Tái tạo bộ phận con người

Đó là một lĩnh vực đang phát triển mau chóng trong khoa học, gọi là y học tái sinh, trong đó các nhà khoa học tìm cách khai thác nguồn năng lượng riêng của cơ thể và cho phép nó tự tái sinh, với những thành quả thật bất ngờ!

Cách đây 3 năm, Lee Spievack bị cắt đứt đầu ngón tay của mình trong một tai nạn. May mắn là tai nạn của anh được giới nghiên cứu y học tương lai quan tâm. Em trai Alan của anh là nhà nghiên cứu y học nên đưa cho anh một loại bột đặc biệt, bảo anh rắc bột đó lên vết thương. Spievack sử dụng thứ bột đó cho đến khi vết thương lành miệng. Trước sự ngạc nhiên của anh, đầu ngón tay đó mọc trở lại gần như bình thường.

Theo lời kể của Spievack, da thịt, các mạch máu và móng tay của anh được tái tạo trong vòng 4 tuần lễ, một chuyện gần như chỉ có trong khoa học viễn tưởng. Tiến sĩ Steven Badylak – Viện Y học tái sinh của Trường đại học Pittsburgh's McGowan – cho biết loại bột đó chính là nguyên nhân làm mọc lại đầu ngón tay cho anh Spievack: “Đó là loại dược liệu tái sinh mà chúng tôi cố công chuyển nó thành dạng bột để dễ sử dụng trong cuộc sống thường ngày”.

Loại bột đó là một chất liệu được chế biến từ bàng quang heo gọi là khuôn ngoại bào (extracellular matrix). Đó là hợp chất protein và mô liên kết mà các nhà phẫu thuật thường sử dụng để hàn gắn các sợi gân, và bản thân chất bột đó có một số bí mật giúp tạo ra một ngành khoa học mới gọi là y học tái sinh (regenerative medicine). Tất cả những gì các nhà khoa học phải làm là tìm đủ các tế bào này và “chỉ đạo” chúng phát triển.

Giáo sư Badylak giải thích: “Bằng cách nào đó, khuôn ngoại bào tập hợp các tế bào lại và "bảo" chúng phải làm những gì, tái sinh cơ đến vị trí nào và chúng cần phân chia như thế nào để trở thành mạch máu, dây thần kinh, tế bào cơ hay bất cứ thứ gì khuôn đó cần đến, nói tóm lại đó là quá trình sinh sản để tạo hình lại cơ phận đã mất. Nếu quy trình này có thể giúp đầu ngón tay của Spievack mọc trở lại, ít ra là trên lý thuyết nó có thể giúp tái sinh cho anh cả một chi trọn vẹn”?

Nhiều nhà nghiên cứu khác trên thế giới ca ngợi y học tái sinh, và dự đoán lĩnh vực khoa học này sẽ sớm đổi mới bộ mặt y học cấy ghép tạng người. Bệnh nhân cấy ghép, thay vì chờ đợi tạng ghép suốt nhiều năm, có thể nuôi cấy tế bào của chính mình trong một phòng lab trong vài tuần lễ để có tạng tái tạo của chính mình...

Trong phòng lab của mình tại Trường đại học Wake Forest, một phòng lab mà ông gọi là xưởng y học dã chiến, Tiến sĩ Anthony Atala đang tiến hành nuôi cấy các tạng con người. Từ mức tế bào trở lên, cho đến nay Atala và nhóm của ông đã phát triển được 18 loại mô khác nhau, kể cả mô cơ, các cơ quan nội tạng hoàn chỉnh và van tạo nhịp tim của một con cừu. Giáo sư Atala cho biết, trong lĩnh vực tái sinh, thứ chất liệu trắng ấy là mô mới, phát triển tuyệt đối tốt đối với các loại mô và tạng ông từng thực hiện trên động vật. Trong tương lai gần, công nghệ mới gọi là y học tái sinh sẽ chế tạo ra các tạng cấy ghép trực tiếp vào cơ thể bệnh nhân”.

Là một trong những nhà tiên phong về tái sinh, Tiến sĩ Atala tin rằng từng loại mô đã có những tế bào sẵn sàng phân chia, nhưng chỉ khi các nhà nghiên cứu bắt chúng hành động. Ông nói chưa biết bao lâu, nhưng chắc chắn giới nghiên cứu khoa học sẽ nuôi cấy thành công trái tim người. Bởi vì các tế bào có đầy đủ thông tin di truyền cần thiết để tạo mô mới, đó là thứ mà chúng được lập trình sẵn để thực hiện. Chẳng hạn, các tế bào tim được lập trình để làm ra nhiều mô cơ tim hơn, trong khi các tế bào bàng quang được lập trình để tạo ra nhiều tế bào bàng quang hơn”.

Công trình nghiên cứu của Tiến sĩ Atala về tế bào bàng quang người giúp đẩy nhanh y học tái sinh đến bước đột phá mới trong lĩnh vực chấn thương chỉnh hình. Trong một thử nghiệm lâm sàng tại Bệnh viện Thomas Jefferson ở Philadelphia, Tiến sĩ Patrick Shenot tiến hành cấy ghép bàng quang bằng một tạng nuôi cấy từ chính tế bào của bệnh nhân. Theo quy trình tái sinh được Tiến sĩ Atala phát triển, tế bào của bệnh nhân được nuôi cấy trong phòng lab, trước khi cho nó phát triển hoàn chỉnh trên một khuôn có hình bàng quang bằng vật liệu sinh học tự phân hủy.

Tám tuần sau, khi khuôn này giờ đây “hòa nhập” tốt với hàng triệu tế bào tái sinh bên trong nó, các nhà phẫu thuật cấy nó vào cơ thể bệnh nhân. Khi khuôn tự phân hủy, cái còn ở lại chính là bàng quang mới, chức năng hoạt động hoàn chỉnh như người không hề mắc bệnh. Thành quả tuyệt vời đến mức ông gọi đó là “tương lai hiện trong tầm tay con người”.

Hiện nay, một trong những tín đồ lớn nhất trong y học tái sinh phải kể đến là quân đội Mỹ, nơi đặc biệt quan tâm đến thứ khuôn làm mọc lại ngón tay của Lee Spievack. Liên kết chặt chẽ với Trường đại học Pittsburghs, quân đội Mỹ sắp sử dụng thứ khuôn đó trên những ngón tay bị cụt của các cựu binh trở về từ các chiến trường. Tiến sĩ Steven Wolf, thuộc Viện Nghiên cứu phẫu thuật quân y, cho biết quân đội Mỹ đã đầu tư nhiều triệu USD trong nghiên cứu tái sinh, hy vọng tái tạo lại tứ chi, những cơ bị mất hoặc thậm chí những lớp da bị bỏng.

Tại đơn vị chữa bỏng ở Trung tâm Quân y Brooke, chính ý tưởng tái sinh đem đến cho các thương bệnh binh niềm hy vọng lớn. Trung sĩ nhất Robert Henline là người sống sót sau một vụ tấn công IED trên chiếc Humvee tại bắc Baghdad, thích thú khi biết quân đội đầu tư nghiên cứu lĩnh vực tái sinh này: “Đó là một ý tưởng tuyệt vời, tạo ra một điều gì đó giúp các chiến binh bị thương bớt đi cái đau và thậm chí có thể làm lành vết thương bằng sự phát triển tự nhiên”