Vinamilk

Bước tiến y học: Những nghiên cứu đột phá tạo ra các bộ phận nhân tạo cho cơ thể

(SHTT) - Các nhà khoa học trên thế giới vẫn không ngừng nghiên cứu, tìm tòi để phát triển các bộ phận nhân tạo cho cơ thể con người. Bước tiến y học này đang nhận được sự quan tâm lớn.

Phát triển thành công gan nhân tạo bằng phương pháp cấy ghép mới

Các nhà khoa học từng có ý định cấy ghép gan lợn vào gan người. Tuy nhiên công nghệ này vẫn chưa đem lại hiệu quả bởi việc hòa tan cả một cơ quan nguyên vẹn là điều không dễ dàng và nó mới chỉ được nghiên cứu chủ yếu trên các mô nhỏ hoặc mỏng như da.

Để loại bỏ được những vấn đề của phương pháp trên, các nhà khoa học của công ty Miromatrix, Mỹ đã quyết định tìm ra phương pháp mới để sản xuất các cơ quan cấy ghép, tạo ra một lá gan nhân tạo. Phương pháp này đang được đánh giá rất cao bởi nó đã kết hợp được ưu điểm của cả 2 phương pháp hiện đại: biến đổi gen các cơ quan nội tạng lợn để không bị hệ miễn dịch của người được ghép đào thải và nuôi cấy mô từ tế bào gốc.

gan nhan tao

 

Cụ thể, các nhà khoa học đã tiến hành loại bỏ tất cả các tế bào dư thừa từ lá gan của một con lợn bình thường, chỉ để lại bộ khung protein của cơ quan này và sau đó nạp các tế bào người vào thông qua các mạch máu của lá gan. Nhờ việc đưa các tế bào qua mạch máu mà chúng có thể thâm nhập vào khắp nơi của lá gan. Như vậy tất cả các tế bào đã được loại bỏ, chỉ để lại các protein cấu trúc giúp duy trì hình dạng của lá gan.

Qúa trình bơm đầy 3 loại tế bào mới: tế bào gan, tế bào ống mật và tế bào mạch máu và cấu trúc gan rỗng sẽ mất khoảng 24 giờ. Điểm đặc biệt, sau khi được bơm vào, các tế bào này sẽ tự động xếp đặt ở đúng vị trí của chúng bên trong khung gan.

Hiện tại, đó mới chỉ là một lá gan được phát triển từ tế bào lợn chứ không hẳn là gan người. Nhưng bước đầu tiên này có nghĩa là cơ quan nội tạng có thể được sử dụng để thử nghiệm trên lợn mà không có nguy cơ bị hệ thống miễn dịch của lợn đào thải.

Sau khi thành công bởi thử nghiệm này, các nhà khoa học vẫn tiếp tục nghiên cứu để có thể thí nghiệm với tế bào người. Theo dự kiến, trong vòng 3 năm nữa, công nghệ này sẽ được cấy ghép với gan người và được thử nghiệm trên các cơ quan tương thích.

Tạo ra phôi thai mà không cần trứng và tinh trùng

Nghiên cứu trên được thực hiện bởi các nhà khoa học ở Đại học Maastricht, Hà Lan. Họ kết hợp hai loại tế bào gốc lấy từ chuột. Sau khi kết hợp trong đĩa thí nghiệm, chúng phát triển thành phôi thai giai đoạn đầu gọi là túi phôi (khối cầu rỗng chứa nhiều tế bào) và được cấy vào tử cung chuột. Lúc đầu, các tế bào kích thích thay đổi trong tử cung giống như phôi thai bình thường 3,5 ngày tuổi, nhưng bị hỏng sau đó. Mục đích sử dụng chính của những phôi thai này là để thử nghiệm thuốc và nghiên cứu chứng vô sinh. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature.

phoi thai

 

Nhóm nghiên cứu kỳ vọng trong vòng 3 năm tới, họ có thể hoàn chỉnh công nghệ và cho phép tạo ra một con chuột mà không cần sử dụng trứng hay tinh trùng.

Có thể thấy, công nghệ này đã mở ra nguồn cung phôi thai dồi dào cho y học nhưng những người phản đối nghiên cứu lại lo ngại nó sẽ tạo một cách mới để nhân bản vô tính, điều mà hiện đang bị cấm. Trước lo ngại này, giáo sư Rivron cũng nhấn mạnh công nghệ ông đang phát triển ít có khả năng được sử dụng bởi một quốc gia để sản xuất đội quân nhân bản bởi họ không có chuyên môn khoa học để tiến hành.

Tạo ra một bộ não nhân tạo gần như hoàn hảo trong phòng thí nghiệm

Bộ não này hiện có kích thước chỉ bằng một cục tẩy viết chì, tương đương với một bào thai con người năm tuần tuổi. Cơ quan này vẫn chưa thể hình thành ý thức và được tạo ra bằng tế bào da người lớn với bộ gen được lập trình lại.

Theo nhà nghiên cứu đứng đầu dự án Rene Anand, người đã trình bày tại một Hội nghị chuyên đề về y tế quân sự (Bang Florida), khối u chứa các tế bào thần kinh này là một mô hình não người hoàn thiện nhất từng được tái tạo.

nao nhan tao

 

Những nỗ lực trước đây chỉ có thể hình thành một phần các cơ quan não bộ và thiếu hụt đi nhiều chức năng khác nhau của toàn bộ hệ thống. Anand giải thích rằng ông và các đồng nghiệp đã tìm ra cách nuôi cấy bộ não bằng cách cho nó phát triển tự nhiên từ một tế bào được lập trình lại.

Các thông tin liên quan đến quá trình phát triển đang được Anand giữ kín trong khi chờ cấp bằng sáng chế cho kỹ thuật này. Tuy nhiên người ta tin rằng các tế bào da người lớn đã được trải qua một quá trình thay đổi gen để chuyển đổi thành một dạng tế bào gốc đa năng. Tế bào mới này được nuôi cấy trong một phòng thí nghiệm được thiết kế đặc biệt để giúp nó phát triển thành một bộ não hoàn chỉnh.

Trong khi chờ đợi, Anand tuyên bố đã có kế hoạch sử dụng mô hình não này để nghiên cứu trong quân đội, chẳng hạn như để tìm hiểu tác động của rối loạn căng thẳng hậu chấn thương ở người lính.

Tạo giác mạc nhân tạo trong 10 phút bằng in 3D

Các nhà khoa học tại Đại học Newcastle, Vương quốc Anh, phát triển thành công giác mạc nhân tạo nhờ công nghệ in 3D. Kỹ thuật này có thể được sử dụng trong tương lai để đảm bảo một nguồn cung cấp giác mạc không giới hạn.

Nhóm nghiên cứu trộn lẫn tế bào gốc lấy từ giác mạc của một người hiến tặng khỏe mạnh với alginate và collagen để tạo ra một loại "mực in sinh học". Sau đó, họ dùng máy in 3D để ép đùn loại mực sinh học này thành các vòng tròn đồng tâm, nhằm tạo thành hình dạng giác mạc của con người. Thời gian in mất khoảng 10 phút.

giac mac nhan tao

 

"Nhiều nhóm nghiên cứu trên khắp thế giới đã theo đuổi việc phát triển một loại mực sinh học lý tưởng để in giác mạc nhân tạo. Loại gel đặc biệt của chúng tôi giữ cho tế bào gốc còn sống, đồng thời tạo ra một loại vật liệu đủ cứng để giữ nguyên hình dạng nhưng cũng đủ mềm để phun ra từ vòi in", Che Connon, trưởng nhóm nghiên cứu, cho biết.

Nhóm nghiên cứu có thể sử dụng dữ liệu quét mắt của bệnh nhân để in nhanh một giác mạc nhân tạo phù hợp với kích thước và hình dạng giác mạc ban đầu của họ. Không giống hầu hết các mô trong cơ thể, giác mạc không có mạch máu, khiến quá trình cấy ghép trở nên dễ dàng hơn.

Hải Châu