Chimera là hiện tượng một cá thể có nhiều bộ gen. Từ thập niên 70, cùng với sự phát triển của kỹ thuật xét nghiệm máu, người ta đã phát hiện ở nhiều loài động vật có vú bao gồm cả con người có tế bào mang nhiều bộ gen khác biệt. Vậy hiện tượng này có ý nghĩa như thế nào đối với sức khỏe và bệnh tật? Chimera có liên quan gì đến trường hợp trẻ sinh đôi khác cha ở Hòa Bình vừa qua?
Năm 1976, các nhà nghiên cứu tại Học viện Y tế tự phòng Lister ở London đã đăng tải một trường hợp khó hiểu về một người phụ nữ có hai nhóm máu khác nhau: 93% tế bào hồng cầu của cô thuộc nhóm máu O, trong khi 7% còn lại thuộc nhóm máu A1, dạng phổ biến nhất của nhóm máu A phụ. Một vài năm sau đó, Winifred Watkins thuộc Trung tâm nghiên cứu lâm sàng MRC và các cộng đã gặp một người hiến máu có 2 dạng tế bào hồng cầu khác nhau, cuộc điều tra sau đó dẫn đến một phát hiện còn đáng kinh ngạc hơn: người đàn ông có kiểu hình bình thường, với tế bào mang nhiễm sắc thể XY trong tinh hoàn và hầu hết các bộ phận cơ thể anh ta, nhưng trên da và các mô khác lại có các tế bào mang nhiễm sắc thể XX.
Những trường hợp này báo trước một nhận thức mới về hiện tượng chimera – khi một cá thể mang 2 hoặc hơn các dòng tế bào di truyền khác nhau trên các bộ phận khác nhau của cơ thể. Chimera được cho là rất hiếm, mãi đến khi có công nghệ phân tích máu và xét nghiệm xác định nhiễm sắc thể trong tế bào. Bí mật chỉ được đưa ra ánh sáng khi kiểu hình liên quan đến 2 bộ gen khác nhau không đồng nhất đến nỗi cá thể có những biểu hiện khác thường, ví dụ có các mảng màu da khác nhau khắp cơ thể, hoặc có 2 bộ phận sinh dục. Thực tế, các cá thể chimera khá phổ biến với cơ thể hoàn toàn bình thường, nhưng ẩn bên trong là các dòng tế bào khác nhau về mặt di truyền.
Trong hầu hết các trường hợp, các chimera thường không nhận thức được tình trạng của họ. Karen Keegan – công dân người Boston là một ví dụ, cô sẽ không bao giờ phát hiện ra mình được mang gen hỗn hợp nếu cô không cần ghép thận vào năm 1998, ở tuổi 52. Khi bác sĩ xét nghiệm loại bạch cầu trung tính (HLA) với 3 người con của cô để xem ai có thể hiến tặng thận, họ vô cũng ngạc nhiên khi phát hiện 2 trong số 3 người không phải là con của cô, trong khi 3 người đều mang một bản sao HLA khớp với cha của họ, chỉ duy nhất 1 người con mang bản sao thứ 2 trùng với của Karen. Dĩ nhiên, vì cô là người sinh ra các con, nên cô biết chắc chúng là con của mình. Trong khi Karen mang duy nhất một dòng tế bào trong máu, các bác sĩ cuối cùng tìm thấy loại HLA “thất lạc” trên một dòng tế bào thứ 2 trong da, tóc, bàng quang, niêm mạc miệng và tuyến giáp của cô.
Tại Việt Nam vừa qua đã ghi nhận trường hợp sinh đôi khác cha ở Hòa Bình, nhiều khả năng có liên quan đến hiện tượng chimera ở người cha. Do ở người bố chimera có ít nhất 2 bộ gen riêng biệt, nên mỗi người con sẽ thừa hưởng một nửa của mỗi bộ gen từ bố. Khi chào đời, tuy sinh đôi nhưng hai bé có thể có một số biểu hiện bên ngoài khác hẳn nhau, như tóc xoăn và tóc thẳng, da trắng và da ngâm. Nếu chỉ xét nghiệm ADN trên một loại mẫu như niêm mạc miệng thì một trong hai bé có thể không cùng huyết thống với cha vì bé đó có bộ gen khác với bộ gen trong tế bào niêm mạc miệng của người cha. Do đó, để có kết luận chính xác trong trường hợp sinh đôi khác bố này, cần thử ADN trên các mẫu khác của người cha như chân tóc, móng, tinh trùng,…
Trong nhiều năm, khái niệm chimera đã tạo cảm hứng cho các nhà văn, từ Stephen King đến Michael Crichton, là một chủ đề vô tận cho khoa học viễn tưởng, kinh dị và thậm chí cả trong các vụ giết người bí ẩn. Tuy nhiên, trong khi hầu hết các tiểu thuyết miêu tả chimera như sự kết hợp 2 cá thể thì sự thật là cá thể đó mang 2 dòng tế bào riêng biệt được kết hợp lại. Thật vậy, chimera rất khó phát hiện và thường bị bỏ qua nếu dòng tế bào thứ 2 tồn tại với mức độ quá thấp để công nghệ hiện tại có thể phát hiện được.
Kể từ khi những trường hợp đầu tiên được công bố trong thập niên 70 và 80, chimera được tập trung nghiên cứu khá nhiều, dẫn đến sự xuất hiện kỹ thuật xét nghiệm máu mới để xác định các tế bào khác nhau ở người hiến máu mà có thể gây biến chứng cho người được truyền máu. Người hiến tặng là chimera cũng có ảnh hưởng tới việc cấy ghép cơ quan. Hơn thế nữa, một vài dạng chimera còn liên quan đến việc tăng nguy cơ mắc các bệnh tự miễn dịch, khi những đặc tính giống tế bào gốc của tế bào được truyền từ bào thai sang mẹ lại có nhiệm vụ sửa chữa mô, Hiểu biết về cách thức làm thế nào chimera hình thành, cơ chế cho phép hệ thống miễn dịch chấp nhận một dòng tế bào di truyền khác trong một cơ thể, có thể mở ra một liệu pháp mới để điều trị ung thư và rối loạn tự miễn.
Bibliography
The Scientist. (2015, April 1). From Many, One. Retrieved March 16, 2016 from http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/42476/title/From-Many–One/
<Thu Hà dịch>
