Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Nghiên cứu Gen Người và Tế bào Gốc (HUG-CELL), thuộc Viện sinh học, trường Đại học São Paulo, vừa phát triển thành công kỹ thuật mới: tái tạo và sản xuất gan trong phòng thí nghiệm. Nghiên cứu chứng minh tính khả thi của thí nghiệm được thực hiện trên gan chuột. Bước tiếp theo, các nhà khoa học sẽ ứng dụng kỹ thuật này trên sản xuất gan người, mong muốn đảm bảo nhân loại có đủ gan thay thế trong tương lai. Báo cáo nghiên cứu do Quỹ Nghiên cứu São Paulo hậu thuẫn đã được đăng tải trên trang Materials Science and Engineering. Quá trình sản xuất phụ thuộc vào phương pháp decellularization (tạm dịch là phân hóa tế bào) và recellularization (tạm dịch là tái cấu trúc tế bào), hai công nghệ sinh học mới hình thành trong những năm trở lại đây, đã và đang giúp ích nhiều trong sản xuất nội tạng. Trong thí nghiệm này, gan của người hiến được xử lý bằng nhiều loại hóa chất, chứa cả chất tẩy và enzyme, loại bỏ các tế bào khỏi mô và để lại ma trận ngoại bào của gan với đầy đủ cấu trúc, hình dáng. Sau đó, tế bào từ chính bệnh nhân sẽ được cấy vào ma trận ngoại bào để hình thành lá gan mới. Cách thức này tránh được phản ứng bất lợi từ hệ miễn dịch và giảm nguy cơ cơ thể từ chối tạng về sau. Tuy nhiên, quá trình phân hóa tế bào sẽ loại bỏ nhiều thành tố quan trọng của ma trận ngoại bào, ví dụ như những phân tử phát tín hiệu phân bào và hình thành mạch máu. Điều này khiến tế bào được ghép không phát triển được trong môi trường mới, làm gián đoạn quá trình tái cấu trúc tế bào. Để vượt qua trở ngại lớn, các nhà nghiên cứu tại HUG-CELL cải thiện kỹ thuật ghép bằng việc thêm một bước vào giữa hai quá trình phân hóa và tái cấu trúc tế bào. Sau khi phân tách và phân hóa gan chuột, họ tiêm vào ma trận ngoại bào một tổ hợp dung dịch giàu những phân tử như SPARC và TGFB1, là những protein sinh ra từ tế bào gan trưởng thành được tái tạo trong điều kiện phòng thí nghiệm. Những protein kể trên là thành tố không thể thiếu trong một lá gan khỏe, chúng gửi đi tín hiệu khiến tế bào sinh sôi và hình thành mao mạch. Những ma trận ngoại bào của chuột được xử lý bằng các dung dịch chuyên dụng, bên cạnh đó các nhà khoa học tiêm tế bào gan, tế bào nội màng và tế bào mô giữa vào cấu trúc gan. Các tế bào mô giữa sinh ra từ tế bào gốc đa tiềm năng phản ứng có nguồn gốc con người, có được nhờ tái lập trình tế bào da trưởng thành (hay bất cứ tế bào nào lấy từ những mô dễ tiếp cận). Thông qua kỹ thuật đặc biệt, các nhà nghiên cứu đưa tế bào da về trạng thái đa tiềm năng, tương tự giai đoạn đầu phát triển của tế bào. Dùng xi lanh, các nhà nghiên cứu bơm tế bào gan vào ma trận ngoại bào của gan chuột để sản xuất ra nội tạng với đặc tính của gan người. Gan tái tạo sinh trưởng trong 5 tuần với điều kiện phòng thí nghiệm giả lập được môi trường trong cơ thể người. Các phân tích cho thấy ma trận ngoại bào chứa SPARC và TGFB1 cải thiện rõ rệt quá trình tái cấu trúc tế bào. Theo các nhà nghiên cứu, kỹ thuật này có thể được ứng dụng trong tái chế, chế tạo những nội tạng khác như phổi, tim và da.
Theo genk.vn |