28/12/2010 - 16:09

Ghép cơ quan nhân tạo

Nhúng khuôn hình bàng quang có chứa tế bào bàng quang của người vào dung dịch tăng trưởng.

Luke Masella chào đời trong tình trạng bị nứt đốt sống, một dị tật bẩm sinh làm bàng quang của cậu bị liệt. Dù gia đình đã tìm mọi cách chữa trị, Luke vẫn bị suy thận nặng vào năm lên 10. Các độc tố tích tụ trong máu ngày một nhiều và cậu bị mất đến 25% thể trọng. Đó cũng là lúc gia đình chọn lựa liệu pháp giải quyết triệt để bệnh của Luke - ghép bàng quang nhân tạo. Hiện nay, ngoài bàng quang, các nhà khoa học đã “nuôi” được rất nhiều bộ phận khác của cơ thể như da, xương, sụn, võng mạc, khí quản, động mạch, ống dẫn nước tiểu…

Hai anh em Joseph và Charles Vacanti ở khoa y Đại học Harvard cùng Robert Langer ở Viện Công nghệ Massachusetts (Mỹ) là những người đầu tiên đề ra ý tưởng về “công nghệ mô” hay “y học tái tạo”. Về cơ bản, mọi nội tạng đều có lớp khung để định hình và mỗi loại tế bào đều có những chức năng riêng. Từ đặc điểm này, Langer – chuyên gia chế tạo những cấu trúc sống trong cơ thể - đã phát minh các phương pháp tạo nên phần khung của nội tạng bằng vật liệu nhân tạo như polymer sinh học và phân tử tự nhiên như collagen trong cơ thể. Dựa theo kỹ thuật của Langer, Charles Vacanti đã phát triển sụn theo hình vành tai của đứa trẻ 3 tuổi.

Các nhà nghiên cứu còn sáng chế một phương pháp thay thế có tên gọi “lọc bỏ tế bào”. Trước tiên, họ lọc rửa hết các tế bào trong cơ quan bị bệnh và chỉ chừa lại bộ khung không chứa tế bào. Tiếp đó, họ tiêm vào bộ khung này những tế bào mới, thường là các tế bào gốc trưởng thành của loại cơ quan cần phát triển. Đôi khi, các chuyên gia cũng dùng tế bào gốc của các cơ quan khác rồi xử lý hóa chất để chúng tạo thành tế bào tương thích với cơ quan mới. Theo các nhà khoa học, việc dùng tế bào gốc trưởng thành từ chính cơ thể bệnh nhân là biện pháp lý tưởng nhất vì cách này giúp ngăn ngừa hiện tượng thải ghép, nguyên nhân hàng đầu khiến các ca ghép tạng thất bại.

Trong khi đó, tại Bệnh viện Nhi đồng Los Angeles, Tiến sĩ Tracy Grikscheit và cộng sự đã chế tạo đoạn ruột non để chữa trị cho những em bé mắc hội chứng ruột ngắn – dị tật bẩm sinh khiến trẻ không thể hấp thu dưỡng chất nên có nguy cơ tử vong rất cao. Sau khi phát triển khung sinh học hình ống giống ruột non, Tracy trích các tế bào gốc trưởng thành trên thành ruột heo và đưa chúng vào bộ khung, rồi đặt cấu trúc này vào bụng heo ngay chỗ mạch nối, nơi có nguồn cung cấp máu dồi dào. 7 tuần sau, bà lấy nó ra khỏi bụng của heo. Dưới kính hiển vi, cấu trúc này trông như đoạn ruột mới, các tế bào phát triển đúng vị trí, thậm chí còn thu hút mạch máu và dây thần kinh sinh sôi. Kết quả này cho thấy một khi các tế bào được tiêm vào bộ khung có kết cấu quen thuộc như nơi chúng được sinh ra, chúng “biết” sẽ phát triển như thế nào. Thử nghiệm bước đầu cho thấy đoạn ruột mới có thể hoạt động đúng chức năng.

Trong khi chờ đợi ruột nhân tạo có thể dùng cho người, những bệnh nhân có hoàn cảnh giống Luke Masella bắt đầu hưởng lợi từ những cơ quan “nuôi cấy”. Chuyên gia chế tạo mô Anthony Atala ở Viện Y học Tái tạo thuộc Đại học Wake Forest (Mỹ) đã phát triển bàng quang mới cho Luke. Ông tạo ra bộ khung bàng quang mới, rồi trích các tế bào gốc từ bàng quang cũ của Luke và đưa chúng vào phần khung này. 2 tháng sau, Atala nối bàng quang được nuôi trong phòng thí nghiệm vào cơ quan cũ. Bộ phận mới sau đó nhanh chóng phát triển các dây thần kinh và mạch máu. Giờ đây, cậu sinh viên 20 tuổi của Đại học Connecticut đã có một bàng quang và 2 quả thận khỏe mạnh.

Từ thành công của Tracy và Atala trong việc tái tạo ruột non và bàng quang, các chuyên gia tin rằng trong tương lai không xa, gan, thận và tim “nuôi cấy” cũng sẽ sớm ra đời, giúp cứu sống hàng triệu bệnh nhân bị tổn thương hoặc suy yếu chức năng ở các cơ quan nói trên.

THANH TRÚC (Theo AP)

Chia sẻ bài viết