rồi
mới thu được Interferon. Phương pháp này cho năng suất rất thấp; vì
một bạch cầu chỉ sản xuất được 100-1.000 phân tử Interferon. Hơn nữa
muốn sản xuất nhiều Interferon, phải cần rất nhiều máu. Năm 1980,
Boyer Cohen đã tái tổ hợp gen sản xuất Interferon đem cấy vào tế bào
nấm S. cerensial để sản xuất Interferon, sau đó lại cấy gen sản xuất
Interferon vào vi khuẩn E. coli. Kết quả đã làm tăng năng suất sản
xuất Interferon so với sản xuất bạch cầu lên 100-1.000 lần. Tái tổ
hợp gen cũng được ứng dụng để sản xuất vaccin phòng viêm gan virus
B. Trước kia phải lấy máu bệnh nhân viêm gan B để làm nguyên liệu
sản xuất vaccin với giá thành rất cao; để phòng cho một người, phải
chi tới 100 USD. Nhưng sau khi cấy gen sản xuất ra vaccin phòng viêm
gan virus B + Plasmid vào E. coli, người ta có thể sản xuất vaccin
phòng viêm gan virus B với giá rẻ hơn rất nhiều. Ngoài ra còn rất
nhiều tác dụng khác của công nghệ gen đang được nghiên cứu và ứng
dụng ở nhiều lĩnh vực khác nhau trên thế giới.

NHỮNG NGUY CƠ

Tuy vậy công nghệ gen cũng có những nguy cơ đe dọa cuộc sống nhân
loại.

Nguy cơ đầu tiên là có thể tạo ra vũ khí gen, dùng phương pháp tái
tổ hợp gen để tạo ra những vi khuẩn cực kỳ nguy hiểm. Người ta có
thể cấy gen gây ung thư, gen gây nhiễm virus vào vi khuẩn, sau đó sử
dụng vi khuẩn làm vũ khí sinh học. Ví dụ khi bị đột biến gen, vi
khuẩn độc thịt (Cl. botulinum) có thể sinh ra chất cực độc. Người ta
tính rằng chỉ cần 25g độc chất này có thể đầu độc toàn nhân loại.
Những thí nghiệm về gen rất nguy hiểm, nếu không được bảo vệ chặt
chẽ, để thất thoát vào môi trường sẽ gây tác hại to lớn, phá hoại hệ
sinh thái tự nhiên.

Công nghệ gen còn có thể tạo ra con người
bằng phương pháp nhân tạo, đi ngược lại quy luật tự nhiên và xã hội
vốn có trước nay. Vì vậy đòi hỏi phải có sự kiểm tra chặt chẽ bằng
pháp luật, làm sao để vấn đề nghiên cứu về công nghệ gen chỉ phục vụ
mục đích cải thiện đời sống và phòng chống bệnh tật cho con người.
Mọi hành động nghiên cứu, sử dụng công nghệ gen đi ngược lại lợi ích
toàn nhân loại đều phải được ngăn chặn và lên án.