Một quả thận nhân tạo nuôi cấy trong phòng thí nghiệm và hoạt động bình thường sau khi cấy ghép vào cơ thể của động vật, hứa hẹn sẽ được thử nghiệm lâm sàng trên người trong vài năm tới.
Hiện nay số lượng bệnh nhân đang chờ ghép thận trên khắp thế giới đang ngày càng tăng lên, nguồn hiến thận khan hiếm không thể nào đáp ứng được hết nhu cầu. Điển hình như mỗi bệnh nhân tại Anh trung bình cần phải chờ 3 năm mới có thận ghép. Mặc dù trước giờ các nhà khoa học luôn xem việc nuôi cấy nội quan nhân tạo là “chén thánh” của y học hiện đại nhưng đối với thận thì đó lại là một vấn đề khác.
Thận là một trong những cơ quan phức tạp nhất của cơ thể với cấu trúc mô cực kỳ mỏng manh, phức tạp, đan xen cùng với mạng lưới mạch máu và nước tiểu. Do đó các nhà khoa học đã thử tìm rất nhiều cách khác nhau để tạo ra thận nhân tạo, bao gồm cả dùng kỹ thuật in nội quan 3D hoặc sử dụng tế bào gốc để tạo ra thận mới.
Lần này các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản tìm cách bắt thận phát triển lại từ đầu (de novo). Trước đây khi dùng tế bào gốc để phát triển thận, người ta đã vấp phải vấn đề là thận mới không thể thực hiện chức năng bài tiết nước tiểu. Chính xác hơn, quả thận đó đã bị chứng thận ứ nước (hydronephrosis) - thận bị căng và dãn ra do ách tắc dòng chảy tự nhiên của nước tiểu ra khỏi thận.
Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã nuôi cấy thêm một ống thoát phụ và một bàng quang nhân tạo rồi cấy vào vật chủ. Toàn bộ hệ thống nhân tạo này đã hoạt động hiệu quả khi được cấy ghép vào lợn và chuột trong các thử nghiệm. Nước tiểu sau khi được tạo ra bởi thận nhân tạo sẽ chảy qua bàng quang nhân tạo và cuối cùng là chảy về bàng quang cũ để đi ra ngoài.
Giáo sư Chris Mason tại Đại học London, người không tham gia vào nhóm nghiên cứu cho biết: “Đây là một bước tiến đầy hứa hẹn. Khoa học có vẻ mạnh mẽ và nó có cơ sở dữ liệu cực kỳ hữu ích từ động vật. Tuy nhiên điều đó chưa thể dẫn tới kết luận rằng thành tựu lần này có thể áp dụng trên người. Vẫn còn quá sớm để kết luận nhưng nghiên cứu lần này giúp tăng cường sự hiểu biết về quá trình đào thải nước trong cơ thể."
Dù vậy, các nhà nghiên cứu tin rằng họ sẽ được thử nghiệm cách làm này trên người trong tương lai không xa. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng có thể sử dụng tế bào gốc từ chuột cống, sau đó cấy chúng vào phôi thai chuột nhắt đã qua xử lý di truyền để không phát triển thành một cơ quan cụ thể. Khi đó trong quá trình phát triển, con chuột nhắt sẽ phát triển cơ quan của chuột cống. Tuy nhiên, vấn đề duy nhất của kỹ thuật này là nếu mọi chuyện diễn ra suôn sẻ thì dù cơ quản là mô chuột cống nhưng các mạch máu kết nối tới nó lại là của chuột nhắt.
Do đó, các nhà nghiên cứu muốn lấy tế bào gốc của con người và cấy nó vào phôi của lợn đã qua xử lý di truyền nhằm ngăn chặn thận phát triển. Sau khi thận người đã được phát triển trong cơ thể lợn, nó sẽ được lấy ra và cấy lại cho con người trước khi nó phát triển đầy đủ. Cách làm chọn lấy thận ra khỏi cơ thể lợn vào thời điểm thích hợp rồi cấy vào cơ thể người sẽ giúp các mạch máu của người được phát triển trong thận mới, từ đó tránh được sự đào thải. Dù vậy, có lẽ các nhà nghiên cứu vẫn còn rất nhiều điều phải làm để biến ý tưởng này trở thành hiện thực.
Hiện nay số lượng bệnh nhân đang chờ ghép thận trên khắp thế giới đang ngày càng tăng lên, nguồn hiến thận khan hiếm không thể nào đáp ứng được hết nhu cầu. Điển hình như mỗi bệnh nhân tại Anh trung bình cần phải chờ 3 năm mới có thận ghép. Mặc dù trước giờ các nhà khoa học luôn xem việc nuôi cấy nội quan nhân tạo là “chén thánh” của y học hiện đại nhưng đối với thận thì đó lại là một vấn đề khác.
Thận là một trong những cơ quan phức tạp nhất của cơ thể với cấu trúc mô cực kỳ mỏng manh, phức tạp, đan xen cùng với mạng lưới mạch máu và nước tiểu. Do đó các nhà khoa học đã thử tìm rất nhiều cách khác nhau để tạo ra thận nhân tạo, bao gồm cả dùng kỹ thuật in nội quan 3D hoặc sử dụng tế bào gốc để tạo ra thận mới.
Lần này các nhà nghiên cứu tại Nhật Bản tìm cách bắt thận phát triển lại từ đầu (de novo). Trước đây khi dùng tế bào gốc để phát triển thận, người ta đã vấp phải vấn đề là thận mới không thể thực hiện chức năng bài tiết nước tiểu. Chính xác hơn, quả thận đó đã bị chứng thận ứ nước (hydronephrosis) - thận bị căng và dãn ra do ách tắc dòng chảy tự nhiên của nước tiểu ra khỏi thận.
Để giải quyết vấn đề này, nhóm nghiên cứu đã nuôi cấy thêm một ống thoát phụ và một bàng quang nhân tạo rồi cấy vào vật chủ. Toàn bộ hệ thống nhân tạo này đã hoạt động hiệu quả khi được cấy ghép vào lợn và chuột trong các thử nghiệm. Nước tiểu sau khi được tạo ra bởi thận nhân tạo sẽ chảy qua bàng quang nhân tạo và cuối cùng là chảy về bàng quang cũ để đi ra ngoài.
Giáo sư Chris Mason tại Đại học London, người không tham gia vào nhóm nghiên cứu cho biết: “Đây là một bước tiến đầy hứa hẹn. Khoa học có vẻ mạnh mẽ và nó có cơ sở dữ liệu cực kỳ hữu ích từ động vật. Tuy nhiên điều đó chưa thể dẫn tới kết luận rằng thành tựu lần này có thể áp dụng trên người. Vẫn còn quá sớm để kết luận nhưng nghiên cứu lần này giúp tăng cường sự hiểu biết về quá trình đào thải nước trong cơ thể."
Dù vậy, các nhà nghiên cứu tin rằng họ sẽ được thử nghiệm cách làm này trên người trong tương lai không xa. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng có thể sử dụng tế bào gốc từ chuột cống, sau đó cấy chúng vào phôi thai chuột nhắt đã qua xử lý di truyền để không phát triển thành một cơ quan cụ thể. Khi đó trong quá trình phát triển, con chuột nhắt sẽ phát triển cơ quan của chuột cống. Tuy nhiên, vấn đề duy nhất của kỹ thuật này là nếu mọi chuyện diễn ra suôn sẻ thì dù cơ quản là mô chuột cống nhưng các mạch máu kết nối tới nó lại là của chuột nhắt.
Do đó, các nhà nghiên cứu muốn lấy tế bào gốc của con người và cấy nó vào phôi của lợn đã qua xử lý di truyền nhằm ngăn chặn thận phát triển. Sau khi thận người đã được phát triển trong cơ thể lợn, nó sẽ được lấy ra và cấy lại cho con người trước khi nó phát triển đầy đủ. Cách làm chọn lấy thận ra khỏi cơ thể lợn vào thời điểm thích hợp rồi cấy vào cơ thể người sẽ giúp các mạch máu của người được phát triển trong thận mới, từ đó tránh được sự đào thải. Dù vậy, có lẽ các nhà nghiên cứu vẫn còn rất nhiều điều phải làm để biến ý tưởng này trở thành hiện thực.
