MỸCác nhà khoa học đang thử nghiệm biến đổi các tế bào ở gan lợn để phù hợp hiến tặng cho người, trong bối cảnh nguồn tạng hiến khan hiếm.
Thử nghiệm diễn ra tại phòng thí nghiệm Miromatrix ở ngoại ô thành phố Minneapolis, bang Minnesota. Theo đó, những lá gan heo còn khỏe mạnh trong vài tiếng trước, hiện ở dạng trong suốt, được ngâm trong những lọ lớn có màu nâu đỏ. Chúng đang biến đổi để có hình dáng và hoạt động giống gan người. Đây là một phần trong nhiệm vụ lâu dài của các nhà khoa học nhằm giải quyết tình trạng thiếu nội tạng cấy ghép.
Để làm được điều này, bước đầu tiên là loại bỏ tế bào lợn từng đảm nhiệm những chức năng cụ thể khi còn ở trong cơ thể cũ. Màu sắc của lá gan sẽ nhạt dần, tế bào phân hủy và đào thải ra ngoài. Phần còn lại của lá gan trông giống một miếng cao su trắng, có cấu trúc tổ ong, các mạch máu giờ đã trống rỗng.
Tiếp đến, các nhà khoa học sẽ cấy tế bào gan người từ các cơ quan hiến tặng không thể sử dụng vào bên trong gan lợn. Những tế bào sống đó di chuyển vào ngóc ngách lá gan, khởi động lại chức năng của cơ quan.
“Về cơ bản, chúng tôi tái tạo nội tạng. Cơ thể chúng ta sẽ không coi đó là nội tạng lợn nữa”, Jeff Ross, Giám đốc điều hành Miromatrix, cho biết.
Trong năm 2023, phòng thí nghiệm của ông lên kế hoạch thử nghiệm cơ quan biến đổi sinh học đầu tiên. Nếu được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) chấp thuận, Miromatrix sẽ thực hiện thí nghiệm ban đầu bên ngoài cơ thể bệnh nhân.
Với sự hỗ trợ của máy móc, các chuyên gia sẽ đặt một lá gan lợn đã biến đổi bên cạnh giường bệnh để tạm thời lọc máu cho người bị hỏng gan. Nếu hiệu quả, đây sẽ là bước tiến quan trọng trong lĩnh vực cấy ghép nội tạng công nghệ sinh học.
Tiến sĩ Sander Florman, Giám đốc cấy ghép tại Bệnh viện Mount Sinai của New York, một trong những bệnh viện tham gia nghiên cứu, cho biết: “Tất cả nghe có vẻ giống khoa học viễn tưởng, nhưng đó thực sự là những viên gạch đầu tiên. Đây có lẽ là tương lai gần của ngành cấy ghép dị chủng (cấy ghép trực tiếp cơ quan động vật cho người)”.
Hiện Mỹ có hơn 105.000 người trong danh sách chờ ghép tạng. Hàng nghìn người có thể sẽ qua đời trước khi đến lượt phẫu thuật. Hàng nghìn người khác thậm chí không được đưa vào danh sách.
“Số lượng nội tạng sẵn có không thể đáp ứng nhu cầu. Đây là nỗi bận tâm lớn đối với chúng tôi”, tiến sĩ Amit Tevar, bác sĩ phẫu thuật cấy ghép tại Trung tâm Y tế Đại học Pittsburgh, cho biết.
Đó là lý do các nhà khoa học tìm đến động vật như nguồn nội tạng mới. Hồi tháng 1, Mỹ ghi nhận ca đầu tiên ghép tim lợn biến đổi gene cho người. Bệnh nhân qua đời sau hai tháng, song đây vẫn là bước tiến lớn trong lĩnh vực cấy ghép nội tạng. FDA đang xem xét bổ sung các thí nghiệm cấy ghép dị chủng sử dụng tim hoặc thận lợn đã chỉnh sửa gene trong thời gian tới.
Thí nghiệm tại Miromatrix có điểm khác biệt so với ca phẫu thuật hồi tháng 1. Các nhà khoa học không biến đổi gene con vật hiến tạng. Họ chỉ cần nội tạng còn sót lại từ các lò mổ để điều chỉnh tế bào.
“Về lâu dài, công trình này sẽ góp phần vào ngân hàng tạng hiến có thể sử dụng ở người”, tiến sĩ Tevar nói.
Phương pháp của Miromatrix bắt nguồn từ một nghiên cứu thực hiện đầu những năm 2000. Hai chuyên gia y học tái tạo là Doris Taylor và Harald Ott, khi đó làm việc tại Đại học Minnesota, đi tiên phong trong việc thay đổi hoàn toàn tế bào trong trái tim một con chuột đã chết. Sau khi được truyền tế bào người, quả tim đập bình thường trở lại.
Giám đốc Jeff Ross cho biết việc loại bỏ tế bào lợn sẽ giải quyết một số rủi ro của quá trình cấy ghép dị chủng, chẳng hạn virus động vật ẩn nấp hoặc tình trạng thải ghép. Trước đó, FDA đã phê duyệt sử dụng mô lợn loại bỏ tế bào cho nhiều ca phẫu thuật.
Thách thức lớn hơn là đưa tế bào người vào tiếp quản một cơ quan mới hoàn toàn. Theo ông Ross, các nhà khoa học không thể đẩy hàng tỷ tế bào vào gan lợn cùng một lúc. Chúng sẽ được chuyển từ từ, các tế bào di chuyển xung quanh, kết nối với nhau khi tìm được môi trường thích hợp.
Các tế bào này được lấy từ những bộ phận hiến tặng nhưng không thể cấy ghép. Điều này giải quyết sự lãng phí tạng hiến mỗi năm. Năm 2021, gần một phần tư số tạng hiến ở Mỹ đã bị các bệnh viện loại bỏ vì chưa đủ tiêu chuẩn hoặc không thể tìm thấy người nhận phù hợp.
Với phương pháp mới, miễn là tế bào trong tạng hiến còn hoạt động, các nhà khoa học sẽ cô lập chúng, nuôi cấy trong đĩa thí nghiệm. Từ một tạng hiến ở người tưởng chừng không còn sử dụng được, Miromatrix cho biết có thể phát triển đủ lượng tế bào cho một lá gan hoặc thận ở lợn. Các tế bào này chịu trách nhiệm khác nhau, chẳng hạn nối mạch máu hoặc lọc chất thải.
Thục Linh (Theo AP)
