Các nhà khoa học tạo ra dạ dày mini từ tế bào gốc, sau đó cấy vào chuột để theo dõi quá trình phát triển trong phòng thí nghiệm.
Dạ dày mini 14 tuần tuổi, các loại tế bào khác nhau được thể hiện bằng nhiều màu sắc. (Ảnh: Bệnh viện Nhi đồng Cincinnati)
Nhu cầu cấy ghép nội tạng trên thế giới ngày càng tăng trong khi nguồn cung không đủ khiến các nhà khoa học nỗ lực tìm cách phát triển những cơ quan hoạt động được trong phòng thí nghiệm. Những cơ quan nội tạng mô phỏng nhỏ (organoid) như vậy được nuôi cấy từ tế bào gốc, thường trông giống và hoạt động như cơ quan thật. Các nhà khoa học đã in 3D thành công một số organoid, thậm chí tạo ra gan mini từ tế bào da người.
Nhóm chuyên gia tại Trung tâm Y tế Bệnh viện Nhi đồng Cincinnati tạo ra dạ dày mini tiên tiến nhất đến nay, có thể co bóp và tiết axit, Interesting Engineering hôm 13/12 đưa tin. Nghiên cứu mới xuất bản trên tạp chí Cell Stem Cell.
Các chuyên gia bắt đầu với tế bào gốc đa năng, có thể dùng để phát triển thành nhiều tế bào khác trong cơ thể. Trong trường hợp này, họ nuôi cấy chúng thành ba lớp mầm chính cần thiết cho sự phát triển bình thường của dạ dày. "Từ những lớp này, chúng tôi tạo ra mô dạ dày chứa các tuyến tiết axit, bao quanh bởi những lớp cơ trơn chứa tế bào thần kinh ruột giúp kiểm soát sự co bóp của mô hang vị dạ dày", Alexandra Eicher, tác giả chính của nhóm nghiên cứu, cho biết.
Nhóm nghiên cứu sau đó cấy ghép các dạ dày mini vào chuột để thúc đẩy quá trình phát triển. Họ phát hiện chúng lớn thêm gấp 1.000 lần trong chuột so với kích thước bình thường khi nuôi cấy tế bào. Chúng thậm chí còn phát triển những đặc điểm còn thiếu, ví dụ như tuyến Brunner (tuyến tá tràng).
"Bước tiến về kỹ thuật mô này rất quan trọng vì giờ chúng ta có thể lắp ráp những mô cơ quan phức tạp từ các thành phần có nguồn gốc riêng biệt", tiến sĩ James Wells, thành viên nhóm nghiên cứu, nhận định. Tuy nhiên, còn rất nhiều điều cần làm trước khi họ có thể tạo ra mô organoid hoàn toàn phù hợp để cấy ghép.
"Các thành viên trong nhóm, với khoản tài trợ mới từ Bệnh viện Nhi đồng Cincinnati, đang nỗ lực để tăng quy mô sản xuất những mô organoid chất lượng với mục tiêu cấy ghép cho bệnh nhân vào cuối thập kỷ này", Wells cho biết. Nếu tiếp tục phát triển với tốc độ nhanh, cơ quan mini nuôi cấy trong phòng thí nghiệm có thể là chìa khóa cho những cách thức mới để lập mô hình cấu trúc sinh học, bệnh tật và phương pháp điều trị mới.