Buzz
Một nhóm các nhà khoa học từ Đại học Cambridge (Vương quốc Anh) vừa công bố thành công trong việc tạo ra máu người từ tế bào gốc trong môi trường phòng thí nghiệm.
Nghiên cứu được thực hiện tại Viện Gurdon thuộc Đại học Cambridge cho thấy nhóm chuyên gia đã phát triển các cấu trúc ba chiều gọi là "cơ thể giống phôi thai" (embryo-like bodies), mô phỏng chính xác quá trình hình thành máu tự nhiên trong phôi người.
Các cấu trúc này được nuôi cấy từ tế bào gốc người, và sau khoảng hai tuần, chúng tự tổ chức, phát triển và tạo ra những tế bào máu đầu tiên – một quá trình vốn chỉ diễn ra trong tử cung của người mẹ.
Tiến sĩ Jitesh Newpane, tác giả chính của công trình, chia sẻ rằng khoảnh khắc nhìn thấy sắc đỏ xuất hiện trong đĩa thí nghiệm là "một cảm giác hồi hộp đặc biệt, bởi màu đỏ ấy - màu của máu - có thể nhìn thấy bằng mắt thường". Đây là dấu hiệu chứng minh nhóm nghiên cứu đã tái tạo thành công quá trình tạo máu trong điều kiện nhân tạo.
Các tế bào máu đầu tiên được hình thành trong quá trình này được xác định là tế bào gốc tạo máu (hematopoietic stem cells), là nguồn gốc cho toàn bộ hệ tuần hoàn của cơ thể. Từ các tế bào này, cơ thể tạo ra các tế bào máu khác nhau: hồng cầu mang oxy, bạch cầu bảo vệ cơ thể khỏi bệnh tật, và tiểu cầu tham gia quá trình đông máu.
Điều đặc biệt ở mô hình Cambridge là nó có thể mô phỏng các giai đoạn phát triển sớm của phôi người mà không hình thành toàn bộ phôi thai. Các cấu trúc này không có các bộ phận như túi noãn hoàng hay nhau thai, không thể phát triển thành phôi hoàn chỉnh, nhưng vẫn tái tạo lại môi trường và cơ chế sinh học để máu được hình thành.
Nhờ đó, các nhà khoa học có thể theo dõi toàn bộ "quá trình tạo máu" của con người ngay trong phòng thí nghiệm mà không cần sử dụng phôi thật, mở ra một hướng nghiên cứu hoàn toàn mới, vừa hiệu quả vừa bảo đảm đạo đức khoa học.
Tiến sĩ Newpane chia sẻ: "Mô hình này cho phép chúng ta quan sát cách các tế bào máu hình thành tự nhiên trong giai đoạn phôi người. Nó không chỉ giúp ta hiểu rõ hơn về sự phát triển của hệ thống máu và miễn dịch, mà còn có thể trở thành công cụ quan trọng để mô phỏng các bệnh lý như bệnh bạch cầu, cũng như thử nghiệm các loại thuốc mới một cách an toàn".
Một trong những tiềm năng lớn nhất của phương pháp này là khả năng tạo ra máu người từ chính tế bào của bệnh nhân. Vì tế bào gốc có thể được lấy từ bất kỳ tế bào nào trong cơ thể, trong tương lai, các bác sĩ có thể "nuôi" ra loại máu hoàn toàn tương thích với cơ thể từng người, từ đó loại bỏ nguy cơ đào thải sau cấy ghép, điều mà y học hiện nay vẫn chưa giải quyết triệt để.
Khác với các kỹ thuật trước đây vốn phụ thuộc vào các hỗn hợp phức tạp của protein tăng trưởng để "định hướng" sự phát triển của tế bào gốc, phương pháp mới của Cambridge cho phép tế bào tự điều chỉnh và phát triển một cách tự nhiên hơn.
Trong cùng một môi trường nuôi cấy, không chỉ tế bào máu được hình thành mà còn có sự phát triển của tế bào cơ tim – mô phỏng chính xác quá trình phát triển đồng thời của các mô trong phôi người thật.
Dưới kính hiển vi, các nhà khoa học mô tả quá trình phát triển này diễn ra "rất sống động và có nhịp điệu riêng". Chỉ sau vài ngày, các cụm tế bào bắt đầu phân chia thành ba lớp mầm: ngoại bì, trung bì và nội bì, tạo nền tảng cho sự hình thành các cơ quan trong cơ thể.
Đến ngày thứ tám, tế bào cơ tim bắt đầu đập, đánh dấu sự sống nhân tạo đầu tiên trong đĩa thí nghiệm. Đến ngày thứ 13, màu đỏ đặc trưng của hồng cầu bắt đầu xuất hiện – minh chứng rằng máu đã thực sự được tạo ra.
Giáo sư Azim Surani, một trong những tác giả của nghiên cứu, khẳng định: "Đây là bước tiến quan trọng trong việc tái tạo quá trình hình thành máu người. Mặc dù hiện tại còn ở giai đoạn ban đầu, nhưng khả năng tạo ra tế bào máu từ tế bào gốc trong phòng thí nghiệm mở ra cơ hội phát triển các liệu pháp tái tạo, cấy ghép và điều trị ung thư máu trong tương lai".
Tiến sĩ Geraldine Jowett, tác giả chính của nghiên cứu, cũng cho biết: "Các cơ thể tạo máu này mô phỏng 'làn sóng phát triển máu thứ hai' trong quá trình phôi thai, khi các tế bào miễn dịch chuyên biệt như tế bào T bắt đầu xuất hiện. Điều này rất quan trọng vì giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự hình thành hệ miễn dịch trong những ngày đầu của sự sống".
Nghiên cứu của Đại học Cambridge không chỉ giúp con người tiến gần hơn đến khả năng sản xuất máu nhân tạo mà còn mở rộng kiến thức về cách sự sống bắt đầu. Trong tương lai, công nghệ này có thể được sử dụng để sàng lọc thuốc, mô phỏng sự phát triển của các bệnh máu bẩm sinh, hoặc thậm chí 'tái tạo' hệ miễn dịch cho những bệnh nhân suy giảm miễn dịch nặng.
Toàn bộ kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Cell Reports và đã được cộng đồng khoa học quốc tế đánh giá là một trong những công trình tiên phong trong lĩnh vực sinh học phát triển và y học tái tạo.
Với khả năng tạo ra máu người từ tế bào gốc giống phôi thai, các nhà khoa học đang từng bước viết lại cách chúng ta hiểu về cơ thể con người, từ sự hình thành cho đến khả năng chữa lành nó. Đây không chỉ là thành tựu khoa học, mà còn là hy vọng mới cho hàng triệu bệnh nhân mắc các bệnh về máu trên toàn cầu.
