Hy vọng mới cho người cần ghép tạng: Nuôi cấy thành công phổi mới

Các nhà khoa học đã nuôi cấy được phổi của lợn từ tế bào của chính con vật trong phòng thí nghiệm.

Việc ghép phổi có thể cứu sống hàng ngàn người mỗi năm, nhưng nguồn tạng ghép hiện rất hạn chế và hầu hết bệnh nhân sẽ chết trong khi chờ tạng từ người cho.

Mới đây, các nhà khoa học tại Đại học Texas Medical Branch tại Galveston đã tạo ra và ghép bốn phổi lớn đã phát triển những mạch máu của chính chúng sau khi ghép, một thành tựu có thể mang đến hy vọng cho vô số bệnh nhân.

Nhiều khó khăn trong ghép phổi

Hiện có 1.455 người đang chờ đợi phổi trong danh sách Mạng lưới chia sẻ tạng (UNOS).

Ngay cả với những người đứng đầu danh sách, các bước cần thiết để có được một hoặc hai lá phổi mới cũng rất mệt mỏi, và việc cấy ghép phải luôn đảm bảo thành công.

Những bệnh nhân đang chờ phổi mới thường đã bị bệnh rất nặng, do đó, việc dùng các thuốc ức chế miễn dịch cần thiết để cơ thể không loại bỏ phổi mới sẽ gây ra những nguy hiểm đáng kể.

Ngoài ra, phổi của người cho phải được sửa chữa để phù hợp với người nhận.

Nhưng một trong những ưu điểm chính của phổi của người cho là chúng được trang bị đầy đủ các mạch máu đang hoạt động mà các bác sĩ phẫu thuật phải nối lại một cách thật cẩn thận khi cấy ghép.

Trong khi những tiến bộ gần đây đã cho phép các nhà khoa học nuôi cấy nhiều cơ quan - bao gồm cả phổi - trong phòng thí nghiệm sử dụng tế bào của bệnh nhân để đảm bảo sự phù hợp hoàn hảo, thì công nghệ đã gặp phải rất nhiều khó khăn trong việc bắt chước các mạch máu cực kỳ phức tạp và tinh vi của phổi hữu cơ.

Khi những nỗ lực cấy ghép sử dụng phổi công nghệ sinh học được thực hiện trên các động vật nhỏ, chúng thường thất bại vì lý do này.

Các nhà khoa học tại Đại học Texas Medical Branch tại Galveston đã sử dụng một loạt các thiết bị phức tạp để “nuôi trồng” phổi lợn, được tạo ra từ các tế bào của lợn nhận ghép, trong một lò phản ứng sinh học.

Nuôi phổi mới - Đột phá của y học

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Texas ở Galveston có lẽ cuối cùng đã tìm ra một phương pháp cho phép các mạch máu tinh vi này phát triển và hoạt động ở người nhận.

Để làm được điều này, họ sử dụng tế bào phổi từ những con lợn không có trong nghiên cứu để làm khung đỡ, hay hình dạng cơ bản của phổi mới và sau đó sử dụng các tế bào từ mỗi con trong 4 con vật trong nghiên cứu để nuôi cấy phổi mới phù hợp hoàn hảo với chính chúng.

Một khung đỡ nội tạng là thứ thiết yếu để tạo nên một lá phổi mới với tất cả các bộ phận cấu thành của nó, hoạt động tốt nhất khi nó chỉ được cấu tạo từ các protein phổi.

Nhưng nếu có bất kỳ dấu vết nào của con vật mà từ đó nó được lấy ra, cơ quan mới sẽ không còn phù hợp hoàn hảo cho con vật nhận và có thể bị đào thải.

Vì vậy, các nhà khoa học đã làm sạch các tế bào của khung đỡ, rửa chúng trong phối hợp của đường và chất tẩy sao cho chỉ còn lại các protein, một quá trình gọi là khử tế bào.

Sau đó, họ đặt khung đỡ này vào một thùng và ngân nó qua nhiều giai đoạn trong một “hỗn hợp” các tế bào và chất dinh dưỡng của lợn nhận, cẩn thận tuân theo quy trình, hoặc công thức, cho một phổi.

Trong 30 ngày, họ quan sát cẩn thận khi từng phổi phát triển.

Cuối cùng chúng đã sẵn sàng để được cấy ghép, đó là lúc mà các nhà khoa học nhìn thấy bằng chứng là công thức độc đáo của họ đã hoạt động.

Bí quyết đối với những phổi này là chúng vẫn tiếp tục phát triển sau khi cấy ghép, để một mạng lưới mạch máu mới sẽ mọc lên và lan ra khắp phổi.

Chỉ hai tuần sau khi ghép, các nhà khoa học đã thấy rằng những “mầm mống” mạch máu được gieo trồng đã phát triển thành những mạng lưới mạnh mẽ để mang máu qua phổi.

Họ theo dõi những con lợn trong 10 giờ, hai tuần, một tháng và hai tháng sau khi tiến hành ghép, và thấy rằng các tạng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm hoạt động tốt và chỉ có vẻ tiếp tục cải thiện.

“Chúng tôi không thấy có dấu hiệu phù phổi, thường là dấu hiệu của hệ thống mạch máu không đủ trưởng thành”.

"Phổi sinh học tiếp tục phát triển sau ghép mà không cần truyền bất kỳ yếu tố tăng trưởng nào, cơ thể cung cấp tất cả những vật liệu mà phổi mới cần", các nhà nghiên cứu cho biết.

Phổi mới có thể bão hòa hoàn toàn oxy, mặc dù họ không thể kiểm tra đầy đủ điều này bởi vì mỗi con lợn vẫn có một lá phổi ban đầu và thậm chí sau hai tháng phổi mới vẫn chưa đủ trưởng thành hoạt động mà không có phổi kia.

Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng với nguồn tài chính thích hợp, phổi giống như loại mà họ đã phát triển cho lợn có thể được “nuôi trồng” cho con người để sử dụng trong các nghiên cứu trong vòng 5 đến 10 năm nữa.

Nhưng phương pháp này cần được thử nghiệm ở nhiều hơn 4 con lợn, và chúng cần phải được giữ sống và theo dõi lâu hơn nữa để chứng minh phổi thực sự sống được.

• Triển vọng ghép phổi lợn vào cơ thể người
• Đột phá mới trong cấy ghép phổi lợn trên người