Israel tiến gần thử nghiệm cấy ghép tủy sống nhân tạo trên người

(Ảnh: SAMSON ASSUTA ASHDOD MEDICAL CENTER)

Công nghệ sử dụng mô được tạo từ chính tế bào của bệnh nhân được phát triển từ phòng thí nghiệm của Giáo sư Tal Dvir, người đứng đầu Trung tâm Công nghệ sinh học tái tạo Sagol và Trung tâm Công nghệ nano thuộc Đại học Tel Aviv (Israel).

Theo Tổ chức Y tế thế giới (WHO), hơn 15 triệu người trên toàn cầu đang sống chung với tổn thương tủy sống, phần lớn bắt nguồn từ các nguyên nhân chấn thương như ngã, tai nạn giao thông và bạo lực. Hiện chưa có phương pháp nào có thể phục hồi hoàn toàn chức năng tủy sống sau những tổn thương nghiêm trọng. Các biện pháp điều trị chủ yếu tập trung vào ổn định tình trạng bệnh nhân, ngăn tổn thương tiến triển và tối đa hóa chức năng còn lại. Quá trình phục hồi chức năng thường bao gồm vật lý trị liệu, hoạt động trị liệu và sử dụng các thiết bị hỗ trợ như xe lăn hoặc nẹp.

Theo Giáo sư Dvir, tủy sống có nhiệm vụ truyền tín hiệu điện từ não tới các bộ phận của cơ thể. Khi tủy sống bị đứt do tai nạn, ngã hoặc các chấn thương khác, đường truyền tín hiệu này bị gián đoạn, khiến bệnh nhân có thể bị liệt ở phần cơ thể phía dưới vị trí tổn thương. Khác với một số loại mô khác, các tế bào thần kinh trong tủy sống không thể tự tái tạo một cách hiệu quả. Theo thời gian, mô sẹo hình thành tại vùng tổn thương còn tạo thêm rào cản đối với việc truyền tín hiệu thần kinh. Công nghệ do nhóm của Giáo sư Dvir phát triển nhằm giải quyết vấn đề này bằng cách tạo ra một cấu trúc tủy sống trong phòng thí nghiệm, sau đó cấy vào vùng bị tổn thương với mục tiêu kết nối phần mô thần kinh khỏe mạnh ở hai phía.

Điểm đáng chú ý là mô cấy được cá thể hóa cho từng bệnh nhân và tạo từ chính tế bào của người đó. Quy trình bắt đầu bằng việc lấy tế bào máu của bệnh nhân và tái lập trình chúng thành các tế bào có đặc tính tương tự tế bào gốc, có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau. Mô mỡ của bệnh nhân cũng được thu thập để tạo một giàn giáo hydrogel sinh học riêng biệt. Trên cấu trúc này, các tế bào được nuôi và biệt hóa để hình thành mô thần kinh giống tủy sống. Mô được tạo ra sau đó sẽ được cấy vào vị trí tổn thương, thay thế khu vực có mô sẹo và hướng tới việc tái lập kết nối của hệ thần kinh.

Do sử dụng tế bào và vật liệu sinh học có nguồn gốc từ chính bệnh nhân, các nhà nghiên cứu kỳ vọng phương pháp này có thể hạn chế những vấn đề liên quan đến phản ứng miễn dịch và tạo điều kiện thuận lợi hơn để mô cấy hòa nhập với cơ thể.

Nền tảng công nghệ được nhóm của Giáo sư Dvir phát triển trong nhiều năm. Trong các nghiên cứu tiền lâm sàng, mô tủy sống được tạo trong phòng thí nghiệm đã được cấy vào động vật bị liệt. Các nhà nghiên cứu ghi nhận kết quả khả quan về khả năng phục hồi vận động ở mô hình động vật. Tuy nhiên, kết quả trên động vật chưa đồng nghĩa phương pháp sẽ đạt hiệu quả tương tự ở người. Việc chuyển sang điều trị cho bệnh nhân đòi hỏi các bước đánh giá nghiêm ngặt về an toàn, khả năng dung nạp và hiệu quả.

Matricelf, được thành lập năm 2019 theo thỏa thuận cấp phép với Ramot - đơn vị chuyển giao công nghệ của Đại học Tel Aviv - đang tiếp tục phát triển công nghệ theo hướng ứng dụng lâm sàng. Trong quá trình chuẩn bị, Matricelf đã phối hợp với các cơ sở y tế Israel để xác định và đánh giá những bệnh nhân có khả năng phù hợp với phương pháp điều trị. Quá trình sản xuất một mô cấy cá thể hóa có thể kéo dài nhiều tháng, do đó việc lựa chọn bệnh nhân và lấy mẫu cần được tiến hành sớm để hoạt động sản xuất có thể diễn ra song song với các thủ tục quản lý.

Matricelf cho biết đã có những bước làm việc với Bộ Y tế Israel liên quan tới quá trình chuẩn bị. Tuy nhiên, việc lựa chọn và đánh giá bệnh nhân không đồng nghĩa thủ thuật cấy ghép trên người đã được phê duyệt. Ca điều trị đầu tiên chỉ có thể tiến hành sau khi đáp ứng các yêu cầu về khoa học, an toàn và nhận được những chấp thuận quản lý cần thiết.

Giám đốc điều hành Matricelf Gil Hakim đánh giá việc chuyển từ nghiên cứu sang điều trị bệnh nhân là một cột mốc quan trọng đối với công nghệ y học tái tạo. Trong khi đó, Giáo sư Dvir cho biết mục tiêu cuối cùng của nhóm nghiên cứu là giúp những bệnh nhân bị liệt có thể rời khỏi xe lăn. Dù triển vọng từ các nghiên cứu tiền lâm sàng được đánh giá tích cực, khả năng giúp bệnh nhân đứng hoặc đi lại trở lại vẫn cần được kiểm chứng bằng dữ liệu trên người. Nếu các yêu cầu quản lý được hoàn tất và thử nghiệm được triển khai, đây sẽ là bước quan trọng để xác định liệu mô thần kinh được tạo trong phòng thí nghiệm có thể tái lập kết nối tủy sống và phục hồi chức năng vận động ở người hay không.