Dùng nội tạng của lợn như một “giàn giáo” để tạo ra cơ quan mới, các nhà khoa học đang thắp lên hy vọng về một ngày nào đó, chúng ta có thể sản xuất hàng loạt và không giới hạn những bộ phận phục vụ cho cấy ghép như tim, phổi và gan.
Trong nỗ lực nhằm giải quyết một trong những vấn đề đau đầu nhất của y học hiện đại chính là thiếu nội tạng hiến tặng, các nhà nghiên cứu đã không ngừng nghĩ ra các giải pháp để tự tạo ra cơ quan thay vì đứng yên chờ đợi. Trong số này, một số hướng tiếp cận phổ biến nhất có thể kể đến như phát triển cơ quan trong phòng thí nghiệm từ tế bào gốc, thay đổi thuộc tính của nội tạng lợn bằng công nghệ di truyền để mang tính chất của nội tạng người với tiềm năng cấy ghép vào cơ thể người mà không bị hệ miễn dịch đào thải. Giờ đây, các nhà nghiên cứu nghĩ ra một giải pháp mới lấy cảm hứng từ cả 2 cách trên.
Hướng giải quyết này bắt đầu từ cơ quan lấy ở cơ thể của một con lợn khoẻ mạnh, sau đó loại bỏ các tế bào lợn ra ngoài, để lại một bộ khung protein mang hình dáng của cơ quan này. Cho đến nay, kỹ thuật với cái tên “decel/recel” (loại bỏ/tái lấp đầy tế bào) này đã được thử nghiệm nhiều lần nhưng chủ yếu với các cấu trúc nhỏ hoặc mỏng như da bởi việc thực hiện trên cơ quan lớn hơn là chuyện không hề dễ dàng. Tuy nhiên, một kỹ thuật mới phát triển bởi Miromatrix - một công ty công nghệ sinh học ở Mỹ có thể giúp giải quyết vấn đề khi họ tuyên bố đã sản xuất thành công gan theo cách này.
Tính đến thời điểm hiện tại, nhóm các chuyên gia tại Miromatrix chỉ mới tạo ra gan hoàn chỉnh với tế bào lợn chứ chưa phải tế bào người. Tuy nhiên, tín hiệu tốt ở bước đầu tiên này đồng nghĩa với việc gan tạo ra có thể cấy ghép cho lợn mà không bị phản ứng bởi hệ miễn dịch. Quá trình khử hoá tế bào (decellularise) toàn bộ gan được thực hiện bằng cách bơm chất tẩy rửa thông qua mạng lưới các mạch máu của cơ quan này, do dó, đảm bảo nó có thể chạm đến mọi ngóc ngách và tạo ra một cơ quan đủ ‘sạch sẽ’ để cấy ghép cho cá thể lợn khác. Tế bào sống của cơ quan ban đầu đều bị loại bỏ và chỉ giữ lại cấu trúc protein tạo nên hình dáng của cơ quan. Với gan lợn, quá trình này diễn ra trong 24 tiếng.
Bộ vỏ này sau đó được tái sử dụng bằng cách bơm vào tế bào mới cũng qua mạch máu. Có 3 loại tế bào trong gan, bao gồm tế bào gan, tế bào thành mạch máu và tế bào ống mật; tất cả đều di chuyển về đúng vị trí vốn có của nó trong bộ khung, theo Jeff Ross đến từ Miromatrix. Ross và các cộng sự của ông đã bắt đầu thử nghiệm kỹ thuật này với tế bào người. Bước đầu, nhóm các nhà khoa học đã bơm tế bào lấy từ dây rốn người vào bộ khung protein gan. Khi bộ khung này được ghép vào cơ thể lợn, các mạch máu vẫn sống sót, cho phép máu lưu thông và chỉ dừng hoạt động khi nó bị hệ miễn dịch của lợn đào thải.
Hiện nay, nhóm của Ross đang làm việc để tái sử dụng bộ khung protein với tế bào gan và ống mật của người, dự định sẽ cấy ghép vào lợn ở thời điểm cuối năm nay. Trong vòng 3 năm tới, họ kỳ vọng phương pháp này đủ hoàn hảo để tạo ra gan có thể cấy ghép bằng cách sử dụng tế bào gan lấy từ cơ quan hiến tặng nhưng không có trạng thái tốt để cấy ghép. Liên quan đến lĩnh vực này, những vụ bê bối trong thời gian gần đây khiến cho các nghiên cứu về sản xuất nội tạng gặp không ít trở ngại. Tại Viện Karolinska ở Thuỵ Điển, bác sĩ phẫu thuật Paolo Macchiarini đã cấy ghép khí quản nhân tạo vào cơ thể bệnh nhân mà chưa trải qua các thử nghiệm về độ an toàn. Trong số những người tham gia phẫu thuật, có những trường hợp khí quản không hoạt động và cũng có trường hợp bệnh nhân không qua khỏi.
Trong nỗ lực nhằm giải quyết một trong những vấn đề đau đầu nhất của y học hiện đại chính là thiếu nội tạng hiến tặng, các nhà nghiên cứu đã không ngừng nghĩ ra các giải pháp để tự tạo ra cơ quan thay vì đứng yên chờ đợi. Trong số này, một số hướng tiếp cận phổ biến nhất có thể kể đến như phát triển cơ quan trong phòng thí nghiệm từ tế bào gốc, thay đổi thuộc tính của nội tạng lợn bằng công nghệ di truyền để mang tính chất của nội tạng người với tiềm năng cấy ghép vào cơ thể người mà không bị hệ miễn dịch đào thải. Giờ đây, các nhà nghiên cứu nghĩ ra một giải pháp mới lấy cảm hứng từ cả 2 cách trên.
Hướng giải quyết này bắt đầu từ cơ quan lấy ở cơ thể của một con lợn khoẻ mạnh, sau đó loại bỏ các tế bào lợn ra ngoài, để lại một bộ khung protein mang hình dáng của cơ quan này. Cho đến nay, kỹ thuật với cái tên “decel/recel” (loại bỏ/tái lấp đầy tế bào) này đã được thử nghiệm nhiều lần nhưng chủ yếu với các cấu trúc nhỏ hoặc mỏng như da bởi việc thực hiện trên cơ quan lớn hơn là chuyện không hề dễ dàng. Tuy nhiên, một kỹ thuật mới phát triển bởi Miromatrix - một công ty công nghệ sinh học ở Mỹ có thể giúp giải quyết vấn đề khi họ tuyên bố đã sản xuất thành công gan theo cách này.
Tính đến thời điểm hiện tại, nhóm các chuyên gia tại Miromatrix chỉ mới tạo ra gan hoàn chỉnh với tế bào lợn chứ chưa phải tế bào người. Tuy nhiên, tín hiệu tốt ở bước đầu tiên này đồng nghĩa với việc gan tạo ra có thể cấy ghép cho lợn mà không bị phản ứng bởi hệ miễn dịch. Quá trình khử hoá tế bào (decellularise) toàn bộ gan được thực hiện bằng cách bơm chất tẩy rửa thông qua mạng lưới các mạch máu của cơ quan này, do dó, đảm bảo nó có thể chạm đến mọi ngóc ngách và tạo ra một cơ quan đủ ‘sạch sẽ’ để cấy ghép cho cá thể lợn khác. Tế bào sống của cơ quan ban đầu đều bị loại bỏ và chỉ giữ lại cấu trúc protein tạo nên hình dáng của cơ quan. Với gan lợn, quá trình này diễn ra trong 24 tiếng.
Bộ vỏ này sau đó được tái sử dụng bằng cách bơm vào tế bào mới cũng qua mạch máu. Có 3 loại tế bào trong gan, bao gồm tế bào gan, tế bào thành mạch máu và tế bào ống mật; tất cả đều di chuyển về đúng vị trí vốn có của nó trong bộ khung, theo Jeff Ross đến từ Miromatrix. Ross và các cộng sự của ông đã bắt đầu thử nghiệm kỹ thuật này với tế bào người. Bước đầu, nhóm các nhà khoa học đã bơm tế bào lấy từ dây rốn người vào bộ khung protein gan. Khi bộ khung này được ghép vào cơ thể lợn, các mạch máu vẫn sống sót, cho phép máu lưu thông và chỉ dừng hoạt động khi nó bị hệ miễn dịch của lợn đào thải.
Hiện nay, nhóm của Ross đang làm việc để tái sử dụng bộ khung protein với tế bào gan và ống mật của người, dự định sẽ cấy ghép vào lợn ở thời điểm cuối năm nay. Trong vòng 3 năm tới, họ kỳ vọng phương pháp này đủ hoàn hảo để tạo ra gan có thể cấy ghép bằng cách sử dụng tế bào gan lấy từ cơ quan hiến tặng nhưng không có trạng thái tốt để cấy ghép. Liên quan đến lĩnh vực này, những vụ bê bối trong thời gian gần đây khiến cho các nghiên cứu về sản xuất nội tạng gặp không ít trở ngại. Tại Viện Karolinska ở Thuỵ Điển, bác sĩ phẫu thuật Paolo Macchiarini đã cấy ghép khí quản nhân tạo vào cơ thể bệnh nhân mà chưa trải qua các thử nghiệm về độ an toàn. Trong số những người tham gia phẫu thuật, có những trường hợp khí quản không hoạt động và cũng có trường hợp bệnh nhân không qua khỏi.
Nguồn: NewScientist
