Bệnh phổi vẫn là một trong những vấn đề sức khỏe gây tử vong hàng đầu toàn cầu. Tình trạng thiếu hụt nguồn tạng hiến tặng trầm trọng khiến vô số bệnh nhân phải mòn mỏi chờ đợi trong danh sách ghép tạng, và nhiều người không qua khỏi trước khi có cơ hội được phẫu thuật. Công nghệ phổi nuôi cấy trong phòng thí nghiệm (lab-grown lungs) có thể là câu trả lời quyết định, giúp bệnh nhân hoàn toàn không phải chờ đợi.
Quá Trình Tạo Ra Một Lá Phổi "Nhân Tạo"
Để tạo ra những lá phổi này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp tiên tiến của y học tái tạo:
Tạo Khung Định Hình (Scaffold): Đầu tiên, họ tạo ra một bộ khung có hình dạng giống hệt lá phổi của con người bằng cách sử dụng các loại polymer sinh học có khả năng tự phân hủy. Bộ khung này đóng vai trò như một giàn giáo để các tế bào phát triển theo đúng cấu trúc.
Gieo Tế Bào Gốc: Tiếp theo, họ "gieo" các tế bào gốc được lấy từ chính bệnh nhân lên bộ khung này. Việc sử dụng tế bào gốc của chính người bệnh là một yếu tố cực kỳ quan trọng.
Nuôi Cấy và Biệt Hóa: Trong vài tuần, dưới điều kiện nuôi cấy được kiểm soát chặt chẽ, các tế bào gốc này bắt đầu nhân lên và biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau cấu thành nên một lá phổi hoàn chỉnh, bao gồm các phế nang (túi khí nhỏ nơi diễn ra trao đổi khí), tiểu phế quản (đường dẫn khí nhỏ) và các mạch máu.
Kết quả cuối cùng là một mô phổi có cấu trúc và chức năng tương tự phổi tự nhiên, có khả năng thực hiện nhiệm vụ quan trọng nhất: trao đổi khí oxy (O2) và carbon dioxide (CO2) trong các thử nghiệm tại phòng thí nghiệm.
Những Lợi Ích Vượt Trội So Với Ghép Tạng Truyền Thống
Công nghệ này mang lại những ưu điểm đột phá:
Chống Thải Ghép: Vì mô phổi được tạo ra từ tế bào gốc của chính bệnh nhân, nó hoàn toàn tương thích với cơ thể người nhận. Điều này giúp loại bỏ nguy cơ hệ miễn dịch tấn công và đào thải cơ quan mới – một trong những rủi ro lớn nhất của phẫu thuật ghép tạng truyền thống. Bệnh nhân có thể không cần dùng thuốc ức chế miễn dịch suốt đời, vốn có nhiều tác dụng phụ nguy hiểm.
Thành Công Trong Thử Nghiệm Trên Động Vật: Trong các nghiên cứu trên động vật, những lá phổi nuôi cấy sau khi được cấy ghép đã oxy hóa máu thành công. Đây là một minh chứng mạnh mẽ cho thấy phương pháp này hoàn toàn có tiềm năng để mở rộng và áp dụng cho con người.
Không Chỉ Dành Cho Ghép Tạng
Ngoài ứng dụng trong phẫu thuật cấy ghép, những lá phổi "mini" này còn đóng vai trò là mô hình nghiên cứu cực kỳ chính xác. Các nhà khoa học có thể sử dụng chúng để:
Thử nghiệm thuốc: Nghiên cứu tác động của các loại thuốc mới một cách hiệu quả và an toàn.
Nghiên cứu bệnh lý: Tìm hiểu sâu hơn về cơ chế của các bệnh hô hấp như COVID-19, bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD), hay bệnh xơ nang trong một môi trường được kiểm soát.
Giảm thử nghiệm trên động vật: Cung cấp một giải pháp thay thế nhân đạo và hiệu quả hơn cho các thử nghiệm y học.
Thách Thức và Tầm Nhìn Tương Lai
Mặc dù đây là một bước tiến vượt bậc, các nhà khoa học thừa nhận vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Khó khăn lớn nhất hiện nay là tái tạo một lá phổi có kích thước đầy đủ như của người trưởng thành và tích hợp một hệ thống mạch máu phức tạp, đủ để đảm bảo lá phổi có thể tồn tại và hoạt động lâu dài trong cơ thể.
Tuy nhiên, các chuyên gia vẫn rất lạc quan. Họ tin rằng với tốc độ phát triển của công nghệ hiện nay, những lá phổi nuôi cấy trong phòng thí nghiệm có đầy đủ chức năng có thể trở thành hiện thực trong vòng một thập kỷ tới. Nếu thành công, đây sẽ là một cuộc cách mạng thực sự, mang lại sự sống cho hàng ngàn bệnh nhân và thay đổi vĩnh viễn bộ mặt của ngành y học tái tạo.
