Phát triển thành công in 3D mô gan người trong phòng thí nghiệm

Hai nhóm nghiên cứu tham gia cuộc thi của NASA phát triển thành công mô gan người có thể "sống" 30 ngày trong phòng thí nghiệm.

NASA hôm 9/6 công bố hai nhóm nghiên cứu chiến thắng Thử thách Mô Mạch, cuộc thi do NASA khởi động từ năm 2016. Hai nhóm này đều bao gồm các nhà khoa học từ Viện Y học Tái tạo Wake Forest (WFIRM) ở Bắc Carolina. Họ sử dụng hai cách tiếp cận khác nhau để tạo mô gan người trong phòng thí nghiệm.

Nhóm Winston tạo ra mô gan trong phòng thí nghiệm. (Ảnh: WFIRM).

"Đây là một thành tựu vô cùng ấn tượng. Khi khởi động thử thách này vào năm 2016, chúng tôi không chắc sẽ có người chiến thắng", Jim Reuter, phó quản lý về công nghệ vũ trụ tại NASA, chia sẻ.

Hai nhóm chiến thắng đều sử dụng công nghệ in 3D để tạo mô gan. Theo quy định của cuộc thi, họ phải đảm bảo mô sống trong 30 ngày. Tuy nhiên, để tạo ra và giữ cho mô tồn tại, các nhóm phải tìm cách chuyển chất dinh dưỡng và oxy qua mô và loại bỏ chất thải. Quá trình này gọi là tưới máu và được thực hiện bởi các mạch máu trong mô hữu cơ sống. Tuy nhiên, việc mô phỏng quá trình này với sản phẩm nhân tạo cực kỳ khó.

Sử dụng các thiết kế in 3D và vật liệu khác nhau, hai nhóm đã tạo ra những khuôn giống như gel cho mô gan. Những khuôn này chứa các rãnh mà oxy và chất dinh dưỡng có thể đi qua. Sau đó, họ thành công đưa chất dinh dưỡng chảy qua các mạch máu nhân tạo mà không bị rò rỉ.

Nhóm giành giải nhất, Winston, là nhóm đầu tiên hoàn thành thử nghiệm theo quy định. Họ sẽ nhận được 300.000 USD và cơ hội mở rộng nghiên cứu trên . Nhóm về nhì, WFIRM, sẽ nhận 100.000 USD. Cuộc thi vẫn chưa kết thúc và các nhóm khác có thể tiếp tục tranh giải ba.

Các nhà nghiên cứu thừa nhận việc ứng dụng công nghệ in 3D mô gan vẫn còn rất nhiều thách thức. "Trong số các thách thức có môi trường không trọng lực và bức xạ không gian. Chúng tôi không biết mô hay tế bào trong mô sẽ hoạt động như thế nào. Vì vậy, có rất nhiều câu hỏi chưa có lời giải", James Yoo, thành viên nhóm Winston, cho biết. Tuy nhiên, ông cùng các cộng sự vẫn rất lạc quan về các cấu trúc mô trong không gian và hy vọng chúng sẽ hoạt động tương tự như trên Trái Đất.

Nếu nghiên cứu mô gan nhân tạo trong không gian, ví dụ như trên trạm vũ trụ, các nhà khoa học có thể hiểu thêm đáng kể về chúng. "Tiềm năng nghiên cứu sâu hơn về công nghệ này trong không gian thực sự rất lớn. Một trong những lợi ích của Thử thách Mô Mạch đối với sứ mệnh khám phá không gian là tạo ra các bản mô phỏng giống cơ quan trong cơ thể người. Chúng ta có thể sử dụng chúng để nghiên cứu những tác động của không gian sâu như cơ thể yếu đi do vi trọng lực và bức xạ", Robyn Gatens, giám đốc trạm ISS tại Trụ sở NASA, giải thích.

"Để chuẩn bị lên Mặt Trăng với và tới sao Hỏa trong tương lai, chúng tôi sẽ cần tìm ra những cách giúp giảm thiệt hại cho các tế bào khỏe mạnh của phi hành gia và giảm tác động tiêu cực của không gian đối với con người trong các nhiệm vụ dài hạn", Gatens nói thêm.