Vai trò của tế bào gốc từ lâu đã được khoa học nhìn nhận như chiếc chìa khóa mở ra những bí ẩn mà y học hiện đại chưa thể khám phá hết. Rất nhiều ứng dụng tế bào gốc đã được tiến hành, trong đó có nghiên cứu về việc phát triển tế bào gốc thành những bộ phận cơ thể hoàn chỉnh trong phòng thí nghiệm nhằm sản xuất ra những bộ phận phục vụ nhu cầu ghép tạng và các bộ phận cơ thể ngày một tăng cao.
Nhu cầu lớn...
Theo thống kê của Tổ chức Thận quốc gia Mỹ, chỉ tính riêng tại nước này, hiện có hơn 100.000 bệnh nhân đang chờ được ghép thận và con số này cứ tăng dần khoảng 3.000 ca mới mỗi năm. Năm 2014, đã có hơn 17.105 ca ghép thận được tiến hành tại nước này, trong đó có 11.570 trường hợp được nhận thận hiến tặng từ cơ thể người chết do tai nạn hay do bệnh lý khác, chỉ có 5.535 trường hợp được nhận thận hiến tặng từ cơ thể người sống. Song thực tế này không chỉ diễn ra ở nước Mỹ mà ở khắp các nước khác trên thế giới. Để đáp ứng được nhu cầu khổng lồ về tạng phục vụ phẫu thuật cấy ghép, việc nghiên cứu cách tạo ra thận sinh học từ tế bào gốc là vô cùng quan trọng và cấp thiết.
Nhiều quốc gia có nền y học phát triển trên thế giới, các nhà khoa học đã mất rất nhiều thời gian để nghiên cứu về cơ hội phát triển tế bào gốc thành một bộ phận của cơ thể người. Mới đây, một thí nghiệm của các nhà khoa học thuộc Trường đại học Jikei - Nhật Bản với tế bào gốc đã mở ra triển vọng phát triển thành công quả thận sinh học nhân tạo đầu tiên từ tế bào gốc.
Tế bào gốc được nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Shutterstock
Khó khăn không chùn bước
Sau các thử nghiệm nhân bản thận từ tế bào gốc thành công trên lợn, nhóm nghiên cứu của TS. Takashi Yokoo đã bắt tay vào thí nghiệm với tế bào gốc của người. Họ cũng đã thành công với việc tạo ra quả thận đầu tiên từ tế bào gốc người, song quả thận này không thể phát triển đủ kích cỡ, không thực hiện được chức năng bài tiết nước tiểu và gây nên chứng thận ứ nước tiểu nếu cấy ghép vào người bệnh. Chính vì vậy, dù đã tạo thành công thận sinh học từ tế bào gốc, song vẫn chưa thể mang lại ứng dụng trên thực tế.
Sau một thời gian dài bị bế tắc tưởng như không thể tìm ra đáp án cho bài toán thận sinh học, TS. Takashi và các đồng nghiệp tại Trường đại học Jikei đã không bỏ cuộc. Họ đã nỗ lực nghiên cứu bổ sung thêm đường dẫn nước và bàng quang nhân tạo phù hợp để đưa quả thận sinh học vào hoạt động thực sự. Công nghệ này được gọi là hệ thống nhu động niệu quản bậc thang SWPU system (Stepwise peristaltic ureter).
Việc tạo ra thận từ tế bào gốc đã là một thành công, song việc phát triển hệ thống SWPU mới là thành quả mấu chốt để quả thận nhân tạo (tạo ra từ tế bào gốc) được hoàn thiện chức năng và hoạt động như một quả thận thực sự.
Các nhà khoa học đã nhanh chóng bắt tay vào việc thử nghiệm phương pháp này trên chuột và lợn thí nghiệm và quả thận nhân tạo đầu tiên từ phương pháp phát triển tế bào gốc đã đi vào hoạt động sau khi cấy ghép vào các con chuột lần đầu tiên trong năm 2015. Khoảng 4 tuần sau khi ghép thận, các nhà khoa học tiếp tục ghép bàng quang nhân tạo và đường dẫn kết nối giữa bàng quang nhân tạo với bàng quang cũ của con chuột để nước thải có thể bài tiết như cơ thể bình thường. 8 tuần sau đó, kết quả theo dõi cho thấy những quả thận nhân tạo này đã hoạt động như những quả thận sinh học thực sự. Những con vật được cấy ghép thận sinh học tiếp tục được theo dõi cho tới khi sức khỏe hoàn toàn hồi phục mà không hề phát hiện sự cố nào.
Hiện nay, nhóm các nhà khoa học Trường đại học Jikei cùng các đồng nghiệp thuộc các viện nghiên cứu của Mỹ và nhiều quốc gia phát triển khác tiến hành việc phát triển thận nhân tạo từ tế bào gốc để thử nghiệm trên người bệnh. Kết quả hứa hẹn sẽ mang lại thành công và mở ra bước ngoặt mới cho lịch sử ngành giải phẫu y học, đồng thời khẳng định những tiềm năng quan trọng của tế bào gốc trong tương lai.