Các nhà khoa học in thành công một trái tim 3D từ tế bào của bệnh nhân

Các nhà nghiên cứu đã in 3D một trái tim bằng cách sử dụng các tế bào của bệnh nhân, mang lại hy vọng rằng kỹ thuật này có thể được ứng dụng thực tiễn vào y tế.

"Đây là lần đầu tiên bất cứ ai, ở bất cứ nơi nào chế tạo và in thành công toàn bộ trái tim với đầy đủ tế bào, mạch máu, tâm thất và các ngăn", Giáo sư Tal Dvir thuộc Khoa Công nghệ Sinh học và Phân tử Tế bào của Đại học Tel Aviv, đồng thời là tác giả cấp cao của nghiên cứu cho biết. Công trình đã được công bố trên tạp chí Advanced Science.

Quá trình in 3D tim liên quan đến sinh thiết các mô mỡ bao quanh cơ quan ở bụng. Các nhà nghiên cứu đã tách các tế bào trong mô từ phần còn lại của nội tạng, cụ thể là ma trận ngoại bào liên kết các tế bào. Các tế bào được lập trình lại để trở thành tế bào gốc với khả năng biệt hóa thành tế bào tim; ma trận được xử lý thành hydrogel cá nhân hóa dùng làm "mực in".

Các tế bào và hydrogel lần đầu tiên được sử dụng để tạo ra các bản vá tim với mạch máu và từ đó tạo nên toàn bộ trái tim. "Ở giai đoạn này, trái tim 3D của chúng ta còn rất nhỏ, kích thước chỉ bằng trái tim của một con thỏ", ông Dvir nói. "Tuy nhiên, trái tim con người lớn hơn đòi hỏi công nghệ tương tự được nâng cấp”. Trước đây, các nhà khoa học chỉ có thể in các mô đơn giản mà không có mạch máu.

Bệnh tim mạch là nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở các nước đang phát triển. Theo các tác giả, ghép tim là cách duy nhất để điều trị suy tim giai đoạn cuối, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc phát triển các kỹ thuật như in 3D.

Ông Dvir cũng giải thích rằng sử dụng tế bào của chính bệnh nhân là chìa khóa để chế tạo các mô và cơ quan. "Khả năng tương thích sinh học của các vật liệu kỹ thuật là rất quan trọng để loại bỏ nguy cơ từ chối cấy ghép, gây nguy hiểm cho sự thành công của các phương pháp điều trị như vậy", ông nói.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu có kế hoạch tìm ra phương pháp khiến những trái tim được tạo ra bằng công nghệ “hoạt động như những trái tim”. Ông Dvir giải thích: "Các tế bào cần hình thành khả năng bơm máu. Hiện tại, chúng có thể co lại, nhưng chúng tôi cần chúng hoạt động cùng nhau”.

Nếu thành công, các nhà khoa học có kế hoạch ghép trái tim in 3D trong mô hình động vật và sau đó là con người. "Có thể trong 10 năm tới sẽ có máy in nội tạng ở các bệnh viện tốt nhất trên thế giới và các thủ thuật sẽ được tiến hành thường xuyên", ông Dvir tự tin nói.

PHƯƠNG PHƯƠNG (Theo CNN)