Công nghệ in sinh học hứa hẹn điều trị Covid-19 có gì đặc biệt?

Theo thông tin trên báo VnExpress, nhóm của tiến sĩ Anthony Atala, Giám đốc Viện Y học Tái sinh Wake Forest đang sử dụng phương pháp này với tham vọng lớn hơn là tạo ra những bản sao siêu nhỏ nội tạng của người với kích cỡ bằng đầu kim để thử nghiệm các loại thuốc điều trị Covid-19.

Các chuyên gia đang "chế tạo" phổi và đại tràng, hai cơ quan được cho là ảnh hưởng nhiều nhất bởi nCoV và gửi đến phòng lab an toàn sinh học tại đại học George Mason để kiểm tra. Ban đầu chỉ là những phiên bản thu nhỏ của các nội tạng, nhưng khi đại dịch càng lan rộng, nhóm bắt đầu in hàng loạt để đáp ứng yêu cầu thực tế. Tiến sĩ Atala cho biết phòng lab của ông có thể in hàng ngàn tiêu bản một giờ.

Quá trình "chế tạo" mô người như trên là một phần công nghệ in sinh học. Để ứng dụng nó lên người còn cần nhiều năm nữa, nhưng các nhà khoa học đã và đang sử dụng để thử nghiệm nhiều loại thuốc. Trong tương lai, họ mong đợi có thể tạo ra da và các cơ quan có kích cỡ đầy đủ, phục vụ cho mục đích thay tạng.

Các nhà nghiên cứu đã đạt nhiều bước tiến trong việc in da người, với mục đích dùng cho các ca bỏng hoặc chữa trị vết thương lâu lành do tiểu đường, thử nghiệm các loại mỹ phẩm mà không làm hại động vật hay chính con người.

Công nghệ in sinh học trong phân tích dược phẩm không chỉ được sử dụng cho Covid-19 mà còn để nghiên cứu phương pháp điều trị ung thư và nhiều bệnh lý khác. Tiến sĩ Atala cho biết, các organoid giúp loại bỏ yếu tố gây nhiễu liên quan tới quá trình trao đổi chất của từng người.

Theo tiến sĩ Atala, các cơ quan nội tạng thu nhỏ được "in" bằng "mực sinh học", lên một tấm "khung" có vai trò như giá đỡ, cung cấp dưỡng chất cho các tế bào.

Phần quan trọng không kém là tạo ra các mạch máu. Việc có một mạng lưới cung cấp máu là vô cùng quan trọng. Nếu thiếu đi chúng, những lớp da được in thành công cũng sẽ dần phân hủy.

Các nhà khoa học của Đại học Yale và Viện nghiên cứu Rensselaer Polytechnic đã phối hợp để tạo ra 3 lớp da người đầy đủ với hệ thống mạch máu quan trọng bằng việc tích hợp các tế bào nội mô với tế bào ngoại mạch vào khối da được in.

Mặc dù vẫn còn rất nhiều điều cần cải thiện, các nhà nghiên cứu mong đợi việc kết hợp da và hệ thống mạch máu sẽ là bước đệm cho quá trình cấy ghép trực tiếp lên người trong tương lai. Giáo sư Pankaj Karande, Viện nghiên cứu Rensselaer Polytechnic cho hay, ông mong muốn sẽ tái tạo toàn bộ chức năng của làn da lên phiên bản in sinh học. Bằng việc sử dụng chính tế bào của người bệnh để in, nguy cơ thải ghép sẽ được giảm thiểu tối đa.

Bằng những ưu điểm vượt trội, các nhà khoa học cho biết, công nghệ in sinh học có ý nghĩa quan trọng với việc đẩy nhanh quá trình thử nghiệm các phương pháp điều trị Covid-19 hiện tại. Các loại thuốc đang được nghiên cứu như remdesivir, favipiravir, tocilizumab, acalabrutinib hay corticosteroids sẽ cần thử nghiệm diện rộng, rất nhiều số liệu thu thập để chứng minh tính hiệu quả và an toàn cũng như đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng tốt nhất khi tung ra thị trường. Điều này sẽ trở nên khả thi hơn với công nghệ in sinh học, khi các nhà nghiên cứu thử nghiệm trực tiếp lên mô và các cơ quan thu nhỏ mà không bị hạn chế bởi vấn đề về y đức hay nguồn tế bào, mô của người bệnh, thúc đẩy việc ra đời phác đồ điều trị Covid-19 tối ưu.

Theo nhận định của các nhà nghiên cứu, những thành công trong các nghiên cứu mới đây cho thấy, với tài trí của con người, khoa học viễn tưởng sẽ trở thành khoa học thực tế trong một ngày không xa. Không chỉ là chiếc máy in bình thường, nó có thể định hình và in ra những bộ phận cơ thể sống. Loại mực in của chiếc máy đặc biệt này được làm từ hỗn hợp các tế bào và các chất dinh dưỡng. Hôm nay, các nhà nghiên cứu đã in thành công một quả tim chuột, trong tương lai, họ hi vọng sẽ in được một quả tim người, tin tức trên VTV.

Tiến sĩ Anthony Atala, Giám đốc Viện Y học tái sinh, Đại học Wake Forest cho biết: "Cũng giống như lập trình để in một quyển sách, chúng tôi cũng in các bộ phận cơ thể từ các loại tế bào khác nhau, và chỉ cần đặt chúng vào một chuỗi đúng thứ tự".

Các nhà nghiên cứu cho rằng, công nghệ y học tái sinh khiến việc cấy ghép các cơ quan vào cơ thể người ở gần tầm tay với hơn. Công nghệ này có thể sớm thay thế những cách mà bệnh nhân bỏng thường đang được chữa trị hiện nay.

Nhà nghiên cứu Mohammad Albanna, Viện Y học tái sinh, Trường Đại học Wake Forest nói: "Thay vì phải chờ da tự cung cấp chất liệu trong vòng 2 tuần, chúng ta có thể cung cấp ngay chất liệu để hình thành da, cung cấp nền tảng để các tế bào có thể phát triển ngay lập tức và nhanh chóng".

Tiến sĩ Anthony Atala, Giám đốc Viện Y học tái sinh, Đại học Wake Forest thông tin thêm: "Mục đích của y học tái sinh là cố gắng thay thế các mô hoặc sửa chữa nó. Nhưng triển vọng của y học tái sinh là đưa ra cách chữa trị hơn là chỉ kiểm soát bệnh tật, và đó là điểm đặc biệt của lĩnh vực này. Thay vì dùng thuốc để kiểm soát bệnh, y học tái sinh có khả năng chữa trị một cách thực sự".

Tiến sĩ Atala tin rằng, những băn khoăn về y học tái sinh sẽ được dẹp bớt. Sẽ không còn phải thắc mắc rằng, liệu con người có thể tự tạo ra các bộ phận của cơ thể hay không, mà vấn đề chỉ là khi nào thì điều đó thành hiện thực.

An Dương (T/h)