Đột phá mới trong sản xuất máu nhân tạo

Sau nhiều công sức bỏ ra, cuối cùng con người đã tiến dần tới thời điểm chế tạo loại máu nhân tạo thích hợp, rẻ tiền, dễ bảo quản và quan trọng nhất là đáp ứng được cơn sốt máu ngày càng trầm trọng trên thế giới.

Loại máu nhân tạo mới có tên gọi Hemopure (Ảnh: ajwrb)

Adrien Cappy, 55 tuổi, là một công nhân ngành đường sắt bị bệnh tiểu đường và viêm động mạch kịch phát đe dọa hoại tử chân trái. Ngồi trên giường bệnh, chân trái của ông đã trở màu xanh tái như chân người chết. Chụp X-quang xong, các bác sĩ cho biết phải tiến hành gấp ca phẫu thuật để phục hồi sự tuần hoàn máu. Nếu không, chân sẽ bị cưa cụt.

Tại phòng mổ, ông Cappy được gây mê, thở bằng máy và các bác sĩ đã dùng một dụng cụ đặc biệt để tống khứ cục chặn dòng máu, đồng thời mắc rẽ một động mạch mới ở vùng bị tắc bằng một đoạn mạch lấy từ dưới da đùi chân phải. Loại phẫu thuật đơn giản này thường ít gây chảy máu nên các bác sĩ đã thắt các mạch máu kịp thời. Nhưng ông Cappy không gặp may khi máu vẫn tiếp tục chảy rỉ ra hơn 4 giờ sau ca phẫu thuật. Số máu thoát ra gần 2 lít, một lượng quá lớn so với dung tích 5-6 lít máu chứa trong cơ thể người.

Để duy trì sự sống, máu phải có đủ 5 thành phần là tế bào máu đỏ mang oxy, huyết tương (plasma) mang chất dinh dưỡng và kháng thể, áp lực để đưa máu đến các nơi khác và thúc đẩy việc trao đổi khí, các yếu tố làm đông máu và huyết tố để hàn gắn vết thương. Ông Cappy mất gần hết một số các thành phần này của máu hoặc chúng bị mất cân bằng nghiêm trọng. Vấn đề còn nghiêm trọng hơn nữa vì ông Cappy sống ở Nam Phi, nơi có hơn 5 triệu người bị nhiễm virus HIV mà hậu quả là một sự khan hiếm máu ngoài tầm kiểm soát của con người.

Nhưng thật may mắn cho ông Cappy vì bệnh viện có sẵn loại máu nhân tạo mới có tên gọi hemopure là một thành phần mang oxy dựa vào hemoglobin. Hemopure là sản phẩm do Công ty Dược Biopure của Anh sản xuất và nơi thử nghiệm duy nhất là Nam Phi, Anh và Mỹ. Loại máu nhân tạo sạch, tinh khiết và vô trùng này đang là cứu tinh của các bệnh viện Nam Phi hiện nay.

Việc tìm kiếm chất thay thế cho máu đã có từ giữa thế kỷ XVII khi các thầy thuốc người Anh tiêm máu cừu vào cơ thể những người lính bị thương để cố cứu họ nhưng thất bại. Việc truyền máu từ thú sang cho người lập tức bị cấm vì gặp phản ứng của hệ miễn dịch. Đến thế kỷ XIX, các bác sĩ dùng các chất khác như nước, dầu và sữa cũng không thành công. Song song là các thử nghiệm dùng máu người cho người mà nổi tiếng nhất là vụ cứu sống một bệnh nhân ở thành phố Philadelphia của Mỹ vào năm 1875. Đây là trường hợp may mắn vì hầu hết các bệnh nhân đều chết vì cơ thể người không chấp nhận máu ngoại lai. Đến đầu thế kỷ XX, con người mới khám phá ra cách phân biệt các nhóm máu khác nhau để đưa máu vào đúng cơ thể người cần nhằm tránh sự thải hồi.

Máu hiến tặng thường được lọc và ly tâm thành các sản phẩm chuyên biệt như plasma, các yếu tố đông máu, các hồng cầu, các yếu tố miễn dịch và các protein mà giá bán sỉ có khi lên đến hàng trăm ngàn USD cho một miligram. Trong cố gắng nhằm ngăn chặn những bất ổn về cung cấp máu, Hội Chữ thập đỏ quốc tế đã thành lập kho dự trữ máu chiến lược trị giá 50 triệu USD.

Để giải quyết thảm họa khan hiếm máu, các bệnh viện cần các chất tương hợp với máu người bệnh và có thể tồn trữ ở nhiệt độ bình thường. Quan trọng nhất là các chất này phải làm được nhiệm vụ vận chuyển oxy. Qua quá trình thử nghiệm cho thấy: thêm hemoglobin mang oxy cho những chất lỏng như saline sẽ không tạo ra máu nhân tạo vì phân tử hemoglobin chưa được “gia cố”, vừa sống không thọ lại vừa gây độc cho gan, thận, trừ khi nó được bọc bởi một màng chất béo của hồng cầu. Tẩm hemoglobin bằng chất béo và “xích” chúng lại thành các polymer cũng không được.

Ở Mỹ, từ năm 1989 đến 1993, máu nhân tạo có tên gọi Fluosol đã được Cơ quan Quản lý dược phẩm và thực phẩm Mỹ (FDA) cấp phép sử dụng.

Hemopure ít nhớt hơn máu người vì nó gồm các phân tử nhỏ dễ vượt qua các chướng ngại hơn hồng cầu và mang trực tiếp oxy đến các mô theo phương cách hoàn toàn mới. (Ảnh: redcross)

Nhưng chỉ được truyền cho 13.000 bệnh nhân đã bị rút giấy phép lưu hành vì gây độc cho gan. Tuy nhiên, thất bại này vẫn không ngăn cản được việc có ít nhất 10 công ty nghiên cứu chất mới thay cho máu. Đứng đầu là Công ty Biopure với sản phẩm máu nhân tạo hemopure. Hemopure là một dung dịch hemoglobin polymer hóa chiết xuất từ máu bò, một nguồn hemoglobin dồi dào.

Trong một cuộc thử nghiệm trên 350 bệnh nhân ở Mỹ, có 96% các bệnh nhân không phải tiếp hồng cầu vào ngày đầu sau phẫu thuật. 6 tuần sau đó, 60% bệnh nhân khác cũng không cần tiếp hồng cầu. Hemopure ít nhớt hơn máu người vì nó gồm các phân tử nhỏ dễ vượt qua các chướng ngại hơn hồng cầu và mang trực tiếp oxy đến các mô theo phương cách hoàn toàn mới.

Thành công bước đầu của việc chế tạo hemopure đã tạo nên sự phấn khởi cho nhiều thành phần xã hội. Các nhà thần kinh học quan tâm đến vì một chất thay thế máu sẽ hạn chế được hậu quả của chứng tai biến mạch máu não. Còn các nhà ung thư học thì tìm thấy ở máu nhân tạo một phương tiện để cung cấp oxy cho các mô tế bào quanh khối u ung thư, vốn dễ bị thương tổn do liệu pháp tia X gây ra. Nhưng quan trọng nhất là việc chế tạo thành công hemopure sẽ làm giảm nhiệt cơn sốt máu trên thế giới hiện nay.

Hoàng Phú