Theo thống kê tại Mỹ có khoảng 4000 người đang chờ được ghép tim nhưng chỉ 2500 người nhận được tim mới vào năm tới. Thậm chí ngay cả khi bệnh nhân may mắn được cấy ghép thì rủi ro lớn nhất vẫn là nguy cơ đào thải của cơ thể đối với quả tim mới và hệ miễn dịch sẽ phản ứng mạnh trước các tế bào lạ. Để giải quyết vấn đề thiếu hụt nội tạng cũng như giảm nguy cơ đào thải sau cấy ghép, từ lâu các nhà nghiên cứu đã tìm cách tạo ra các cơ quan được tổng hợp từ chính tế bào của bệnh nhân. Hôm nay, một nhóm các nhà khoa học đến từ bệnh viện đa khoa Massachusetts và trường y học Harvard đã tiến thêm một bước nữa khi tái tạo thành công các mô tim đủ chức năng từ tế bào da người.
Về ý tưởng, các nhà khoa học sẽ có thể nuôi tạo những quả tim hoàn chỉnh từ mô của bệnh nhân nhưng hiện tại vẫn chưa thể bởi mỗi cơ quan trên cơ thể có cấu trúc rất đặc trưng. Sẽ dễ hơn để nuôi cấy một quả tim trong phòng thí nghiệm nếu như họ có được một bộ khung, trên đó các tế bào sẽ hình thành xung quanh giống như xây nhà với giầm sàn dựng sẵn.
Trong một nghiên cứu trước đây, nhóm các nhà khoa học này đã phát triển một kỹ thuật sử dụng dung dịch làm sạch để loại bỏ các tế bào từ cơ quan hiến tặng vốn có thể kích thích phản ứng miễn dịch sau khi cấy ghép. Họ đã thử nghiệm thành công trên chuột và lần này , họ áp dụng kỹ thuật tương tự trên tim người. Nhóm nghiên cứu đã loại bỏ nhiều tế bào trên 73 quả tim hiến tặng được xác định là không phù hợp để cấy ghép. Sau đó, họ lấy tế bào da người và sử dụng một kỹ thuật mới vận dụng RNA thông tin (mRNA - RNA mã hóa và mang thông tin từ DNA tới vị trí thực hiện tổng hợp protein) để biến các tế bào này thành tế bào gốc đa năng. Các tế bào gốc đa năng cảm ứng có thể thay đổi thích ứng với mọi loại tế bào trong cơ thể người và cuối cùng, chúng sẽ chuyển đổi thành 2 loại tế bào tim khác nhau.
Sau khi đảm bảo rằng ma trận tế bào này sẽ cung cấp một nền tảng vững chắc cho các tế bào mới, nhóm nghiên cứu đưa các tế bào cảm ứng vào cấu trúc đã có. Trong vòng 2 tuần, họ liên tục truyền các dung dịch dinh dưỡng cho những quả tim nuôi tạo, giúp tim sinh trưởng tương tự như khi nó còn nằm trong cơ thể người. Sau 2 tuần đó, những quả tim chứa các mô được cấu trúc sẵn đã định hình và trông không khác gì những quả tim còn non. Thời khắc quyết định đã đến - các nhà nghiên cứu tiến hành kích điện và tim bắt đầu đập!
Mặc dù không phải là lần đầu tiên các mô tim được nuôi trồng thành công trong phòng thí nghiệm nhưng đây là lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đạt được thành tựu gần nhất với mục tiêu cuối cùng đó là: nuôi tạo một quả tim người hoàn chỉnh có thể hoạt động được. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng thừa nhận rằng những quả tim mà họ tạo ra vẫn chưa sẵn sàng để cấy ghép. Kế hoạch tiếp theo là cải tiến sản lượng nuôi trồng các tế bào gốc đa năng bởi trên thực tế, một quả tim hoàn chỉnh cần hàng chục tỉ tế bào gốc như vậy. Tiếp theo là phải tìm cách giúp các tế bào trưởng thành nhanh hơn và tạo ra các điều kiện sinh trưởng hoàn hảo như trong cơ thể người cho quả tim. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng họ sẽ có thể tạo ra từng quả tim phù hợp với từng bệnh nhân để loại bỏ hoàn toàn nguy cơ đào thải của cơ thể sau cấy ghép.
Về ý tưởng, các nhà khoa học sẽ có thể nuôi tạo những quả tim hoàn chỉnh từ mô của bệnh nhân nhưng hiện tại vẫn chưa thể bởi mỗi cơ quan trên cơ thể có cấu trúc rất đặc trưng. Sẽ dễ hơn để nuôi cấy một quả tim trong phòng thí nghiệm nếu như họ có được một bộ khung, trên đó các tế bào sẽ hình thành xung quanh giống như xây nhà với giầm sàn dựng sẵn.
Trong một nghiên cứu trước đây, nhóm các nhà khoa học này đã phát triển một kỹ thuật sử dụng dung dịch làm sạch để loại bỏ các tế bào từ cơ quan hiến tặng vốn có thể kích thích phản ứng miễn dịch sau khi cấy ghép. Họ đã thử nghiệm thành công trên chuột và lần này , họ áp dụng kỹ thuật tương tự trên tim người. Nhóm nghiên cứu đã loại bỏ nhiều tế bào trên 73 quả tim hiến tặng được xác định là không phù hợp để cấy ghép. Sau đó, họ lấy tế bào da người và sử dụng một kỹ thuật mới vận dụng RNA thông tin (mRNA - RNA mã hóa và mang thông tin từ DNA tới vị trí thực hiện tổng hợp protein) để biến các tế bào này thành tế bào gốc đa năng. Các tế bào gốc đa năng cảm ứng có thể thay đổi thích ứng với mọi loại tế bào trong cơ thể người và cuối cùng, chúng sẽ chuyển đổi thành 2 loại tế bào tim khác nhau.
Sau khi đảm bảo rằng ma trận tế bào này sẽ cung cấp một nền tảng vững chắc cho các tế bào mới, nhóm nghiên cứu đưa các tế bào cảm ứng vào cấu trúc đã có. Trong vòng 2 tuần, họ liên tục truyền các dung dịch dinh dưỡng cho những quả tim nuôi tạo, giúp tim sinh trưởng tương tự như khi nó còn nằm trong cơ thể người. Sau 2 tuần đó, những quả tim chứa các mô được cấu trúc sẵn đã định hình và trông không khác gì những quả tim còn non. Thời khắc quyết định đã đến - các nhà nghiên cứu tiến hành kích điện và tim bắt đầu đập!
Mặc dù không phải là lần đầu tiên các mô tim được nuôi trồng thành công trong phòng thí nghiệm nhưng đây là lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đạt được thành tựu gần nhất với mục tiêu cuối cùng đó là: nuôi tạo một quả tim người hoàn chỉnh có thể hoạt động được. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu cũng thừa nhận rằng những quả tim mà họ tạo ra vẫn chưa sẵn sàng để cấy ghép. Kế hoạch tiếp theo là cải tiến sản lượng nuôi trồng các tế bào gốc đa năng bởi trên thực tế, một quả tim hoàn chỉnh cần hàng chục tỉ tế bào gốc như vậy. Tiếp theo là phải tìm cách giúp các tế bào trưởng thành nhanh hơn và tạo ra các điều kiện sinh trưởng hoàn hảo như trong cơ thể người cho quả tim. Cuối cùng, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng họ sẽ có thể tạo ra từng quả tim phù hợp với từng bệnh nhân để loại bỏ hoàn toàn nguy cơ đào thải của cơ thể sau cấy ghép.
Theo: Popsci
