Chế tạo tấm tế bào gốc 'vá' thành tim

Nhóm nhà khoa học tại TP HCM chế tạo tấm tế bào gốc hoạt động như "miếng vá sinh học" giúp khôi phục vùng cơ tim bị nhồi máu, thử nghiệm thành công trên chuột.

Tấm vá sinh học tồn tại ở dạng gel và phải chiếu ánh sáng UV để nó đông cứng và liên kết vào thành tim.

Nghiên cứu được thực hiện bởi nhóm nhà khoa học Trung tâm Công nghệ Sinh học TP HCM vừa hoàn thành hồi tháng 4. Công trình đã mở ra hướng nghiên cứu mới trong điều trị bệnh nhồi máu cơ tim bằng tế bào gốc.

TS Phạm Lê Bửu Trúc (41 tuổi), chủ nhiệm đề tài cho biết, bệnh tim mạch được ví như "sát thủ thầm lặng" vì tỉ lệ gây tử vong hiện đứng đầu các nguyên nhân không lây nhiễm, cao hơn cả ung thư, đái tháo đường... Các phương pháp điều trị hiện nay giúp cải thiện triệu chứng, làm chậm tiến trình suy tim, nhưng chưa thể giúp tái tạo hay phục hồi hoàn toàn vùng cơ tim bị tổn thương.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm ghép tấm tế bào gốc vào vùng thành tim bị tổn thương, giúp bảo vệ chức năng của vùng này. Tấm tế bào gốc được ví như "miếng vá sinh học" khu vực tổn thương, giảm xơ hóa, góp phần bảo vệ thành cơ tim và tạo cơ hội khôi phục tế bào cơ tim trở lại bình thường.

Để tạo ra "Tấm vá sinh học", nhóm tuyển chọn, phân lập và nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô từ mô dây rốn người. Đây là một dạng tế bào gốc nhũ nhi có đặc tính trẻ, khỏe, dễ thu nhận và có khả năng tương thích rất tốt và gần như không gây thải loại miễn dịch. Song song đó, nhóm cũng tạo ra một dạng gel đặc biệt và sử dụng công nghệ ánh sáng để tạo liên kết tế bào gốc và giá thể giúp định hình tấm tế bào khi đưa vào cơ thể.

"Tấm vá sinh học" tế bào gốc này sẽ hoạt động khi được cấy vào thành tim, có tác dụng khôi phục lại vùng mô tim bị thiếu máu, hay vùng tế bào bị chết, làm cải thiện khả năng hoạt động của tim.

Nhóm thử nghiệm trên chuột bạch để kiểm chứng. Chuột được mổ và thắt mạch vành để tạo ra mô hình chuột nhồi máu cơ tim dẫn tới suy tim. Sau 14 ngày, nhóm lựa chọn mô hình chuột suy tim dựa vào chỉ số phân suất tổng máu của thất trái đánh giá bằng siêu âm (chỉ số đánh giá chức năng thất trái tim) giảm còn 20 - 30%. Tiến hành mổ lần hai, ghép "tấm vá sinh học", nhóm đưa tấm tế bào gốc lên vùng tim bị nhồi máu và theo dõi sự phát triển hình thái, cân nặng, các chỉ số sinh học khác trong 2 - 3 tuần nhằm đánh giá khả năng phục hồi của chúng.

Thông qua việc theo dõi siêu âm tim, nhóm nhận thấy sự cải thiện chức năng co bóp của thất trái sau khi ghép so với nhóm đối chứng và tiến hành mổ lấy tim chuột. TS Trúc và các cộng sự phân tích các đặc tính mô học về độ xơ xóa thành tim, quá trình liên kết "tấm vá sinh học" chứa mô tế bào gốc với mô cơ tim chuột, biểu hiện gene...

Hình ảnh phóng đại sự liên kết giữa tấm tế bào gốc và cơ tim ở mẫu TB2.

Kết quả, nhóm chuột thử nghiệm ghép mẫu tấm tế bào TB2 có tỷ lệ phần trăm xơ hóa mô tim giảm xuống 2,4%, là tốt nhất trong các nhóm chuột thử nghiệm. Ngoài ra, tấm tế bào gốc không có hiện tượng thải loại miễn dịch. "Kết quả này là cơ sở quan trọng để làm các bước thử nghiệm tiếp theo trên người", nữ tiến sĩ hơn 15 kinh nghiệm nghiên cứu tế bào gốc chữa các bệnh tim mạch nói.

Để thử nghiệm lâm sàng trên người, nếu mổ hở để ghép tấm tế bào gốc vào thành tim sẽ phát sinh nhiều vấn đề trong đó việc xâm lấn quá nhiều sẽ tiềm tàng rủi ro. Do đó, TS Trúc đề xuất dùng thủ thuật bơm gel chứa tế bào gốc vào khoang màng tim. Sau đó đưa thiết bị chiếu ánh sáng nhỏ gọn (giúp gel đông và kết mạch) vào vùng tổn thương cơ tim để tạo "tấm vá sinh học" tế bào gốc tại chỗ, giúp che phủ vùng mô tim bị tổn thương. Đây được coi là phương pháp ít xâm lấn, giảm khả năng biến chứng và có thể mang lại nhiều lợi ích điều trị cho bệnh nhân.

TS.BS Bùi Quốc Thắng (Khoa hồi sức - phẫu thuật tim trẻ em, Bệnh viện Chợ Rẫy), đánh giá kết quả của nghiên cứu góp phần gợi ý nhiều hướng tiếp cận giúp đem lại những hiệu quả mới trong hỗ trợ điều trị bệnh lý tim mạch, nhất là bệnh nhồi máu cơ tim. Tấm ghép giúp giảm quá trình xơ hóa từ đó cải thiện chức năng co bóp của thất trái, cho thấy hiệu quả bảo vệ tế bào cơ tim trong tình trạng thiếu máu. Điều này có thể ứng dụng trong việc kết hợp với các phương pháp điều trị hiện tại như dùng thuốc, đặt stent hay phẫu thuật bắc cầu mạch vành nhằm tăng hiệu quả điều trị của các phương pháp hiện nay.

Tuy nhiên TS Thắng cho rằng, muốn ứng dụng trên người cần thêm một số nghiên cứu tiền lâm sàng nhằm làm rõ hơn cơ chế giảm xơ hóa và bảo vệ tế bào cơ tim trong tình trạng thiếu máu của tấm tế bào. Từ đó giúp bác sĩ củng cố thêm cơ sở khoa học cho các bước thử nghiệm lâm sàng tiếp theo. Bên cạnh đó, để thực hiện trên người, nghiên cứu cần được sự cho phép của Bộ Y tế và nguồn lực đầu tư rất lớn Lý do, thử nghiệm lâm sàng rất tốn kém, đòi hỏi đội ngũ chuyên gia lâm sàng hiểu rõ về cách tiến hành nghiên cứu. "Nếu nghiên cứu trên người thành công, lợi ích mang lại cho khoa học, bệnh nhân và cả lợi ích kinh tế sẽ tương xứng với sự đầu tư", ông Thắng nói.

Vnexpress