kèo nhà cái ngoại hạng anh nhân tạo từ tế bào lợn có thể cấy ghép cho người

Các nhà khoa học Mỹ lần đầu tiên tái tạo thành công kèo nhà cái ngoại hạng anh nhân tạo từ tế bào lợn, mở ra hy vọng áp dụng trên lâm sàng.

Hình ảnh này cho thấy kèo nhà cái ngoại hạng anh tái sinh, với chất nền khoáng (màu đỏ) và hệ mạch phát triển (mạch máu với các tế bào hồng cầu trong xoang). Ảnh:Sarindr Bhumiratana

Theo các nhà nghiên cứu ở đại học Columbia tại New York, Mỹ, phần kèo nhà cái ngoại hạng anh được chỉnh sửa thiết kế đã được sử dụng vào việc sửa chữa thành công hàm dưới có cấu tạo phức tạp của lợn,mở đường cho việc tái tạo kèo nhà cái ngoại hạng anh ở những nơi khác trong cơ thể người.

kèo nhà cái ngoại hạng anh thường có hình dạng phức tạp, gây khó khăn cho việc tìm kiếm những phần thay thế phù hợp ở những bệnh nhân có kèo nhà cái ngoại hạng anh bị tổn thương do tai nạn, bệnh tật hoặc dị tật bẩm sinh, theoLive Science.

Mặc dù bác sĩ phẫu thuật có thể thay thế phần kèo nhà cái ngoại hạng anh bị mất bằng titan, nhưng bản thân phần cấy ghép nhân tạo này lại thiếu tủy kèo nhà cái ngoại hạng anh, thành phần đóng nhiều vai trò quan trọng trong cơ thể, chẳng hạn như tạo ra các tế bào hồng cầu và bạch cầu.

Bệnh nhân có thể ghép kèo nhà cái ngoại hạng anh hiến tặng, nhưng điều đó cũng đặt ra các vấn đề khác, chẳng hạn như tăng nguy cơ đào thải. Ngoài ra, các bác sĩ có thể lấy kèo nhà cái ngoại hạng anh từ một phần khác của cơ thể bệnh nhân và ghép nó vào nơi cần thiết, nhưng điều này lại gây ra tổn thương tại vùng bị lấy kèo nhà cái ngoại hạng anh, khiến người bệnh đau đớn.

Các nhà khoa học hy vọng sẽ tái tạo thành công kèo nhà cái ngoại hạng anh trong phòng thí nghiệm. Họ tập trung vào các đơn vị Ramus-condyle, một bộ phận của hàm dưới gắn với hộp sọ ở khu vực gần tai và là kèo nhà cái ngoại hạng anh chịu lực chính của vùng mặt. Họ đã thử nghiệm trên lợn Yucatán, vì cấu tạo và cơ chế hoạt động hàm của chúng khá giống với con người.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu tách một khúc lớn từ kèo nhà cái ngoại hạng anh đùi bò và tẩy hết các tế bào bằng enzyme và chất tẩy rửa. Sau đó họ đẽo những khối kèo nhà cái ngoại hạng anh đã mất tế bào này sao cho nó vừa khít với phần Ramus-condyle đã tách bỏ từ lợn rồicấy vào giàn kèo nhà cái ngoại hạng anh các tế bào gốc lấy từ mỡ lợn.

Cuối cùng, họ đặt chúng trong các "lò phản ứng sinh học" để các tế bào gốc này được cung cấp oxy và chất dinh dưỡng.Sau ba tuần, các tế bào gốc phát triển thành kèo nhà cái ngoại hạng anh sống chưa trưởng thành.

"Mẫu kèo nhà cái ngoại hạng anh được tạo thành bởi các tế bào của bên được tiếp nhận", kỹ sư sinh học Gordana Vunjak-Novakovic, tác giả cấp cao của công trình nghiên cứu cho biết.

Nếu cách ghép kèo nhà cái ngoại hạng anh này được sử dụng trong điều trị, chúng có thể được tái tạo từ những địa điểm cách xa nơi tiến hành cấy ghép. Để xem các phần cấy ghép của họ sẽ phát triển thế nào trong điều kiện như vậy, Vunjak-Novakovic và các đồng nghiệp đã chế tạo kèo nhà cái ngoại hạng anh và cấy ghép tại hai địa điểm cách nhau hơn 1.200 dặm (1.930 km), đó là thành phố New York và Baton Rouge (bang Louisiana).

Các tế bào mỡ đã được tách từ lợn và vận chuyển đến cho các chuyên gia, và các phần cấy ghép, cùng với các lò phản ứng sinh học để duy trì chúng, được vận chuyển quay trở lại phòng thí nghiệm lớn.

6 tháng sau phẫu thuật, những phần cấy ghép đã kết hợp thành công vào cơ thể vật chủ và tái tạo kèo nhà cái ngoại hạng anh mà không có bất kỳ biến chứng nào.

"Điều bất ngờ là các phần kèo nhà cái ngoại hạng anh được tạo ra trong phòng thí nghiệm sau khi cấy ghép đã dần được thay thế bởi kèo nhà cái ngoại hạng anh mới được hình thành từ chính cơ thể", Vunjak-Novakovic cho biết.

"Điều này cho thấy phần kèo nhà cái ngoại hạng anh được cấy ghép đã trở thành một phần tự nhiên của kèo nhà cái ngoại hạng anh gốc".

Vunjak-Novakovic lưu ý rằng chất lượng của các mô tái sinh đã vượt qua các phương pháp trước đây. Hơn nữa, giàn kèo nhà cái ngoại hạng anh cho phép hình thành kèo nhà cái ngoại hạng anh mà không cần sử dụng các hóa chất đắt tiền như các phương pháp trước đây thường phụ thuộc vào.

"Đây là một bước tiến rất thú vị trong việc cải thiện y học tái tạo cho bệnh nhân bị dị tật vùng sọ và mặt. Chúng tôi hy vọng sẽ thử nghiệm lâm sàng trong vài năm tới", ông nói.

Sơ đồ mô tả kỹ thuật phát triển mô kèo nhà cái ngoại hạng anh. Trong nghiên cứu, giàn kèo nhà cái ngoại hạng anh được cấy tế bào gốc lấy từ mỡ của lợn. Ảnh: S. BhumiratanaXem ảnh to tại đây

Các thử nghiệm cấy ghép kèo nhà cái ngoại hạng anh lâm sàng sẽ được tiến hành thông qua công ty của Vunjak-Novakovic mang tên epiBone.

"Được nghiên cứu một công nghệ tiên tiến và có khả năng trở thành một phần của tương lai là một điều vô cùng hấp dẫn và tràn đầy cảm hứng", tác giả chính của nghiên cứu này, Sarindr Bhumiratana, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Columbia kiêm giám đốc khoa học tại epiBone nói.

Các nhà khoa học đang thử nghiệm thêm vào một lớp sụn lên phần cấy ghép kèo nhà cái ngoại hạng anh sống để mô phỏng kèo nhà cái ngoại hạng anh tự nhiêntốt hơn.

"Sụn là một lớp mô mỏng và linh hoạt mà nằm ở đầu của hầu hết các kèo nhà cái ngoại hạng anh của chúng ta, giúp giảm ma sát khi chuyển động", Vunjak-Novakovic cho biết.Công trình được công bố trên tạp chí Science Translational Medicine hôm 15/6.

PHƯƠNG CHU/VNE