Trước đây, giới khoa học đã ngợi ca tơ nhện như một loại vật liệu thần kỳ trong tự nhiên, khơi nguồn cảm hứng để áp dụng trong nhiều lĩnh vực phục vụ con người, từ điện tử viễn thông cho tới sợi siêu bền làm áo giáp. Và giờ đây, thêm một ứng dụng của tơ nhện được phát hiện và hứa hẹn trở thành công cụ giúp các bác sĩ có thể nuôi cấy một quả tim hoàn toàn mới cho bệnh nhân. Nghiên cứu được thực hiện bởi các nhà khoa học tại Viện vật lý và công nghệ Moscow, công bố trên tạp chí PLOS ONE mới đây.
Nuôi cấy nội quan và mô bên ngoài cơ thể là một trong những nghiên cứu y sinh tiên tiến nhất hiện nay. Hãy thử tưởng tượng, nếu một bác sĩ có thể nuôi cấy một quả tim từ tế bào gốc của bệnh nhân, họ có thể được cấy ghép để cứu sống tính mạng trong thời gian ngắn mà không cần phải xếp hàng đợi chờ người hiến tạng nữa. Mặt khác, khi đó thì nguy cơ hệ miễn dịch loại bỏ nội quan mới cũng gần như bằng 0. Nhưng với trình độ hiện tại, vẫn còn rất nhiều quá trình nghiên cứu và phát triển cần được thực hiện nhằm hoàn thiện công nghệ này.
Một trong những thách thức ban đầu của quá trình nuôi cấy nội tạng là tìm được vật liệu để làm bộ khung. Loại vật liệu đó phải đảm bảo không độc hại, không cản trở sự phát triển của tế bào và không bị cơ thể người nhận đào thải. Với nhiều điều kiện khó khăn như vậy, quá trình tìm ra được loại vật liệu nói trên là một thách thức không dễ vượt qua đối với các nhà nghiên cứu.
Tuy nhiên, trong một nghiên cứu vừa được đăng tải trên tạp chí PLOS ONE, các nhà khoa học tại Viện vật lý và công nghệ Moscow đã phát hiện ra một nhân tố di truyền quy định protein spidroin có thể được dùng để làm bộ khung giúp nuôi cấy tim người. Spidroin là loại protein góp phần tạo nên mạng nhện. Theo đó, nhóm nghiên cứu đã quyết định phát triển phương pháp dùng tế bào nấm men để nuôi cấy spidroin trong phòng thí nghiệm và dùng nó để làm khung xây dựng nên cardiomycetes - các tế bào hình thành nên mô tim.
Những tế bào mô tim được nuôi cấy trên ma trận spidroin
Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã tạo nên một ma trận các sợi spidroin và cho các mô cardiomycetes lấy từ chuột sơ sinh phát triển trên đó. Chưa tới 3 -5 ngày, các lớp tế bào tim đã bắt đầu hình thành. Và các bài test được thực hiện sau đó đã chỉ ra rằng những mô đó hoàn toàn có thể đồng bộ và tạo ra các xung điện, tương tự như các tế bào tim bình thường.
Có thể phải mất thêm vài năm nữa thì kỹ thuật nói trên mới được hoàn thiện và đưa vào áp dụng lâm sàng nhằm phục vụ điều trị cho con người, nhưng rõ ràng phát hiện lần này là đầy hứa hẹn. Nếu ý tưởng một quả tim nhân tạo có thể được nuôi cấy thành công từ mạng nhện (dù có hơi đáng sợ và mình ghét nhện 😁), nhưng rõ ràng với các đặc tính như bền hơn thép 2 lần và đàn hồi gấp đôi nylon, lại không bị cơ thể đào thải thì đây có thể là ứng cứ viên sáng giá phục vụ cho mục đích nuôi cấy không chỉ tim, mà còn có thể là nhiều nội quan khác trong tương lai.
