Mô hình 'phổi gắn trên chip' mở đường cho y học cá thể hóa

Mới đây, các nhà nghiên cứu tại Viện Francis Crick (Anh) và công ty công nghệ sinh học AlveoliX (Thụy Sĩ) đã phát triển thành công mô hình “phổi gắn trên chip” đầu tiên, giúp mô phỏng chuyển động hô hấp và các giai đoạn tiến triển sớm của bệnh phổi.
Chú thích ảnh
Mô hình “phổi gắn trên chip”. Ảnh: alveolix.com

Mô hình này giúp các nhà khoa học thử nghiệm phương pháp điều trị các bệnh nhiễm trùng như lao phổi (TB), đồng thời thúc đẩy sự phát triển của y học cá thể hóa.

Mô hình “phổi gắn trên chip” được thiết kế giống như một lá phổi nhân tạo cỡ nhỏ, sử dụng các tế bào có bộ gene hoàn toàn đồng nhất, được tạo ra từ tế bào gốc lấy từ một người hiến tặng duy nhất.

Nhóm nghiên cứu đã tạo ra tế bào biểu mô phế nang loại I và II, cùng với tế bào nội mô mạch máu từ tế bào gốc đa năng cảm ứng của người (iPSC) - loại tế bào có khả năng biệt hóa thành hầu hết mọi loại tế bào trong cơ thể con người. Các tế bào biểu mô và nội mô được nuôi cấy riêng biệt ở hai mặt của một màng siêu mỏng trong thiết bị chuyên dụng do AlveoliX sản xuất, nhằm tái tạo hàng rào phế nang.

Để mô phỏng thật giống với môi trường trong phổi người, AlveoliX đã thiết kế các hệ thống chuyên dụng tạo lực kéo giãn nhịp nhàng theo ba chiều nhằm mô phỏng chuyển động hít thở. Sau đó, nhóm nghiên cứu cấy các tế bào miễn dịch macrophage vào chip trước khi nuôi cấy vi khuẩn lao nhằm mô phỏng giai đoạn ban đầu của bệnh.

Trong các chip bị nhiễm lao, nhóm nghiên cứu quan sát thấy 5 ngày sau khi nhiễm bệnh, hàng rào tế bào biểu mô và nội mô bị suy giảm, cho thấy chức năng của phế nang đã bị phá vỡ.

Ông Max Gutierrez, tác giả chính của nghiên cứu, nhận định trong bối cảnh nhu cầu đối với các công nghệ không sử dụng động vật thí nghiệm ngày càng tăng, các phương pháp mô phỏng cơ quan của cơ thể người gắn trên chip dần trở nên đặc biệt quan trọng nhằm tái tạo các hệ thống trong cơ thể con người, hạn chế những khác biệt về giải phẫu phổi, cấu trúc hệ miễn dịch và diễn tiến bệnh trên cơ thể động vật và cơ thể con người. Nhờ được cấu tạo hoàn toàn từ các tế bào có bộ gene đồng nhất, mô hình chip mới có thể được tạo ra từ tế bào gốc của những người mang các đột biến di truyền cụ thể. Qua đó, cho phép các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn cơ chế các bệnh nhiễm trùng như lao tác động đến từng cá nhân, cũng như xác minh khả năng hiệu quả của các phương pháp khác như điều trị bằng kháng sinh.

Thùy Liên (TTXVN)

Dành cho bạn

Khi cuộc đua AI làm gia tăng lo ngại về mối đe doạ với nhân loại

Khi cuộc đua AI làm gia tăng lo ngại về mối đe doạ với nhân loại

Cuộc đua trí tuệ nhân tạo (AI) đang tăng tốc, trong khi cạnh tranh có nguy cơ khiến các doanh nghiệp xem nhẹ an toàn, làm gia tăng những rủi ro khó kiểm soát. Diễn biến này đặt ra yêu cầu đối với Việt Nam trong thực hiện Nghị quyết 57: phát triển và làm chủ AI phải song hành với xây dựng năng lực quản trị, kiểm soát và bảo đảm an toàn.
Tìm giải pháp kéo dài tuổi thọ phù điêu Mậu Thân 1968

Tìm giải pháp kéo dài tuổi thọ phù điêu Mậu Thân 1968

Nắng nóng, độ ẩm và nước mưa có thể âm thầm tác động đến bức phù điêu bằng đồng tại Khu truyền thống cách mạng cuộc Tổng tiến công và nổi dậy Xuân Mậu Thân 1968. Từ những vị trí dễ hư hỏng được nhận diện, nhóm nghiên cứu đề xuất giải pháp theo dõi và bảo trì chủ động nhằm kéo dài tuổi thọ công trình..
TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài cuối: Thu hút nhân tài, tạo động lực mới

TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài cuối: Thu hút nhân tài, tạo động lực mới

Để khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo trở thành động lực tăng trưởng, TP Hồ Chí Minh đang đặt trọng tâm vào một nguồn lực có tính quyết định: con người. Từ chính sách thu hút chuyên gia đến việc tạo môi trường để người giỏi giải quyết những bài toán lớn, Thành phố đang từng bước tìm cách biến tri thức thành năng lực đổi mới và giá trị cụ thể.
TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài 2: Khi khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến thị trường được rút ngắn

TP Hồ Chí Minh cụ thể hóa Nghị quyết 57 - Bài 2: Khi khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến thị trường được rút ngắn

Nếu các cơ chế mới là “đường băng” để khoa học, công nghệ và đổi mới sáng tạo "cất cánh" thì thị trường mới là nơi quyết định công nghệ có tạo ra giá trị hay không. TP Hồ Chí Minh đang tìm cách rút ngắn khoảng cách từ phòng nghiên cứu đến doanh nghiệp, từ ý tưởng đến sản phẩm, qua đó biến nguồn lực tri thức thành một động lực tăng trưởng thực chất.