Phương pháp trưởng thành tế bào cơ tim người bằng cách mô phỏng môi trường sinh trưởng tự nhiên của các tế bào cơ tim đồng thời áp dụng xung điện nhằm bắt chước nhịp tim của bào thai người
Trong nghiên cứu điều trị bệnh tim mạch, việc không thể lấy tế bào tim từ bệnh nhân là một trở ngại lớn. Thêm vào đó, thực tế nghiên cứu cho thấy tim người không thể tăng sinh số lượng lớn một cách tự nhiên. Trước thực trạng đó, các nhà khoa học đã nghiên cứu sử dụng tế bào cơ tim có nguồn gốc từ các tế bào gốc đa tiềm năng được tái thiết lập chương trình của người (hiPSC’s). Tuy nhiên các tế bào này có xu hướng quá “non” để có thể sử dụng một các hiệu quả trong nghiên cứu hay cấy ghép.
Câu hỏi được đặt ra bởi nhà khoa học Radisic – thuộc top những người dưới 35 tuổi có tầm ảnh hưởng nhất – là “Nếu bạn muốn thử nghiệm thuốc hay muốn điều trị bệnh tim mạch trên bệnh nhân trưởng thành, bạn có muốn sử dụng tế bào giống như các tế bào cơ tim của bào thai không?” đã khơi gợi nhiều vấn đề bất cập trong nghiên cứu điều trị tim mạch bằng liệu pháp tế bào. Thực tế, việc sử dụng tế bào trưởng thành luôn có nhiều ưu thế hơn do tính tương thích (ít nhất về mặt “tuổi”) cao hơn. Do đó, nghiên cứu này được thực hiện nhằm trưởng thành hóa các tế bào gốc có sẵn thành tế bào giống tế bào trưởng thành. Để đáp ứng với thử thách này, Radisic và nhóm của bà đã tạo ra một dạng sợi sinh học “bioware”. Tế bào gốc có nguồn gốc từ cơ tim người được đính vào dọc 1 sợi chỉ y tế đặc biệt dùng trong y học. Sợi này cho phép tế bào phát triển dọc chiều dài sợi gần giống với kiểu hình phát triển tự nhiên của tế bào cơ tim.
Giống như một nghiên cứu được đề xuất bởi Frankenstein, tế bào biệt hóa sau đó được xử lý bằng xung điện bởi một thiết bị giống phiên bản của máy tạo nhịp tim. Bằng phương pháp này, các nhà khoa học đã chứng minh rằng việc xử lý xung điện có khả năng kích thích tăng kích thước tế bào, khả năng kết nối và đập nhịp nhàng như một mô tim thật. Như vậy chìa khóa thành công của phương pháp trưởng thành tế bào cơ tim ở đây chính là cách sử dụng xung điện. Bắt chước điều kiện vi môi trường tự nhiên của sự phát triển sinh học cơ tim, về bản chất là mô phỏng cách tăng nhịp tim của thai nhi lên trước khi sinh, nhóm nghiên cứu đẩy mạnh tốc độ đập của các tế bào đã bị kích thích, từ số 0 lên đến 180 và 360 nhịp mỗi phút.
Theo báo cáo của Radisic “Chúng tôi nhận thấy rằng việc thúc đẩy các tế bào đến giới hạn của nó trong thời gian một tuần sẽ cho kết quả tốt nhất”. Việc phát triển tế bào trên sợi chỉ có thể được sử dụng để khâu trực tiếp trên bệnh nhân, sợi sinh học này được thiết kế để được cấy ghép hoàn toàn vào cơ thể. Sợi phân hủy sinh học vẫn là lựa chọn khả thi nhất dùng làm vật liệu cho phương pháp này.
Miklas lập luận rằng nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn cao trong chăm sóc sức khỏe cộng đồng. Với nghiên cứu này chúng ta có thể giảm giá thành trong hệ thống chăm sóc sức khỏe bằng việc tạo ra nhiều hệ thống kiểm nghiệm thuốc chính xác. Theo Nunes – chuyên gia về cơ tim và hình thành mạch – phát biểu: “Một trong những thách thức hiện tại của phương pháp cấy ghép theo hướng này là làm thế nào để tế bào vẫn sống sau khi ghép. Để làm được điều này, chúng cần mạch máu nuôi dưỡng. Do đó, thách thức tiếp theo là làm cách nào ghép mạch máu vào cơ thể với các tế bào cơ tim”
Năm 2006, các nhà khoa học lần đầu thu nhận và đưa vào sử dụng tế bào gốc đa tiềm năng tái thiết lập chương trình từ chuột, bây giờ chúng ta có thể sử dụng những tế bào được tạo thành theo cách này để biệt hóa thành tế bào cơ tim gần giống với cơ tim trưởng thành từ mẫu tim người mà không vướng phải vấn đề đạo đức sinh học.
Nguyễn Thị Phương Dung
Theo ScienceDaily
