Chó biến đổi gen còn gọi là siêu chó được chỉnh sửa hay biên tập lại gen nên có có khối lượng cơ bắp nhiều gấp đôi so với đồng loại.

Mẻ chó Beagle chuyển gen của GIBH

Hercules và Tiangou, siêu chó đầu tiên trên thế giới?

Theo tờ Daily Mail của Anh, Viện Nghiên cứu Y sinh Quảng Châu (GIBH) Trung Quốc vừa loan tin lai tạo thành công cặp chó beagle (chó săn thỏ) có tên Hercules và Tiangou. Đây là sản phẩm của kỹ thuật chuyển gen (GM), chính xác hơn là được chỉnh sửa gen, xóa một gen có tên là myostatin.

Siêu chó Hercules (trái ) và Tiangou

Theo ông Liangxue Lai ở Phòng nghiên cứu sinh học tái sinh, thuộc GIBH, người trực tiếp tham gia trong nghiên cứu, siêu chó Hercules và Tiangou có khối lượng cơ bắp lớn, rất khỏe, chạy nhanh nên có thể dùng làm chó cảnh, đi săn, dùng cho cảnh sát hay quân đội, và nhiều ứng dụng tùy biến khác.

Kết quả nghiên cứu trên vừa được công bố trên tạp chí Molecular Cell Biology. Theo bài viết, Liangxue Lai và 28 đồng nghiệp ở GIBH đã lai tạo thành công mẻ chó GM bằng cách tạo ra các đột biến DNA, kể cả những đột biến giống như quá trình phát sinh bệnh nan y ở con người như loạn dưỡng cơ hay Parkinson.

Mục tiêu của nghiên cứu là khám phá cách tiếp cận mới, dùng chó làm mô hình để nghiên cứu y sinh, hiểu sâu hơn một loạt bệnh mới trên chó bởi "chó là con vật có nhiều đặc điểm giống con người như trao đổi chất, sinh lý và các đặc điểm giải phẫu học", Liangxue Lai khẳng định.

Chó săn cái Whippet, 3 tuổi bị đột biến gen myostatin (trái) và chó Whippet bình thường cùng độ tuổi

Nguyên thủy, dự án tạo siêu chó được khởi xướng bởi Liangxue Lai, Gao Xiang và các cộng sự chuyên nghiên cứu về di truyền chuột tại Đại học Nam Kinh.

Những con chó sản phẩm này hiện đang được lưu giữ tại Viện GIBH, nơi nuôi trên 2.000 con chó beagle, mỗi con có trọng lượng trung bình 15 kg, để phục vụ cho các nghiên cứu y sinh tại Trung Quốc và Mỹ

Siêu chó Hercules và Tiangou được ra đời như thế nào?

Thủ thuật được sử dụng để tạo ra siêu chó là dùng thủ thuật chỉnh sửa gen CRISPR- Cas9, công cụ có sẵn, giá rẻ và cực kỳ hiệu quả, có tác dụng biên tập lại thông tin di truyền hay chỉnh sửa hệ gen, cho phép vô hiệu hóa gen hoặc sắp xếp lại các chữ cái DNA của hệ gen.

Ban đầu, các chuyên gia ở GIBH đưa các hóa chất chỉnh sửa gen, enzyme vụn DNA Cas9, và một phân tử hướng dẫn để vô hiệu một đoạn DNA đặc biệt vào cho 60 phôi chó.

Mục đích là để triệt tiêu cả hai bản sao của gen myostatin, làm cho chó beagle không thể sản xuất được bất kỳ một protein ức chế cơ bắp nào do gen bài sinh ra.

Kết quả, 65 phôi chỉnh sửa, 27 con chó được sinh ra, và chỉ có 2 con, 1 đực và 1 cái được vô hiệu hóa gen myostatin, được đặt tên Hercules và Tiangou, có lượng cơ bắp tăng gấp đôi so với những con chó beagle bình thường

Chó đua Wendy đột biến gen tự nhiên

Theo Liangxue Lai, đối với Hercules (con đực) việc chỉnh sửa gen vẫn chưa đầy đủ, nên một tỷ lệ phần trăm nhất định các tế bào cơ bắp chó vẫn còn sản xuất myostatin. Nhưng ở con cái Tiangou (Chó Trời), sự gián đoạn myostatin được hoàn tất nên cơ bắp rõ ràng hơn, nhất là cơ đùi sau.

Các hiệu ứng loại bỏ gen myostatin đã từng xuất hiện trong tự nhiên. Ví dụ, như bò siêu cơ bắp Belgian Blues của Bỉ thiếu hẳn gen này nên cơ bắp cuồn cuộn hay chó đua Wendy ở Victoria, British Columbia.

Wendy có hai đột biến gen làm cho nó có cơ bắp tăng gấp đôi so với giống chó đua truyền thống, con vật này đã được nữ tiến sĩ Eva Engvall ở Viện nghiên cứu Y học Califfornia Mỹ tiến hành nghiên cứu từ năm 2007

Trong trường hợp hiếm hoi, con người cũng có thể được sinh ra mà không có bất kỳ bản sao làm việc của gen myostatin. Theo y văn thế giới, năm 2004 một đứa tre mới sinh nhưng lại có cơ bắp đùi và cánh tay trồi ra, nhất là ở phần bắp tay.

Cuối cùng, khoa học phát hiện thấy đứa trẻ này không có gen myostatin nên khi mới sinh đã có cơ bắp giống như đứa trẻ bốn tuổi rưỡi, thậm chí, có thể nâng giữ được quả tạ nặng tới 3 kg. Do gen myostatin chứa đựng nhiều bí ẩn nên được con người quan tâm, cả chó mục đích ứng dụng tích cực lẫn tiêu cực.