Lần đầu tiên trên thế giới: Thận được nuôi cấy bằng tế bào người trong phôi lợn

Lần đầu tiên trên thế giới, các nhà khoa học Trung Quốc đã thành công trong việc nuôi cấy thận chứa tế bào người trong phôi lợn. Công nghệ này một ngày nào đó có thể giúp giải quyết tình trạng thiếu nội tạng hiến tặng.

Thứ Bảy, ngày 09/09/2023 - 10:53

Thận được nuôi cấy bằng tế bào người trong phôi lợn. Ảnh: Tạp chí Cell Stem Cell.

Nhưng các chuyên gia cho biết, sự phát triển này, được mô tả trong một nghiên cứu trên tạp chí Cell Stem Cell hôm 7/9, đặt ra các vấn đề về đạo đức, đặc biệt là khi một số tế bào của con người cũng được tìm thấy trong não lợn.

Bước đột phá trong sử dụng lợn làm lồng ấp để phát triển nội tạng người

Các nhà nghiên cứu từ Viện Y sinh và Sức khỏe Quảng Châu, Trung Quốc tập trung vào thận vì chúng là một trong những cơ quan phát triển đầu tiên và được cấy ghép phổ biến nhất cho con người trong y học.

Tác giả chính, Tiến sĩ Liangxue Lai cho biết: “Nội tạng của chuột nâu đã được tạo ra ở chuột nhắt và nội tạng của chuột nhắt cũng đã được tạo ra ở chuột nâu, nhưng những nỗ lực trước đây để phát triển nội tạng người ở lợn đã không thành công”.

“Phương pháp tiếp cận của chúng tôi cải thiện sự tích hợp của tế bào người vào các mô nhận và cho phép chúng tôi phát triển các cơ quan của con người ở lợn”, ông nói.

Đây là một cách tiếp cận khác với những đột phá nổi bật gần đây ở Mỹ, nơi thận lợn biến đổi gene và thậm chí cả tim lợn đã được ghép vào bên trong con người.

Ông Dusko Ilic, giáo sư khoa học tế bào gốc tại Đại học King's College London, người không tham gia nghiên cứu cho biết, bài báo mới "mô tả các bước tiên phong trong cách tiếp cận mới đối với kỹ thuật sinh học nội tạng sử dụng lợn làm lồng ấp để phát triển và nuôi dưỡng các bộ phận của con người".

Giáo sư Ilic cảnh báo, sẽ có nhiều thách thức để biến thí nghiệm thành một giải pháp khả thi, nhưng “tuy nhiên, chiến lược nghiên cứu hấp dẫn này cần được khám phá thêm”.

Chỉnh sửa gene để tế bào người phát triển trong phôi lợn

Một thách thức lớn trong việc tạo ra các giống lai như vậy là tế bào lợn vượt trội so với tế bào người.

Để vượt qua những trở ngại, nhóm nghiên cứu đã sử dụng phương pháp chỉnh sửa gene CRISPR để xóa hai gene cần thiết cho thận hình thành bên trong phôi lợn, tạo ra cái gọi là "ngách".

Sau đó, họ bổ sung thêm các tế bào gốc đa năng của con người được chuẩn bị đặc biệt, những tế bào có tiềm năng phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào lấp đầy khoảng trống.

Trước khi cấy phôi vào lợn nái, họ nuôi chúng trong ống nghiệm chứa chất nuôi dưỡng cả tế bào người và lợn.

Tổng cộng, họ đã chuyển 1.820 phôi vào 13 "bà mẹ thay thế". Việc mang thai được chấm dứt ở ngày thứ 25 và 28 để đánh giá thử nghiệm đã diễn ra như thế nào.

Tế bào thận nhân tạo (huỳnh quang đỏ) bên trong phôi bên cạnh những phôi lợn thông thường. Ảnh: Tạp chí Cell Stem Cell.

Năm phôi được chọn để phân tích được phát hiện có thận bình thường về chức năng trong giai đoạn phát triển, bắt đầu phát triển niệu quản và cuối cùng sẽ nối chúng với bàng quang. Chúng chứa từ 50 đến 60% tế bào của con người.

Nghiên cứu sinnh tiến sĩ Zhen Dai, đồng tác giả cho biết: “Chúng tôi phát hiện ra rằng nếu bạn tạo ra một khoảng trống trong phôi lợn thì các tế bào của con người sẽ tự nhiên đi vào những không gian này”.

"Chúng tôi chỉ thấy rất ít tế bào thần kinh của con người trong não và tủy sống và không có tế bào nào của con người ở vùng sinh dục", anh cho biết.

Ngăn chặn sự xâm lấn của tế bào người vào mô sinh sản được coi là rất quan trọng, vì nếu không sẽ có nguy cơ tạo ra các giống lai giữa người và lợn một cách không kiểm soát được.

Ông Darius Widera, Giáo sư sinh học tế bào gốc tại Đại học Reading cho biết, sự hiện diện của bất kỳ tế bào người nào trong não lợn vẫn gây lo ngại.

Ông nói thêm : “Mặc dù phương pháp này là một cột mốc rõ ràng và là nỗ lực thành công đầu tiên nhằm phát triển toàn bộ cơ quan chứa tế bào người ở lợn, nhưng tỷ lệ tế bào người trong thận được tạo ra vẫn chưa đủ cao”.

Về lâu dài, nhóm nghiên cứu muốn tối ưu hóa công nghệ của họ để sử dụng trong cấy ghép nội tạng cho người, nhưng thừa nhận rằng nó vẫn chưa sẵn sàng.

Một hạn chế quan trọng là thận có tế bào mạch máu có nguồn gốc từ lợn, có thể gây đào thải nếu được cấy vào người.

Tuy nhiên, các nhà khoa học có kế hoạch tiếp tục và cho phép thận phát triển trong thời gian dài hơn.

Họ cũng đang nghiên cứu phát triển các cơ quan khác của con người ở lợn như tim và tuyến tụy.

NGUYÊN HOÀNG

Theo Sciencealert