Nanochip có thể chữa lành vết thương hoặc tái phát triển các bộ phận

Từ Thư viện Khoa học VLOS
Bước tới: chuyển hướng, tìm kiếm
Chia sẻ lên facebook Chia sẻ lên twitter Chia sẻ lên google-plus In trang này

Một thiết bị nhỏ bằng đầu ngón tay dựa trên kỹ thuật mô chuyển nạp nano (tissue nanotransfection) để tái lập trình tế bào được dự báo có thể tạo ra đột phá trong việc điều trị chấn thương hoặc mô bị lão hóa.

Ảnh minh họa

Một điện trường cao, tập trung được truyền vào thiết bị cho phép vận chuyển các gene đến các tế bào da ở bên dưới thiết bị và biến chúng thành những dạng khác nhau của tế bào.

Theo các nhà nghiên cứu, kỹ thuật này mang lại khả năng biến mô của chính người bệnh thành một “lò phản ứng sinh học” để sản xuất ra các tế bào giúp phục hồi các mô xung quanh hoặc cho các mô ở những vị trí khác.

“Bằng cách sử dụng công nghệ nanochip mới mẻ của chúng tôi, các bộ phận bị tổn thương có thể được thay thế”, TS. Chandan Sen (Đại học bang Ohio), đồng tác giả chính của nghiên cứu mới xuất bản trên Nature Nanotechnology, cho biết. “Chúng tôi đã chứng tỏ rằng da là một vùng đất màu mỡ để có thể ‘trồng’ các tế bào của bất kỳ bộ phận nào đang bị suy giảm”.

Khả năng tái lập trình tế bào thành các dạng tế bào khác không phải là điều gì mới: John Gurdon và Shinya Yamanaka, giải Nobel sinh học 2012 đã khởi xướng hướng nghiên cứu này và hiện nó đang được mở rộng nghiên cứu ở nhiều lĩnh vực khác nhau, trong đó có nghiên cứu về bệnh Parkinson.

TS. Axel Behrens, một chuyên gia về nghiên cứu tế bào gốc từ Viện nghiên cứu Francis Crick ở London, Anh, nhận xét: "Người ta có thể thay đổi 'số phận' của tế bào bằng việc kết hợp nó với một số gene mới. Về cơ bản, có thể đưa một số gene vào trong một tế bào da và chúng sẽ trở thành một loại tế bào khác, ví dụ như tế bào thần kinh, tế bào mạch máu, hay tế bào gốc".

Nhưng cách tiếp cận mới này, theo Chandan Sen, tránh được bước trung gian, khi các tế bào biến thành thứ mà chúng ta gọi là tế bào gốc vạn năng; thay vào đó, nó biến tế bào da trực tiếp thành các loại tế bào chức năng khác nhau. “Đây là tiến trình một bước [về thay thế tế bào] trong cơ thể con người”, ông nói.

Hơn nữa, cách tiếp cận mới này không đòi hỏi áp điện trường lên một bề mặt lớn hay sử dụng virus để vận chuyển các gene. “Chúng tôi là những người đầu tiên có khả năng tái lập trình [tế bào] trong cơ thể mà không cần phải dùng đến bất cứ một véc-tơ virus nào”, Sen cho biết thêm.

Nghiên cứu mới này miêu tả nhóm nghiên cứu phát triển kỹ thuật mới và các gene mới, cho phép họ tái lập trình các tế bào da trên bề mặt của một loài vật ngay tại chỗ như thế nào.

“Họ có thể đặt thiết bị nhỏ tí xíu này lên một khoảng da và các gene sẽ được vận chuyển đến bất cứ nơi nào thiết bị được đặt”, Behrens giải thích.

Nhóm nghiên cứu tiết lộ, họ đã áp dụng kỹ thuật này trên chuột bị cắt động mạch chi, ngăn không cho máu chuyển đến các chi. Khi đó thiết bị được gắn lên da chuột, và một điện trường được áp vào nhằm kích hoạt những thay đổi trong màng tế bào, cho phép các gene xâm nhập vào trong tế bào ở dưới. Kết quả là nhóm nghiên cứu thấy họ có thể biến đổi các tế bào da thành các tế bào mạch máu – với hiệu ứng rất mạnh vào chi khi tạo ra một mạng lưới các mạch máu mới.

“Bảy ngày sau chúng tôi đã thấy xuất hiện những mạch máu mới và 14 ngày sau thấy máu chảy vào toàn bộ chi”, Sen kể lại.

Nhóm nghiên cứu cũng dùng thiết bị này để chuyển đổi tế bào da thành tế bào thần kinh ở chuột, sau đó họ tiêm các tế bào này vào não những con chuột bị đột quỵ và giúp chúng phục hồi.

“Với công nghệ này, chúng tôi có thể biến đổi các tế bào da thành các yếu tố của bất kỳ bộ phận nào chỉ bằng một cú chạm. Quá trình này chỉ cần thực hiện trong vòng chưa đầy một giây và không xâm lấn, sau đó bạn ra có thể ra về”, Sen cho biết thêm.

Behrens nhận xét, công nghệ mới là một bước đi thú vị, ít nhất là do nó “tránh được tất cả các vấn đề liên quan đến đào thải”.

“Đây là cách sử dụng thông minh một kỹ thuật sẵn có có những ứng dụng tiềm năng – nhưng cần được hoàn thiện nhiều hơn nữa”, ông nói và cũng chỉ ra rằng, có những kỹ thuật phẫu thuật thông thường để giải quyết tình trạng tắc nghẽn mạch máu ở chân, tay.

Thêm nữa, kỹ thuật mới chỉ có khả năng ứng dụng trên da, do đòi hỏi phải có một dòng điện và thiết bị ở gần mô cũng có nghĩa là nếu ứng dụng đối với các cơ quan nội tạng thì phải có một quy trình xâm lấn.

“Phải thêm rất nhiều bước phát triển mới cps thể ứng dụng kỹ thuật này ở các bộ phận khác, chứ không chỉ trên da,”, ông nhận xét.

Sen và cộng sự cho biết họ đang hy vọng phát triển kỹ thuật này cao hơn nữa với các kế hoạch thử nghiệm lâm sàng trên người vào năm tới.

Nguồn

Chia sẻ lên facebook Chia sẻ lên twitter Chia sẻ lên google-plus In trang này