Sinh trưởng cơ bằng các sợi vi chỉ
Các bác sĩ thường bó tay trong những trường hợp bệnh nhân bị tổn thương cơ nặng. Nhưng giờ đây, một nghiên cứu mới của các nhà nghiên cứu của Viện Đa kỹ nghệ Worcester, Mỹ, đã chứng tỏ những sợi chỉ mỏng như tóc có thể sẽ giải quyết được bài toán này.
Các nhà nghiên cứu đã chữa các vết thương lớn ở cơ chuột bằng cách sinh trưởng và cấy các sợi “vi chỉ” được bọc bằng các tế bào cơ của người. Những sợi “vi chỉ” này, được tạo ra từ vật liệu kích thích sự hình thành đông máu, dường như đã giúp cho các tế bào sinh trưởng theo một hướng thích hợp, điều này rất thiết yếu đối với việc tái tạo lại mô cơ hoạt động.
Nhóm nghiên cứu cho rằng các tế bào đã di chuyển dọc theo các khung chỉ này, những khung này hoạt động giống như ống dẫn. Những tế bào được cấy ghép nhanh chóng tích hợp vào cơ đã có và làm giảm sự hình thành nên mô sẹo. Các tế bào này sinh trưởng vào khoảng trống nơi mà tế bào cơ từng ở đó theo một cách được định hướng. Hiện tại, các bác sĩ thường bó tay khi bệnh nhân bị tổn thương nặng ở cơ, ví dụ như tai nạn xe ô tô hoặc ở một vụ nổ. Những vệt mô sẹo dày có thể hình thành nên ở vết thương, khiến cho cơ bị tổn thương nặng và vĩnh viễn.
Các nhà khoa học đã phát triển nhiều phương pháp để tạo ra cơ thay thế, gồm sinh trưởng các miếng tế bào trong đĩa, tiêm những tế bào gốc vào cơ tổn thương và cấy ghép các khung có tế bào “hạt giống” được thiết kế để bắt chước mô gốc. Mặc dù những nỗ lực này đều có hứa hẹn đối với những ứng dụng nhất định thì một thách thức chính là sinh trưởng đủ tế bào theo một cấu trúc đúng để làm liền các vết thương lớn ở cơ. Nhóm nghiên cứu cho biết, sự liên kết cơ rất quan trọng.
Nhóm nghiên cứu đã giải quyết được thách thức này bằng cách sinh trưởng các tế bào dọc theo các sợi “vi chỉ”. Những dải mỏng như sợi tóc này được chế tạo bằng fibrin, một polime protein mà cơ thể sử dụng để kích thích quá trình liền vết thương và là một thành phần phổ biến ở kỹ thuật mô. Những sợi chỉ này được “ươm mầm” bằng các tế bào cơ của con người được tách từ mô bị bỏ trong phẫu thuật. Trước quá trình ươm, nhóm nghiên cứu đã sinh trưởng các tế bào trong những điều kiện khiến cho chúng trở thành các tế bào kém chuyên biệt và nguyên sinh hơn. Việc này khiến cho chúng có khả năng tái tạo tốt hơn.
Nhóm nghiên cứu đã thí nghiệm trên chuột, các tế bào tích hợp vào mô chủ trong chỉ trong vài ngày. Sau một tuần, các sợi vi chỉ bắt đầu thoái hóa và nhóm nghiên cứu nhận thấy các sợi cơ đã sinh trưởng vào vùng bị bỏ lại. Sau 10 tuần, vùng vết thương đã được lấp đầy bằng các tế bào của người, trông giống như các sợi cơ trưởng thành. Hiện tại, nhóm nghiên cứu đang nỗ lực xác định liệu những mô mới này có hoạt động như các cơ bình thường nhưng những bằng chứng ban đầu cho thấy các mô cấy cũng kích thích sự sinh trưởng của các tế bào cơ gốc.