Chỉ cách đây một ngày, một bộ não vẫn đang nằm trong cơ thể của một người sống. Nhưng giờ đây, sau khi chủ nhân qua đời, nó được đặt gọn gàng trên một xe đẩy, kết nối với hàng loạt ống truyền. Những chất lỏng đặc biệt thay thế máu liên tục được bơm vào để cung cấp oxy và loại bỏ chất thải.
Hầu hết các chức năng quan trọng của bộ não vẫn đang được duy trì, dẫu cho các xung điện thần kinh đã bị phong tỏa bởi thuốc gây mê.
Đó không phải là bối cảnh của một bộ phim viễn tưởng, mà là thực tế đang diễn ra tại phòng thí nghiệm của Bexorg - một công ty công nghệ sinh học tọa lạc tại bang Connecticut, Mỹ.
Theo báo cáo hiện trường từ tạp chí Science, công ty này đang sử dụng hệ thống độc quyền mang tên BrainEx để bảo quản và truyền dịch cho hơn 700 bộ não người hiến tặng. Trong suốt 24 giờ, những bộ não này được giữ ở trạng thái "sống" để tiếp nhận các loại thuốc thử nghiệm, trong khi hệ thống cảm biến liên tục thu thập dữ liệu về tế bào và phản ứng sinh lý.
Hành trình của Bexorg bắt đầu từ năm 2021 dưới sự dẫn dắt của nhà nghiên cứu Zvonimir Vrselja và nhà thần kinh học Nenad Sestan thuộc Đại học Yale. Nền tảng của họ dựa trên một nghiên cứu từng gây chấn động trên tạp chí Nature vào năm 2019.
Khi đó, nhóm khoa học gia đã sử dụng BrainEx để khôi phục một phần tuần hoàn và chức năng tế bào trong não của một con lợn vài giờ sau khi nó chết. Dù não lợn không hề phục hồi ý thức, nhưng thành tựu này đã khơi mào cho vô số tranh luận về ranh giới thực sự của cái chết.
Khi bước sang thử nghiệm trên não người, những lo ngại về đạo đức càng trở nên sâu sắc. Tuy nhiên, Bexorg đã áp dụng một chiến lược kiểm soát nghiêm ngặt. Theo nhà sinh học đạo đức Brendan Parent từ Đại học New York, công ty sử dụng propofol - một loại thuốc gây mê phổ biến - để ngăn chặn hoàn toàn mọi hoạt động phát điện thần kinh. Ngay cả khi không có thuốc, mạng lưới thần kinh rời rạc cũng khó có khả năng tạo ra ý thức, nhưng các biện pháp phòng ngừa vẫn được kích hoạt ở mức tối đa.
Lý do khiến giới khoa học phải dùng đến não người thật xuất phát từ sự bế tắc của ngành dược phẩm. Các loại thuốc điều trị bệnh lý thần kinh trung ương như Alzheimer, Parkinson hay xơ cứng teo cơ một bên (ALS) thường có tỷ lệ thất bại rất cao.
Các mô hình truyền thống như chuột thí nghiệm không thể mô phỏng chính xác sự phức tạp của não người, trong khi các tế bào nuôi cấy trong ống nghiệm lại thiếu đi quá trình lão hóa tự nhiên và tiền sử bệnh lý.
Người sáng lập Zvonimir Vrselja khẳng định rằng bộ não do họ bảo quản sở hữu một lợi thế tuyệt đối: chúng đã tồn tại trong môi trường thực tế suốt 60 đến 80 năm. Chúng mang theo toàn bộ di sản về cấu trúc gen, sự tác động của môi trường và dấu vết của bệnh tật.
Nhờ đó, các nhà khoa học có thể quan sát chính xác cách thuốc tương tác với tế bào và đo lường những tác dụng phụ có thể xảy ra. Tiến sĩ Bruna Bellaver từ Đại học Pittsburgh cũng nhận định rằng đây là một bước tiến vượt bậc so với việc thử nghiệm trên động vật.
Thành công của nền tảng này đã được chứng minh qua thực tế. Đối tác lớn của Bexorg, công ty dược phẩm sinh học Biohaven, đã thử nghiệm trên 130 bộ não và thu về kết quả ấn tượng. Một loại thuốc điều trị Parkinson không có tác dụng trên chuột lại phát huy hiệu quả trên não người ở nồng độ thấp hơn 20 lần so với dự kiến.
Tiến sĩ Bruce Car của Biohaven chia sẻ rằng phát hiện này không chỉ giúp công ty tránh được những thử nghiệm độc tính nguy hiểm mà còn tiết kiệm khoảng một năm nghiên cứu.
Với tiềm năng to lớn, Bexorg đã huy động được 42,5 triệu USD và đang không ngừng mở rộng quy mô. Phòng thí nghiệm mới của họ dự kiến lắp đặt một hệ thống cánh tay robot tự động có khả năng xử lý tới 1.600 bộ não mỗi năm, đồng thời phân tích hơn 11.000 loại protein khác nhau trong từng mẫu vật.
Tuy nhiên, công nghệ BrainEx không phải là hoàn hảo. Chuyên gia thần kinh học Li-Huei Tsai từ Viện Công nghệ Massachusetts cảnh báo rằng việc ức chế điện thần kinh sẽ làm thay đổi lưu lượng máu, và bộ não ở trạng thái này không thể phản ánh nguy cơ co giật do thuốc gây ra.
Bất chấp những thách thức đó, Bexorg vẫn đang lên kế hoạch gỡ bỏ gây mê trên một số mô tạng nhỏ để theo dõi phản ứng điện, đồng thời phát triển mô hình học máy NeuroLens nhằm mô phỏng bộ não dưới dạng kỹ thuật số.
Bằng cách kéo dài trạng thái hoạt động của các tế bào sau khi tim đã ngừng đập, Bexorg đang định nghĩa lại những gì chúng ta biết về cái chết. Đối với ngành y tế, khả năng can thiệp vào giai đoạn chuyển tiếp này có thể tiết kiệm hàng tỷ đô la chi phí nghiên cứu và mở ra cơ hội sống cho hàng triệu bệnh nhân thần kinh trên toàn thế giới.
Tham khảo: Zhihu
Đức Khương
