Công trình được công bố trên tạp chí Nature cho thấy gan người hoạt động theo 8 vùng chức năng riêng biệt, thay vì 3 vùng như quan niệm trước đây. Theo Giáo sư Shalev Itzkovitz, trưởng nhóm nghiên cứu, bản đồ này mô tả sự phân công chức năng trong gan với độ phân giải cực cao, chỉ khoảng 2 micron – nhỏ hơn nhiều so với đường kính trung bình của một sợi tóc người (khoảng 50 micron).
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ giải trình tự ARN đơn bào tiên tiến để phân tích hoạt động di truyền của hàng nghìn tế bào cùng lúc, kết hợp với lập bản đồ không gian độ phân giải cao nhằm xác định chính xác vị trí của từng tế bào trong gan. Qua đó, họ phát hiện sự khác biệt đáng kể giữa gan người và gan động vật – đặc biệt là chuột, vốn lâu nay được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu y sinh.
Gan – cơ quan nội tạng lớn nhất cơ thể – đảm nhiệm khoảng 500 chức năng khác nhau, từ lọc máu, chuyển hóa chất dinh dưỡng đến sản xuất mật và protein thiết yếu. Tuy nhiên, không phải mọi tế bào gan đều thực hiện tất cả các nhiệm vụ này. Theo ông Itzkovitz, gan hoạt động tương tự một “tổ kiến”, trong đó các tế bào được phân công nhiệm vụ cụ thể theo từng khu vực riêng biệt.
Điểm đột phá quan trọng của nghiên cứu là việc sử dụng mô gan từ 8 người hiến tạng khỏe mạnh, độ tuổi từ 20 đến 40 – điều trước đây rất hiếm do các nghiên cứu thường phải dựa vào mô gần vùng bệnh. Điều này giúp thiết lập một chuẩn tham chiếu chính xác về gan người khỏe mạnh.
Đáng chú ý, nghiên cứu cũng chỉ ra sự khác biệt then chốt giữa gan người và gan chuột: nếu ở chuột, các tế bào ngoại vi hoạt động chuyển hóa mạnh hơn, thì ở người, các tế bào trung tâm lại đảm nhiệm vai trò này. Phát hiện này có ý nghĩa lớn, bởi nhiều loại thuốc hiện nay được phát triển dựa trên mô hình động vật.
Trong trường hợp bệnh gan nhiễm mỡ (MASLD), tình trạng dư thừa đường và insulin khiến các tế bào ở vùng trung tâm gan người sản xuất chất béo quá mức. Trước đây, việc xác định chính xác vị trí này gặp nhiều hạn chế, dẫn đến các phương pháp điều trị chưa tối ưu.
Với bản đồ mới, các nhà khoa học kỳ vọng có thể phát triển các liệu pháp nhắm trúng đích, tập trung vào những vùng cụ thể trong gan mà không ảnh hưởng đến toàn bộ cơ quan. Theo các chuyên gia, đây là bước tiến quan trọng, không chỉ cải thiện chẩn đoán mà còn mở đường cho các phương pháp điều trị chính xác hơn trong tương lai.
