Sau 15 năm, các nhà khoa học đã "luyện" được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học

Những ca ghép phổi nhân tạo trên người đầu tiên sẽ được thực hiện trong vòng 5-10 năm tới?


Bốn thử nghiệm y học mang tính đột phá vừa được báo cáo trên tạp chí Science Translational Medicine. Trong đó, các nhà khoa học tại Đại học Texas đã ghép phổi thành công cho 4 con lợn.


Điều đặc biệt, đó là những lá phổi nhân tạo sinh học đầu tiên, được "luyện trong lò phản ứng" từ tế bào của chính chúng.


Tại sao điều này lại quan trọng?


Sau 15 năm, các nhà khoa học đã luyện được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học - Ảnh 1.

Phổi nhân tạo "luyện" từ lò phản ứng sinh học được cấy ghép thành công trên lợn


Thứ nhất, các lá phổi nhân tạo có thể giải quyết sự thiếu hụt trầm trọng nguồn cung tạng ghép. Thông thường, bệnh nhân cần ghép phổi phải chờ đợi rất lâu mới có thể tìm thấy những lá phổi phù hợp. Một số thậm chí còn chết trước khi có được tạng ghép.


Thứ hai, gần như tất cả các bệnh nhân ghép tạng đều phải dùng thuốc chống đào thải đến suốt đời nhằm ức chế hệ miễn dịch. Đó là bởi tế bào bạch cầu của họ coi tạng ghép từ người khác là những tế bào ngoại lai, chúng sẽ tấn công và giết chết chúng.


Bây giờ, nếu các lá phổi ghép được phát triển từ chính tế bào của bệnh nhân, họ sẽ không phải uống thuốc chống đào thải nữa. Trên thực tế, thuốc chống đào thải có rất nhiều tác dụng phụ ghê gớm, từ tăng mọc lông cho đến suy giảm miễn dịch quá mức và nguy cơ ung thư.


Sau 15 năm, các nhà khoa học đã luyện được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học - Ảnh 2.

Hệ thống mạch máu là thứ khó tạo ra nhất trong một lá phổi nhân tạo


Trước đây, nỗ lực tạo ra phổi sinh học thường bị thất bại khi chúng ta không tìm được cách phát triển hệ thống mạch máu phức tạp trong cơ quan này. Nhưng bây giờ, các nhà khoa học tại Đại học Texas đã giải quyết được bài toán ấy.


Họ đã "luyện" được những lá phổi nhân tạo sinh học cho lợn, bằng một kỹ thuật sử dụng "giàn giáo" và lò phản ứng sinh học:


Sau 15 năm, các nhà khoa học đã luyện được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học - Ảnh 3.

Đầu tiên, sẽ vẫn cần phổi hiến của những con lợn khỏe mạnh. Các nhà khoa học lấy lá phổi ra, sau đó ngâm nó vào dung dịch nước đường và chất tẩy rửa. Mục đích là để rửa sạch tất cả các tế bào và phân tử máu, chỉ để lại bộ khung protein của phổi, thứ mà họ gọi là giàn giáo.


Tiếp theo, họ thu thập tế bào phổi của lợn nhận, nhân chúng lên trong một hỗn hợp chất dinh dưỡng theo các tỷ lệ khác nhau. Sau đó, giàn giáo từ phổi lợn hiến được nhúng vào dung dịch chứa trong một lò phản ứng sinh học.


Lò phản ứng thực chất là một hệ thống bình chứa, nối với các máy cung cấp oxy, chất dinh dưỡng và máy lọc chất thải. Công dụng của nó giống với một tử cung nhân tạo, cho phép tế bào của lợn nhận phát triển và lấp đầy những chỗ trống mà chúng để lại trên giàn giáo. Sau 30 ngày, lá phổi này sẽ phát triển hoàn chỉnh trong lò phản ứng.


Sau 15 năm, các nhà khoa học đã luyện được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học - Ảnh 4.

Một lá phổi đang được "luyện" trong lò phản ứng sinh học


Điểm mấu chốt, liệu lá phổi được trồng ra này có phát triển các mạch máu có chức năng hay không? Các nhà khoa học đã cấy nó vào cơ thể những con lợn nhận để kiểm tra điều đó.


Kết quả khả quan, lá phổi đã sống được bên trong cơ thể lợn, chúng tiếp tục phát triển và thực sự đã hình thành một mạng lưới mạch máu xuyên vào sâu trong nội tạng và có chức năng. Lợn được cấy ghép vẫn sống khỏe mạnh ở thời điểm sau đó 2 tháng .


"Chúng tôi thấy phổi không có dấu hiệu bị phù, thường là điều xảy ra khi mạch máu không đủ trưởng thành", tiến sĩ Cortiella và đồng tác giả của ông, Joan Nichols, cho biết.


"Lá phổi sinh học tiếp tục phát triển sau ca cấy ghép mà không cần truyền thêm bất kỳ yếu tố tăng trưởng nào, cơ thể [những con lợn] đã cung cấp tất cả các khối xây dựng mà lá phổi mới cần".


Sau 15 năm, các nhà khoa học đã luyện được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học - Ảnh 5.

Đây là lá phổi hoàn chỉnh sau 1 tháng được nuôi trong lò phản ứng sinh học


Những lá phổi nhân tạo sinh học có thể hấp thụ oxy, mặc dù chức năng của chúng chưa thể được ghi nhận đầy đủ. Lí do vì những con lợn chỉ được ghép 1 bên phổi và vẫn giữ một bên phổi cũ khỏe mạnh.


"Phải mất rất nhiều tâm sức và 15 năm nghiên cứu mới đưa chúng tôi đến kết quả ngày hôm nay", Nichols và Cortiella nói. Nhóm nghiên cứu nhận định rằng những lá phổi người có thể được "luyện" theo kỹ thuật tương tự và cấy ghép cho bệnh nhân trong vòng 5-10 năm tới.


Tham khảo Dailymail, Wired


Các nhà khoa học đã in 3D trái tim nhân tạo hoạt động gần như tim người







Sau 15 nam, cac nha khoa hoc da "luyen" duoc phoi nhan tao trong lo phan ung sinh hoc


Nhung ca ghep phoi nhan tao tren nguoi dau tien se duoc thuc hien trong vong 5-10 nam toi?


Bon thu nghiem y hoc mang tinh dot pha vua duoc bao cao tren tap chi Science Translational Medicine. Trong do, cac nha khoa hoc tai Dai hoc Texas da ghep phoi thanh cong cho 4 con lon.


Dieu dac biet, do la nhung la phoi nhan tao sinh hoc dau tien, duoc "luyen trong lo phan ung" tu te bao cua chinh chung.


Tai sao dieu nay lai quan trong?


Sau 15 nam, cac nha khoa hoc da luyen duoc phoi nhan tao trong lo phan ung sinh hoc - Anh 1.

Phoi nhan tao "luyen" tu lo phan ung sinh hoc duoc cay ghep thanh cong tren lon


Thu nhat, cac la phoi nhan tao co the giai quyet su thieu hut tram trong nguon cung tang ghep. Thong thuong, benh nhan can ghep phoi phai cho doi rat lau moi co the tim thay nhung la phoi phu hop. Mot so tham chi con chet truoc khi co duoc tang ghep.


Thu hai, gan nhu tat ca cac benh nhan ghep tang deu phai dung thuoc chong dao thai den suot doi nham uc che he mien dich. Do la boi te bao bach cau cua ho coi tang ghep tu nguoi khac la nhung te bao ngoai lai, chung se tan cong va giet chet chung.


Bay gio, neu cac la phoi ghep duoc phat trien tu chinh te bao cua benh nhan, ho se khong phai uong thuoc chong dao thai nua. Tren thuc te, thuoc chong dao thai co rat nhieu tac dung phu ghe gom, tu tang moc long cho den suy giam mien dich qua muc va nguy co ung thu.


Sau 15 nam, cac nha khoa hoc da luyen duoc phoi nhan tao trong lo phan ung sinh hoc - Anh 2.

He thong mach mau la thu kho tao ra nhat trong mot la phoi nhan tao


Truoc day, no luc tao ra phoi sinh hoc thuong bi that bai khi chung ta khong tim duoc cach phat trien he thong mach mau phuc tap trong co quan nay. Nhung bay gio, cac nha khoa hoc tai Dai hoc Texas da giai quyet duoc bai toan ay.


Ho da "luyen" duoc nhung la phoi nhan tao sinh hoc cho lon, bang mot ky thuat su dung "gian giao" va lo phan ung sinh hoc:


Sau 15 nam, cac nha khoa hoc da luyen duoc phoi nhan tao trong lo phan ung sinh hoc - Anh 3.

Dau tien, se van can phoi hien cua nhung con lon khoe manh. Cac nha khoa hoc lay la phoi ra, sau do ngam no vao dung dich nuoc duong va chat tay rua. Muc dich la de rua sach tat ca cac te bao va phan tu mau, chi de lai bo khung protein cua phoi, thu ma ho goi la gian giao.


Tiep theo, ho thu thap te bao phoi cua lon nhan, nhan chung len trong mot hon hop chat dinh duong theo cac ty le khac nhau. Sau do, gian giao tu phoi lon hien duoc nhung vao dung dich chua trong mot lo phan ung sinh hoc.


Lo phan ung thuc chat la mot he thong binh chua, noi voi cac may cung cap oxy, chat dinh duong va may loc chat thai. Cong dung cua no giong voi mot tu cung nhan tao, cho phep te bao cua lon nhan phat trien va lap day nhung cho trong ma chung de lai tren gian giao. Sau 30 ngay, la phoi nay se phat trien hoan chinh trong lo phan ung.


Sau 15 nam, cac nha khoa hoc da luyen duoc phoi nhan tao trong lo phan ung sinh hoc - Anh 4.

Mot la phoi dang duoc "luyen" trong lo phan ung sinh hoc


Diem mau chot, lieu la phoi duoc trong ra nay co phat trien cac mach mau co chuc nang hay khong? Cac nha khoa hoc da cay no vao co the nhung con lon nhan de kiem tra dieu do.


Ket qua kha quan, la phoi da song duoc ben trong co the lon, chung tiep tuc phat trien va thuc su da hinh thanh mot mang luoi mach mau xuyen vao sau trong noi tang va co chuc nang. Lon duoc cay ghep van song khoe manh o thoi diem sau do 2 thang .


"Chung toi thay phoi khong co dau hieu bi phu, thuong la dieu xay ra khi mach mau khong du truong thanh", tien si Cortiella va dong tac gia cua ong, Joan Nichols, cho biet.


"La phoi sinh hoc tiep tuc phat trien sau ca cay ghep ma khong can truyen them bat ky yeu to tang truong nao, co the [nhung con lon] da cung cap tat ca cac khoi xay dung ma la phoi moi can".


Sau 15 nam, cac nha khoa hoc da luyen duoc phoi nhan tao trong lo phan ung sinh hoc - Anh 5.

Day la la phoi hoan chinh sau 1 thang duoc nuoi trong lo phan ung sinh hoc


Nhung la phoi nhan tao sinh hoc co the hap thu oxy, mac du chuc nang cua chung chua the duoc ghi nhan day du. Li do vi nhung con lon chi duoc ghep 1 ben phoi va van giu mot ben phoi cu khoe manh.


"Phai mat rat nhieu tam suc va 15 nam nghien cuu moi dua chung toi den ket qua ngay hom nay", Nichols va Cortiella noi. Nhom nghien cuu nhan dinh rang nhung la phoi nguoi co the duoc "luyen" theo ky thuat tuong tu va cay ghep cho benh nhan trong vong 5-10 nam toi.


Tham khao Dailymail, Wired


Cac nha khoa hoc da in 3D trai tim nhan tao hoat dong gan nhu tim nguoi

Sau 15 năm, các nhà khoa học đã "luyện" được phổi nhân tạo trong lò phản ứng sinh học

Những ca ghép phổi nhân tạo trên người đầu tiên sẽ được thực hiện trong vòng 5-10 năm tới?
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá