Lần đầu tiên tạo ra cơ bắp con người từ tế bào gốc

Tạo ra cơ bắp

Bộ cơ đầy đủ chức năng của con người lần đầu tiên được hình thành nhờ các tế bào gốc đa năng là ý tưởng của các kỹ sư y sinh tại Trường Đại học Duke, Mỹ. Chúng có khả năng sản xuất bất kỳ dạng tế bào hoặc mô của cơ thể. Công trình này được xây dựng dựa trên nghiên cứu của các nhà khoa học tại Duke vào năm 2015, trong đó họ phát triển các mô cơ của con người từ các tế bào chiết xuất trong sinh thiết cơ. Nghiên cứu đã được xuất bản gần đây trên tạp chí Nature Communications.

Tiến bộ gần đây nhất trong việc nghiên cứu đó chính là các nhà khoa học có thể “sinh ra” các cơ từ những tế bào không phải là cơ. Từ đây, những ứng dụng nâng cao như liệu pháp tế bào, bào chế thuốc, khả năng phát triển số lượng mô cơ lớn hơn, cũng như mở rộng sự hiểu biết của chúng ta về sinh học của con người có thể được mở ra.

Ông Nenad Bursac, giáo sư về kỹ thuật y sinh của Trường Đại học Duke, cho biết: "Chúng tôi bắt đầu với các tế bào gốc đa năng không phải là tế bào cơ và tạo ra tất cả những loại tế bào đang hiện hữu trong cơ thể con người. Đặc tính kì diệu này cho phép chúng tôi phát triển không giới hạn số tế bào đa năng có tính cơ. Các tế bào gốc thì giống như những tế bào gốc cơ ở những người trưởng thành, và được gọi là “các tế bào vệ tinh”. Về lý thuyết, từ một tế bào cơ đơn lẻ chúng có thể phát triển thành một búi cơ hoàn chỉnh”.

Tế bào gốc có nhiều ứng dụng quan trọng (Ảnh: Internet)

Trong nghiên cứu của mình, nhóm nhà khoa học đã tạo ra các sợi cơ có khả năng phản ứng với kích thích, như sốc điện hoặc các hóa chất tương tự như các tín hiệu thần kinh, giống như mô cơ tự nhiên. Khi mô tế bào gốc được cấy vào chuột trưởng thành, nhóm nghiên cứu nhận thấy rằng nó tồn tại và hoạt động trong ít nhất ba tuần, và có thể kết kết hợp dễ dàng với các mô tự nhiên có trong cơ thể động vật.

Tế bào gốc nguyên bản

Để tạo ra mô cơ có thể hoạt động bình thường, các nhà nghiên cứu phải sử dụng những tế bào gốc đa năng lấy từ các mô không thuộc cơ người lớn như da hoặc máu. Các tế bào này sau đó được "lập trình lại" để trở nên đơn giản hơn và không xác định được. Những tế bào gốc sau đó được kết hợp với các phân tử Pax7 – những phân tử này sẽ là tín hiệu nhận biết khi các tế bào gốc lớn lên và trở thành tế bào cơ.

Lingjun Rao, một nghiên cứu sinh thuộc phòng thí nghiệm Bursac và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu phát biểu trên báo chí: "Phải mất nhiều năm trời để tiến hành các thử nghiệm và sửa sai. Chúng tôi phải thực hiện nghiêm ngặt các bước để biến một tế bào “sơ sinh” thành một cơ bắp có đầy đủ chức năng. Điều làm cho nghiên cứu khác biệt đó chính là điều kiện nuôi cấy tế bào độc đáo và ma trận 3-D. Phương pháp này cho phép các tế bào lớn lên, phát triển nhanh hơn và sống lâu hơn so với việc sử dụng phương pháp nuôi cấy 2-D mà khoa học thường dùng”.

Phát triển cơ bắp từ tế bào gốc (Ảnh: Internet)

Thành công trong nghiên cứu mới có thể mở ra những ứng dụng y học đáng kinh ngạc về nghiên cứu. Chúng giúp khoa học hiểu rõ hơn về bệnh tình của con người thông qua các mô hình bệnh hiếm gặp và các phương pháp điều trị tổn thương cơ.

Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn còn phải nghiên cứu nhiều hơn nữa; vì mặc dù tế bào cơ sinh ra từ tế bào gốc có thể khắc phục những hỏng hóc trong cơ thể nhưng chúng không khỏe mạnh như cơ bắp phát triển từ sinh thiết.

Trong tương lai, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể sử dụng các mô có nguồn gốc từ tế bào gốc để cho ra đời các liệu pháp tái tạo hoặc kết hợp với liệu pháp di truyền. Điều này giúp khắc phục sự cố trong các tế bào gốc của bệnh nhân và sau đó phát triển thành các tế bào khỏe mạnh hoàn toàn mới trong cơ thể.

Theo VIÊN LÂM (Khám phá)