Đột phá: Phát hiện ra cơ chế cho phép phụ nữ trì hoãn thai kỳ, dù đã thụ thai, không cần mang bầu ngay.

Hãy tưởng tượng một người mẹ trẻ mang thai ngoài ý muốn khi đang học, hoặc một bà mẹ đơn thân chưa sẵn sàng về tài chính để nuôi con, họ có thể quyết định "trì hoãn thai" cho tới khi đủ khả năng làm mẹ.

Đó là một khả năng tự nhiên của loài gấu. Những con gấu giao phối vào mùa hè, đã thụ tinh nhưng không muốn mang thai ngay lập tức. Bởi một cái bụng lớn sẽ cản trở chúng trong việc kiếm ăn và chuẩn bị cho mùa đông.

Vì thế, gấu chọn hoãn lại việc mang bầu, mặc dù đã thụ thai thành công và có phôi thai trong bụng. Phôi này sẽ tạm thời "ngủ" cho đến khi gấu mẹ có đủ "tài chính" để nuôi con, mà trong trường hợp của gấu, là thức ăn béo và sữa.

Điều thú vị là việc gấu trì hoãn thai cũng giúp chúng lựa chọn cung hoàng đạo phù hợp cho con mình, cụ thể là thời điểm gấu con ra đời. Nếu gấu giao phối vào mùa hè và sinh vào mùa đông, gấu con thuộc cung Bọ Cạp, Nhân Mã và Ma Kết sẽ gặp khó khăn trong phát triển.

Do đó, gấu mẹ chỉ thích sinh con vào đầu mùa xuân, trong khoảng tháng 1 và tháng 2 của cung Bảo Bình, để khi gấu con cai sữa, chúng có thể rời hang khi băng tuyết đã tan.

Khoảng thời gian này tối ưu hóa khả năng sinh tồn cho gấu con, cho phép chúng bắt đầu học cách săn mồi, tự tìm kiếm thức ăn và chuẩn bị cho mùa đông tiếp theo, cũng là mùa đông đầu tiên của chúng.

Điều thú vị là chiến lược trì hoãn thai kỳ thông minh này không chỉ được lập trình cho loài gấu, mà còn hơn 130 loài động vật thuộc các chi, bộ và ngành khác nhau. Điều này khiến các nhà khoa học đặt ra câu hỏi: Liệu con người có khả năng làm điều tương tự hay không?

Bởi trong một số trường hợp, chúng ta cũng có thể muốn trì hoãn việc mang bầu. Điều này sẽ mang lại cho phụ nữ sự lựa chọn và thêm thời gian để chuẩn bị tốt nhất cho đứa trẻ sắp chào đời.

Tin vui là trong một nghiên cứu gần đây công bố trên tạp chí Cell, các nhà khoa học đã phát hiện cơ chế cho phép con người cũng có thể trì hoãn thai kỳ giống như loài gấu.

Hóa ra, tổ tiên đã để lại trong cơ thể chúng ta những cơ chế cho phép sự trì hoãn này diễn ra. Nhiệm vụ của chúng ta chỉ là tìm ra nút "pause" để "kích hoạt" chúng trở lại.

Một cơ chế độc đáo của tiến hóa

Có một sự thật thú vị rằng gấu thường được coi là một ví dụ điển hình cho khả năng hoãn thai. Nhưng hiện tượng này lần đầu tiên được ghi nhận không phải ở loài gấu, mà ở những thợ săn.

Vào đầu thế kỷ 19, các thợ săn ở châu Âu khi đi săn hươu đã chứng kiến một hiện tượng kỳ lạ. Họ nhận thấy những con hươu cái giao phối với hươu đực nhưng lại không mang thai.

Các con hươu thuộc giống Capreolus capreolus sống rải rác trên khắp lục địa châu Âu thường bắt đầu mùa giao phối vào tháng 7 và kết thúc vào tháng 8. Tuy nhiên, các thợ săn chỉ thấy bụng của hươu cái lớn lên từ tháng 1, và chúng sinh ra hươu con vào khoảng giữa tháng 5 đến tháng 6.

Trong suốt mùa đông, những con hươu này không giao phối. Hươu đực cũng không sản sinh tinh trùng có chức năng trong khoảng thời gian này, và hươu cái chỉ rụng trứng vào tháng 8.

Câu hỏi đặt ra là điều gì đã xảy ra?

Các thợ săn không thể biết điều này.

Họ phải chờ đợi hơn 100 năm, cho đến giữa thế kỷ 20, khi kiến thức về khoa học sinh sản của con người được tích lũy và các kỹ thuật y tế, như kính hiển vi, phát triển mạnh, mới có được câu trả lời chính xác.

Bằng cách theo dõi quá trình sinh sản của hươu Capreolus capreolus trong môi trường tự nhiên, thực hiện các thí nghiệm trong môi trường nuôi nhốt và giải phẫu tử cung của chúng, các nhà khoa học cuối cùng đã hiểu tại sao loài hươu này có thể trì hoãn việc mang thai, mặc dù đã thụ tinh thành công.

Chi tiết của quá trình này đã được hai nhà khoa học R.V. Short và Mary F. Hay từ Đại học Cambridge báo cáo tại Hội nghị chuyên đề của Hiệp hội Động vật học London vào năm 1966.

Theo đó, sau khi hươu đực giao phối với một con hươu cái đã rụng trứng, tinh trùng sẽ gặp trứng trong tử cung và tạo thành hợp tử. Hợp tử này sẽ phát triển bình thường trong vài ngày đầu của thai kỳ, để trở thành phôi nang.

Trong một thai kỳ bình thường ở bất kỳ loài động vật có vú nào, bao gồm cả con người, phôi nang sau đó sẽ bám vào thành tử cung để làm tổ. Chỉ khi phôi đã làm tổ, chúng mới có thể tiếp tục phát triển thành bào thai và lớn lên trong bụng mẹ.

Tuy nhiên, với những con hươu cái chưa sẵn sàng làm mẹ, cơ thể chúng sẽ tiết ra một số chất có khả năng ngăn chặn phôi nang bám vào tử cung. Những phôi này sẽ chỉ lơ lửng trong tử cung trong khoảng 4-5 tháng.

Trong quá trình lơ lửng này, phôi nang hầu như không phát triển hoặc chỉ phát triển rất chậm, dẫn đến việc chúng được gọi là "phôi ngủ đông".

Chỉ khi hươu mẹ cảm thấy đã sẵn sàng để mang thai, phôi ngủ đông mới được đánh thức để làm tổ. Quá trình mang thai sau đó diễn ra bình thường. Hươu mẹ sẽ tính toán thời điểm sinh con vào lúc thức ăn dồi dào nhất, giúp chúng có đủ sữa để nuôi con, và hươu non sẽ có cơ hội sống sót cao nhất.

Liệu con người có khả năng hoãn thai hay không?

Kể từ khi cơ chế hoãn thai ở hươu Capreolus capreolus được phát hiện, các nhà khoa học đã liên tục tìm thấy nhiều loài động vật khác cũng có khả năng này. Từ động vật có vú, thú có túi đến sinh vật biển, tổng cộng hơn 130 loài đã được ghi nhận có khả năng hoãn thai, bao gồm hải cẩu, rái cá, gấu, chồn, lửng mật, dơi, và tatu…

Thời gian để phôi vào trạng thái ngủ đông ở các loài này rất đa dạng, có thể kéo dài từ vài tuần (như ở chồn Mỹ) đến 200 ngày (như ở chồn đốm). Kỷ lục về việc đình chỉ thai kỳ được ghi nhận ở Tammar, một loài chuột túi nhỏ ở Australia, có thể hoãn đẻ tới hơn 330 ngày, tương đương với 11 tháng.

Sự tồn tại của nhiều loài động vật, thuộc các chi, bộ và ngành khác nhau, có khả năng hoãn thai đã khiến các nhà khoa học đặt ra câu hỏi: Liệu con người, một loài linh trưởng, có khả năng tương tự hay không?

Câu trả lời là: Có một phần đúng và cũng có phần không!

Từ năm 1999, các nhà khoa học đã phát hiện ra hiện tượng phôi nang ở người không làm tổ ngay trong tử cung mẹ. Điều này có nghĩa là, giống như nhiều loài động vật hoãn thai, phôi nang của một số người sau khi thụ tinh không bám vào thành tử cung ngay lập tức.

Điều này có thể khiến quá trình mang thai của người mẹ kéo dài hơn dự kiến, sau khi đã rụng trứng, quan hệ tình dục và thụ tinh thành công.

Tuy nhiên, việc phôi làm tổ chậm ở người lại không phải là tín hiệu tích cực. Bởi vì đây là một chỉ dấu gia tăng nguy cơ xảy thai. Nghiên cứu công bố trên tạp chí Y khoa New England năm 1999 cho thấy tỷ lệ xảy thai ở phụ nữ sẽ tăng nhanh chóng sau mỗi ngày mà phôi không làm tổ.

Trong một thai kỳ trung bình, sau 6-9 ngày kể từ khi rụng trứng, phôi nang sẽ làm tổ trong thành tử cung. Nếu đến ngày thứ 9 mà phôi vẫn chưa làm tổ, người mẹ sẽ có tỷ lệ xảy thai là 13%.

Con số này sẽ ngay lập tức tăng gấp đôi lên 26% nếu phôi chưa làm tổ trong ngày thứ 10. Và gấp đôi một lần nữa, lên 52%, vào ngày thứ 11. Nếu sau 11 ngày mà phôi vẫn không làm tổ, tỷ lệ xảy thai được ước tính có thể lên tới 82%.

Tình trạng phôi làm tổ chậm ở người còn liên quan đến một số vấn đề bệnh lý ở tử cung, khiến niêm mạc không tiếp nhận được phôi hoặc do chính phôi thai từ đầu đã không khỏe mạnh.

Do đó, khi nói về hiện tượng "hoãn thai" ở người, hiện tại đó không phải là một đặc điểm tích cực. Nó thực chất là một lỗi!

Chuyển đổi lỗi thành đặc điểm

Trong một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Cell, các nhà khoa học đã lần đầu tiên tìm ra cơ chế có thể giúp con người "hoãn thai" một cách chủ động và an toàn.

Nghiên cứu này được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Viện Sinh học Phân tử Max Planck ở Đức và Viện Hàn lâm Khoa học Áo, trong đó họ đã sử dụng một chất ức chế mTOR để tạo ra trạng thái phôi ngủ đông.

mTOR được biết đến như một enzyme xúc tác, có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiều quá trình tế bào, bao gồm sự tăng trưởng, phát triển và tổng hợp protein. Các nghiên cứu trước đây cho thấy mTOR cũng tham gia vào việc "cảm nhận" chất dinh dưỡng và năng lượng dự trữ trong tế bào.

Tất cả các quá trình này đều liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của phôi thai.

"Chúng tôi chỉ ra rằng việc giảm hoạt động của con đường tín hiệu mTOR sẽ kích thích các tế bào gốc đa năng của con người (hPSC) và phôi nang chuyển sang trạng thái ngủ đông, khi chúng giảm tăng sinh và phát triển chậm lại, đồng thời khả năng bám vào các tế bào nội mạc tử cung cũng giảm", các nhà nghiên cứu cho biết.

Điều quan trọng là, sau khi con đường tín hiệu mTOR được kích hoạt trở lại, phôi người sẽ hồi phục khỏi trạng thái ngủ đông một cách khỏe mạnh và ngay lập tức tái hòa nhập với quá trình tăng trưởng và phát triển bình thường.

Điều này khác biệt với hiện tượng phôi làm tổ chậm do bệnh lý ở người, khi mà những phôi này thường bị cơ thể đào thải. Việc có thể đưa phôi người vào trạng thái ngủ đông và sau đó "đánh thức" nó một cách an toàn chính là một bước đột phá. Nó được ví như việc con người có khả năng đánh thức một bản năng cổ xưa trong gen của chúng ta.

"Tiềm năng [hoãn thai] có thể là tàn tích của quá trình tiến hóa mà loài người đã từ lâu không còn sử dụng", tiến sĩ Nicolas Rivron, một nhà sinh học phát triển và đồng tác giả nghiên cứu từ Viện Hàn lâm Khoa học Áo, cho biết.

"Dù chúng ta đã mất khả năng tự nhiên để đưa phôi vào trạng thái ngủ đông, nhưng những thí nghiệm này cho thấy rằng tiềm năng đó vẫn tiềm ẩn trong tế bào của chúng ta, và chúng ta có thể kích hoạt lại nó".

Nghiên cứu này có ý nghĩa gì?

Các nhà khoa học cho biết nghiên cứu mới này mở ra nhiều cơ hội cho các liệu pháp hỗ trợ sinh sản.

Trước tiên, nó có thể được ứng dụng ngay trong lĩnh vực thụ tinh ống nghiệm (IVF). Tiến sĩ Rivron cho hay: "Việc trải qua quá trình phát triển nhanh sẽ nâng cao tỷ lệ thành công của thụ tinh ống nghiệm, và việc kích thích hoạt động của mTOR có thể giúp chúng ta đạt được điều này."

"Mặt khác, việc kích hoạt trạng thái ngủ đông trong quá trình IVF sẽ tạo ra khoảng thời gian dài hơn để đánh giá sức khỏe của phôi và đồng bộ hóa với cơ thể người mẹ, tăng tỷ lệ thành công trong việc cấy phôi vào tử cung".

Tiếp theo, việc nghiên cứu các con đường tín hiệu mTOR trong phôi người có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về hiện tượng phôi làm tổ chậm, từ đó tìm ra phương pháp điều trị kịp thời cho những trường hợp này.

Ngược lại, đối với những phụ nữ đã mang thai nhưng chưa sẵn sàng làm mẹ vì lý do sức khỏe hoặc công việc, phương pháp hoãn thai có thể mang đến một lựa chọn thay vì phải phá thai như hiện nay.

Hãy tưởng tượng một người mẹ mang thai ngoài ý muốn trong thời gian học tập, hoặc một người mẹ đơn thân chưa đủ khả năng tài chính để nuôi con; họ có thể lựa chọn "hoãn thai" cho đến khi đã sẵn sàng làm mẹ.

Tuy nhiên, cần lưu ý rằng nghiên cứu hiện tại mới chỉ thành công trên các phôi người hiến tặng và mô hình niêm mạc tử cung trong ống nghiệm, nên các nhà khoa học vẫn chưa thể khẳng định rằng họ có thể giúp một bà mẹ đang mang thai hoãn giai đoạn mang bầu hay không?

Dù vậy, đây vẫn là một thí nghiệm chứng minh khái niệm (Proof of Concept), cho thấy rằng việc này là khả thi.

Cuối cùng, nghiên cứu đưa phôi thai người vào trạng thái ngủ đông còn mang lại một lợi ích bất ngờ khác. Các nhà khoa học chỉ ra rằng quá trình tăng sinh của phôi thai cũng tương tự như quá trình phát triển của khối u ung thư.

Các con đường tín hiệu mTOR đã được xác nhận liên quan đến sự phát triển và sinh sản của tế bào ung thư. Việc đưa phôi thai vào trạng thái ngủ đông cũng có thể giúp chúng ta khám phá cách đưa các khối u ung thư vào tình trạng tương tự.

Điều này có thể là một cú bắn trúng hai mục tiêu: một liệu pháp hoãn thai và một phương pháp điều trị ung thư.