Chuyện khó ngờ: Tạo thành công mô sụn làm từ tế bào gốc qua thiết bị in 3D

Một loại sụn mới được làm từ tế bào gốc qua công nghệ bioprinter 3D hỗ trợ diều trị cho các cuộc phẫu thuật khớp gối vừa ra mắt nhận được sự quan tâm của giới y học.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu đến từ Học viện Sahlgrenska, Đại học Gothenburg, Thụy Điển vừa công bố rằng họ đã chế tạo thành công một loại sụn mới làm từ tế bào gốc qua công nghệ in sinh học bioprinter 3D.

Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã thu thập các tế bào sụn từ những bệnh nhân đã phẫu thuật đầu khối. Các tế bào sụn gốc đó được nghiên cứu, chế tạo, phục hồi và khiến chúng trở thành một tế bào gốc đa năng hơn.

Các loại tế bào gốc đa năng này được nuôi dưỡng trong thành phần có chứa cellulose nanofibrillated, sau đó được in thành một cấu trúc qua thiết bị in sinh học bioprinter 3D. Mẫu tế bào sụn sau khi in sẽ được cấy ghép, hoạt động trong môi trường tăng trưởng và dần dần, chúng sẽ biến thành mô sụn trong khớp khối tổn thương của bệnh nhân.

Stina Simonsson, Phó Giáo sư Sinh học Tế bào tại Học viện Sahlgrenska cho biết: "Chúng tôi đã nghiên cứu các phương pháp khác nhau và kết hợp các yếu tố tăng trưởng khác nhau cho loại sụn mới này. "Mỗi tế bào gốc cá nhân được bao bọc trong nano-cellulose, cho phép nó tồn tại bền vững hơn trong quá trình in thành cấu trúc 3D.

Đồng thời, chúng tôi cũng phải tạo ra một môi trường tăng trưởng giả, đánh lừa các tín hiệu miễn dịch để lắp ghép mô sụn mới làm từ tế bào gốc sau khi in 3D. Về lý thuyết, chúng tôi đánh lừa cho hệ thống tế bào ở bệnh nhân nhận diện mô sụn này hoàn toàn lành tính, có sự gắn kết và không hề cô độc”.

Các sụn in 3D hoàn toàn làm từ tế bào gốc và sau cùng, nó phát triển thành sụn rất giống sụn của người. Không những thế, loại sụn mới này hoàn toàn không khác biệt gì nhiều so với sụn chế tạo trong phòng thí nghiệm có chứa collagen loại II và kiểm tra dưới kính hiển vi cho thấy loại sụn mới cũng có cấu trúc giống hệ mô sụn của người.

Nhóm nghiên cứu cho rằng, loại sụn mới này có thể được sử dụng để chữa các tổn thương, khuyết tật sụn cũng như điều trị viêm xương khớp.

Tuy nhiên, trước đó, nhóm cũng đã phát triển một loại sụn mới có “cấu trúc xenlulo" tuy nhiên nó không phải là tối ưu hoạt động trong cơ thể người - Simonsson nói. "Để có được nghiên cứu mới nhất này, chúng tôi phải tìm ra các khả năng kết hợp của sụn in 3D làm từ tế bào gốc với khả năng tương thích điều trị cho bệnh nhân, đồng thời cũng phải tìm được loại nguyên vật liệu được cơ thể hấp thụ, chấp nhận và hệ thống sụn nội sinh chấp nhận tương thích. Và điều quan trọng là quá trình cấy ghép lâm sàng cũng như hiệu quả phục hồi của nó phải thực sự an toàn nằm trong tầm kiểm soát”.

Nghiên cứu này vừa được công bố trên Scientific Reports.