In thành công tim 3D đầu tiên trên thế giới nhờ sử dụng mô tế bào

Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Tel Aviv (TAU) đã công bố quả tim được chế tạo nhờ sử dụng tế bào và vật liệu sinh học của chính bệnh nhân. Cho đến nay, các nhà khoa học mới chỉ in thành công các mô đơn giản mà chưa có mạch máu.

"Đây là lần đầu tiên có người đã chế tạo được và in thành công toàn bộ trái tim với đầy đủ các tế bào, mạch máu, tâm thất và buồng", Giáo sư Tal Dvir thuộc Viện Sinh học và Công nghệ Sinh học Tế bào Phân tử TAU, trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ.

Ông Tal Dvir đã hợp tác với Giáo sư Assaf Shapira thuộc Khoa Khoa học Đời sống của TAU và tiến sĩ Nadav Moor. Nghiên cứu của họ đã được công bố trên tờ Advanced Science.

Ghép tim thường là phương pháp điều trị duy nhất dành cho bệnh nhân suy tim ở giai đoạn cuối. Danh sách chờ cho bệnh nhân ở Mỹ có thể lên đến ít nhất sáu tháng. Ở Israel và Mỹ, nhiều bệnh nhân đã tử vong trong lúc chờ đợi được trao cơ hội sống sót.

Dvir giải thích: "Quả tim 3D này được tạo ra từ tế bào và vật liệu sinh học dành riêng cho bệnh nhân. Trong nghiên cứu, những vật liệu này đóng vai trò làm mực in sinh học, các chất làm từ đường và protein được sử dụng để in 3-D mô hình mô tế bào phức tạp.

Trước đây đã có người in hình 3D cấu trúc tim nhưng không có các tế bào hoặc mạch máu. Kết quả của chúng tôi cho thấy phương pháp của chúng tôi có triển vọng đối với kỹ thuật thay thế mô và nội tạng trong tương lai".

Ở giai đoạn này, mô hình tim 3D được chế tạo tại TAU chỉ có kích thước bằng tim của một con thỏ, nhưng các chuyên gia cho biết tim người cũng có thể được chế tạo bằng biện pháp kỹ thuật tương tự.

Các tế bào này được tái lập trình để trở thành các tế bào gốc đa năng, được tách hiệu quả thành các tế bào tim hoặc nội mô.

Theo Business Insider, sinh thiết mô mỡ được lấy từ bệnh nhân. Sau đó, các vật liệu tế bào và tế bào gốc của mô được tách ra. Các tế bào này được tái lập trình để trở thành các tế bào gốc đa năng, được tách hiệu quả thành các tế bào tim hoặc nội mô. Ma trận ngoại bào (ECM) - mạng lưới các đại phân tử ngoại bào ba chiều, chẳng hạn như collagen và glycoprotein - đã được xử lý thành chất hydrogel dùng làm "mực in". Các tế bào được tách sau đó được trộn lẫn với mực in sinh học và được sử dụng để in 3D các miếng vá tim tương thích với hệ miễn dịch dành cho bệnh nhân với các mạch máu và sau đó là toàn bộ tim.

Theo Dvir, việc sử dụng các vật liệu "gốc" của bệnh nhân là rất cần thiết để chế tạo thành công các mô và cơ quan bộ phận trong cơ thể người.

Bước nghiên cứu tiếp theo của các nhà khoa học sẽ là làm thế nào để tim nhân tạo hoạt động như tim của người bình thường. Đầu tiên, họ sẽ cấy tim vào động vật và cuối cùng cấy vào bệnh nhân. Dvir lạc quan cho biết: "Hy vọng là trong vòng 10 năm nữa, chúng ta sẽ có máy in nội tạng ở các bệnh viện uy tín nhất trên thế giới và biện pháp này sẽ được tiến hành thường xuyên hơn".

• Quả "tim người" in 3D sắp trở thành hiện thực
• Video: Mô hình 3D cấu tạo và hoạt động của tim dựng bằng siêu máy tính