Đông lạnh trứng, đông lạnh người

Một độc giả thắc mắc: “Tại sao người ta có thể đông lạnh trứng sau đó ‘rả đá’ rồi cấy vào người… Nghe cứ như chuyện chơi. Nếu đông lạnh trứng mà ‘nó’ vẫn còn sống dài dài thì mình có thể đông lạnh nhiều thứ khác không, thí dụ… người chẳng hạn?”

eggfreeze
Câu hỏi này cũng được nêu lên bởi nhiều bệnh nhân của tôi. Trong một chu kỳ cấy thai nhân tạo, sau khi chuyển thai tươi, những phôi thai dư còn lại sẽ được cho đông lạnh bằng phương pháp bảo quản gọi là “vitrification”, để dành dùng vào kỳ sau.

Vitrification có nghĩa là biến vật thể thành thủy tinh (vitreum là tiếng La tinh có nghĩa là gương, thủy tinh). Như vậy, nguyên tắc của kỹ thuật đông lạnh vitrification là đông lạnh nước thật nhanh để nó biến thành thủy tinh trong suốt.

Thông thường, khi nước được bỏ vào tủ lạnh sẽ từ từ đông lại thành… đá cục. Trong quá trình chuyển từ thể lỏng sang thể đặc, các phân tử nước sẽ nối vòng tay với nhau tạo thành một hệ thống sườn, đại để như hệ thống cốt sắt dựng lên trước khi đổ bê tông. Hiện tượng này gọi là hiện tượng kết tinh. Trong tiến trình kết tinh, thể tích của nước đá sẽ nở ra so với nước lỏng. Nếu bạn nhìn vào một cục nước đá được lấy ra từ tủ lạnh, bạn sẽ thấy phía ngoài cục nước đá trong hơn và giống thủy tinh hơn, còn phía trung tâm cục nước đá thì đục hơn và phần thể tích phình ra. Lý do là phía ngoài, nước bị đông lạnh nhanh hơn nên ít bị kết tinh so với nước ở chính giữa. Do đó, hiểu rộng ra, hiện tượng đông lạnh quá nhanh trước khi tinh thể “sườn bê tông” có thể thành hình gọi là đông lạnh “vitrification”.

Vấn đề là trong một tế bào sinh vật hay thực vật, ở trạng thái bình thường, phân tử nước trộn lẫn với những phân tử của các chất khác, thí dụ tượng hình như một ly si-rô hột é chẳng hạn. Một khi bị đông lạnh những phân tử nước nầy sẽ liên kết với nhau để kết tinh, phình ra, và ép các chất khác, cho “nghỉ chơi”, qua một bên, vì thế sẽ làm hư cấu trúc của tế bào. Bạn hãy quan sát một cục thịt hay một con tôm hùm được lấy ra từ ngăn tủ đá freezer sẽ thấy là nó không giống thịt tươi tí nào mà chẳng qua chỉ là một cái xác chết phủ đầy tuyết mà thôi.

Để hiểu thêm về kỹ thuật đông lạnh vitrification, hãy nghĩ đến nước đường ép ra từ mía có thể hiện diện dưới dạng đường bát, đường cát, đường phèn, hay đường bông gòn tùy theo cách biến chế để kết tinh. Hoặc gỗ, than chì, và kim cương đều là những trạng thái “kết tinh” của “sườn bê tông” xây bằng carbon.

Tùy mức độ và trạng thái đông lạnh muốn đạt được, người ta phải ướp thêm một chất “chống đông… lạnh”, antifreeze. Thí dụ như antifreeze, dùng trong hệ thống nước làm mát xe hơi để chống đông lạnh vào mùa đông cũng được dùng trong việc chế tạo… cà rem hay kem để cho chúng không bị đông cứng thành nước đá mà chỉ ở dạng sền sệt mà thôi. Một số động vật như ếch nhái sống ở Bắc Cực có trang bị những chất antifreeze tự nhiên, tựu trung là đường glucose để chống đông lạnh.

Bây giờ quay trở lại với việc đông lạnh phôi thai.

Ngày xửa ngày xưa, những ngày đầu còn… phôi thai của kỹ thuật cấy thai trong ống nghiệm, người ta dùng chất glycerol là một loại rượu đường chế biến từ mỡ đặc, cấu trúc giống như chất ethylene glycol có trong nước chống đông lạnh antifreeze. Vì là chất hữu cơ (organic, nếu bạn đọc quen thuộc với từ ngữ này hơn) nên glycerol dĩ nhiên là an toàn. Phôi thai được ướp trong glycerol và sau đó cho thả vào trong liquid nitrogen. Với kỹ thuật đông lạnh này tuy đơn sơ nhưng cũng có thể bảo quản được phôi, chủ yếu nhờ vào tính cách chống đông của glycerol, nhưng cũng không tránh khỏi việc nước có trong phôi bị kết tinh và làm vỡ cấu trúc của cái phôi. Vì thế khả năng sống còn của phôi sau khi xả đá chỉ vào khoảng 30%. Kế đến, vào khoảng năm 1970 người ta dùng phương pháp đông lạnh thật chậm với nhiệt độ giảm từ từ được kiểm soát bằng computer. Lý do cho đông thật chậm trong trường hợp này là để nước trong tế bào có cơ hội xì ra ngoài vì thế giảm bớt sự kết tinh của nước đá, tăng khả năng sống còn của phôi.

Tiến thêm một bước nữa, từ năm 1985 đến năm 2005, nghiên cứu lại cho thấy khi đông lạnh bằng cách giảm nhiệt độ thật nhanh, song song với những chất chống đông antifreeze tốt hơn, người ta có thể làm cho những phân tử nước, lẫn các phân tử khác trong tế bào “dừng lại” tại chỗ trong tình trạng “sống chậm” (suspended living). Tình trạng hiện hữu nầy trên thực tế không phải là đông lạnh hoàn toàn, mà chỉ nằm ở biên giới của thể lõng và thể đặc, gọi là “solid liquid”! Khi nhìn dưới kính hiển vi, toàn thể tế bào như được nhận chìm vào trong một lớp thủy tinh trong suốt. Một hình ảnh khác, những giọt nước giống như “bị” ngừng rơi lưng chừng khi rớt xuống ngọn thác. Với công nghệ vitrification nầy, khả năng sống còn của tế bào tăng cao, trung bình là 70%, có khi lên đến 100%, khi xả đá ra, tế bào tiếp tục… sống.

Nhiều nghiên cứu cho thấy khả năng có thai bằng phôi đông lạnh có khi còn cao hơn phôi tươi vì hai giả thuyết: người mẹ trong chu kỳ thai đông lạnh không dùng nhiều thuốc men, gần với tự nhiên hơn, và những phôi nào sống được sự thử thách thường là những phôi mạnh. Hiện nay trên toàn thế giới có khỏang 500,000 em bé được sanh ra từ phôi đông lạnh, trong tổng số hơn 3 triệu em.

Kỹ thuật đông lạnh vitrification còn được dùng để bảo quản các cơ phận lẫn…cơ thể người vừa mới qua đời để hy vọng một ngày nào đó có thể dùng lại hay sống lại. Người ta không biết khả năng sống lại của những người này có thể được hay không, tuy nhiên, thí nghiệm cho thấy một quả thận của con thỏ sau khi đông lạnh bằng vitrification, xả đá ra, vẫn có thể ghép vào thỏ sống và chú thỏ được ghép thận nầy vẫn sống và hoạt động hoàn toàn bình thường. Tổ chức Alcor (www.alcor.org), chuyên bảo quản thi thể của người mới qua đời bằng phương pháp vitrification, lập luận rằng, những người nầy không…chết mà chỉ tạm thời ngừng hoạt động, vì lẽ, những tế bào trong cơ thể người mới qua đời, vẫn còn sống.

Xin mở ngoặc một chút triết lý ở đây, sự sống vô cùng huyền diệu và nếu con người ta có thể bảo quản được sự sống thì giả thuyết, “sự sống không bao giờ chấm dứt mà chỉ chuyển hóa từ một trạng thái hiện hữu nầy nầy sang một dạng sống khác”, có thể đúng. Tuy nhiên, trong khi chờ đợi đúng hay sai, hãy sống cho trọn vẹn mỗi ngày trong sự hiện hữu hiện nay của mỗi người vì trước mắt ai cũng chỉ sống có một lần, và, sự sống ấy sẽ được tiếp nối qua con cháu của chúng ta ở đời sau, khởi đi từ những cái phôi thai nho nhỏ.

Comments

comments