Hàng năm, các thầy thuốc trên toàn quả đât cấy ghép khoảng 120.000 cơ quan nội tạng, phần đông chúng là thận, từ người này sang người khác. Đôi khi người cho nội tạng là một tình nhân nguyện đang sống. Thỉnh thoảng người cho là nạn nhân của tai nạn, đau tim, xuất huyết não hay một sự kiện bất thần nào đó khiến họ tử vong.

Nhưng tình trạng thiếu người hiến tạng ăn nhập, khác biệt trong bối cảnh ô tô càng ngày càng bình an hơn và hoạt động sơ cứu trở thành hiệu quả hơn, khiến nguồn cung nội tạng trở thành hạn chế. Do vậy, nhiều người đã chết trong quá trình chờ đợi một ca cấy ghép. Thực trạng đó khiến nhiều nhà khoa học muốn nghiên cứu sinh sản nội tạng theo một cách khác.

Một trong những giải pháp đầy hứa là in phòng ban thân thể người (bioprinting). Ngày nay kĩ nghệ bioprinting đã tạo ra rất nhiều thứ và chúng ta có cơ sở để tin nội tạng người cũng sẽ ra đời nhờ kĩ nghệ này. Về căn bản, bioprinting mới chỉ là những thử nghiệm. Song nhiều cơ sở nghiên cứu đã mua những mô được sinh sản bằng bioprinting để thử nghiệm thuốc, và giới chuyên môn dự báo những mô mà nhân loại có thể cấy ghép sẽ ra đời trong một số năm nữa.

Chỉ việc ấn nút in

Khả năng in phòng ban thân thể khởi đầu từ những năm đầu của thế kỷ 21, khi các nhà khoa học phát hiện ra rằng tế bào sống có thể giữ nguyên trạng thái ban sơ sau chui qua các đầu phun mực của máy in. Ngày nay, bằng cách sử dụng nhiều loại đầu phun mực để phun nhiều loại tế bào, cùng với các polymer để tạo dáng phòng ban thân thể, chúng ta có thể xếp chồng các lớp tế bào lên nhau để chúng gắn kết và tạo ra thành mô sống.

Các nhà nghiên cứu ở nhiều nơi đang sử dụng thận, mô gan, da, xương và sụn cùng với các màng lưới huyết quản cấp thiết để duy trì sự sống của các phòng ban thân thể. Họ đã cấy ghép tai, xương và cơ do máy in sinh sản vào thân thể động vật và theo dõi chúng hòa nhập với vật chủ. Năm ngoái, một nhóm chuyên gia của Đại học Northwestern tại thị thành Chicago, Mỹ đã in cả tử cung nhân tạo cho chuột. Những con chuột đã sinh con nhờ các tử cung nhân tạo ấy.

Có lẽ in huyết quản là việc khó nhất. Sichuan Revotek, một đơn vị kĩ nghệ ở thị thành Thành Đô, Trung Quốc, đã cấy ghép thắng lợi một đoạn huyết quản nhân tạo được sinh sản từ máy in vào thân thể khỉ. Đây là bước trước tiên trong những thử nghiệm đối với một kỹ thuật dịch vụ nhân loại. Organovo, một đơn vị ở thị thành San Diego, Mỹ, thông tin hồi bốn tuần 12 rằng họ đã cấy mô gan người nhân tạo vào thân thể chuột. Kết quả cho thấy mô đó sinh tồn và hoạt động thông thường.

Ban chỉ huy đơn vị chờ đợi rằng, trong vòng 3 đến 5 năm, họ sẽ tạo ra kỹ thuật này thành một giải pháp điều trị suy thận mãn tính và những khuyết thiếu bàn thảo chất bẩm sinh ở trẻ nhỏ. Theo tính toán của Organovo, hoạt động mua bán cho giải pháp này có trị giá đến 3 tỷ USD mỗi năm. Johnson & Johnson, một tập đoàn trông nom sức khỏe lớn ở Mỹ, cũng tin rằng in phòng ban sống sẽ đổi thay khuân mặt của ngành y. Hãng đã liên kết với nhiều học giả và các đơn vị kĩ nghệ sinh vật học để đón đầu thiên hướng.

Tissue Regeneration Systems, một trong những đơn vị liên doanh như thế và đặt trụ sở tại Michigan, muốn ứng dụng bioprinting để điều trị các khuyết thiếu trong xương gãy, tan vỡ. Aspect, một đơn vị kĩ nghệ sinh vật học khác ở Canada, đang tìm cách in sụn chêm của đầu gối người. Sụn chêm gián đoạn xương đùi với xương chày và thu nạp lực giữa hai xương. Do vai trò đó, nó dễ rách – một dạng thương tổn cần giải phẫu.

Lợi ích với nhiều bên

Trong ngày mai gần, kĩ nghệ in phòng ban người có thể hỗ trợ hoạt động nghiên cứu và thử nghiệm những liệu pháp điều trị mới. Organovo đang cung cấp mô thận và gan để thử các loại dược phẩm mới. Nếu thiên hướng này tạo ra, các doanh nghiệp bảo vệ động vật sẽ ưng ý, bởi nó làm giảm số thử nghiệm trên thân thể động vật.

Nó cũng sẽ là tin vui đối với các hãng dược phẩm, bởi họ có thể dùng mô người để thử nghiệm, nghĩa là kết quả thử nghiệm sẽ đáng tin cẩn hơn so với kết quả thử nghiệm trên các loài động vật khác. Với mục đích tương tự, tập đoàn mỹ phẩm L’Oreal (Pháp), tập đoàn hàng tiêu xài Procter & Gamble (Mỹ), tập đoàn hóa chất BASF (Đức) đang nghiên cứu kỹ thuật in da người.

Họ muốn sử dụng da người nhân tạo để thử nghiệm các phản ứng đối với item của họ. L’Oreal đã nuôi dưỡng khoảng 5m2 da mỗi năm bằng cách sử dụng kĩ nghệ cũ hơn và lờ đờ hơn. Bioprinting sẽ tạo điều kiện để hãng tăng sản lượng và in nhiều loại da khác nhau.

Một ngày nào đó các nhà khoa học sẽ sử dụng da nhân tạo để in trực tiếp lên bề mặt thân thể để trị bỏng và ung độc. Renovacare, một đơn vị ở bang Pennsylvania, Mỹ, đã chế tác một thiết bị giống khẩu súng để phun tế bào da gốc trực tiếp lên vết thương của nạn nhân bỏng. Tế bào gốc là loại tế bào có kĩ năng sinh sôi để tạo ra mọi loại tế bào làm nên mô.

Phần thưởng thực thụ của nỗ lực này sẽ là kĩ năng in tất cả phòng ban thân thể người. Roots Analysis, một hãng tham vấn về kĩ nghệ y học, dự báo nhân loại có thể in thận trong khoảng 6 năm đến. Gan, phòng ban có kĩ năng tái hiện, cũng sẽ sớm ra đời nhờ kĩ nghệ bioprinting. Do cấu tạo phức hợp hơn gan và thận, tim sẽ ra đời muộn hơn.

Biến điện thoại thông minh thành máy in 3D với 99 USD, startup huy động được gần 1 triệu đô chỉ sau 22 phút

Linh Đan

Theo Nhịp Sống Kinh Tế/Live Science