Rung nhĩ là một rối loạn nhịp tim phổ biến, ước tính ảnh hưởng đến 60 triệu người trên toàn cầu, và thiếu mô hình tim người chính xác đã hạn chế tiến triển điều trị trong hơn ba thập kỷ. Nhóm của Aitor Aguirre tại Michigan State University đã phát triển các organoid tim ba chiều hoạt động, là mô tim nhân tạo đầu tiên mô phỏng được rung nhĩ và nhịp không đều tương tự bệnh nhân.
Các organoid cỡ hạt đậu lăng có cấu trúc buồng tim và mạng mạch gồm động mạch, tĩnh mạch và mao mạch. Chúng được tạo từ tế bào gốc người hiến tặng. Colin O’Hern và đồng nghiệp thêm các tế bào miễn dịch bẩm sinh, trong đó có đại thực bào, vì những tế bào này góp phần hướng dẫn tăng trưởng và hình thành tim. Khi nhóm gây viêm trong organoid, tế bào tim bắt đầu đập không đều; đưa vào một thuốc chống viêm giúp nhịp tim phần nào trở lại bình thường. Kết quả được công bố trên tạp chí Cell Stem Cell.
Nhóm cũng phát triển hệ để 'làm già' organoid bằng tiếp xúc với viêm, nhằm mô phỏng tim người trưởng thành dễ bị rung nhĩ. Mô hình có tế bào miễn dịch cho độ chính xác sinh lý tốt hơn và được kỳ vọng thúc đẩy phát triển liệu pháp. Hiện họ hợp tác với các đối tác dược phẩm và công nghệ sinh học để sàng lọc hợp chất về tác dụng trên loạn nhịp và an toàn tim. Công trình có đóng góp từ Michigan State University và Washington University, được hỗ trợ bởi các quỹ như National Institutes of Health, National Science Foundation và Corewell Health. Aguirre mô tả tầm nhìn dài hạn là phát triển mô hình tim cá thể hóa từ tế bào bệnh nhân cho y học chính xác và tạo mô tim sẵn sàng cấy ghép trong tương lai.
Từ khó
- organoid — mô nhỏ nhân tạo giống cơ quanorganoid tim, organoid cỡ hạt đậu lăng
- đại thực bào — tế bào miễn dịch nuốt và tiêu diệt mầm bệnh
- tế bào gốc — tế bào có thể phát triển thành nhiều loại tế bào
- viêm — phản ứng cơ thể với tổn thương hoặc nhiễm trùng
- sàng lọc — kiểm tra nhiều mẫu để tìm tác dụng hoặc độc tính
- mô phỏng — tạo mô tả hành vi hoặc tính chất giống thật
- y học chính xác — phương pháp điều trị dựa trên thông tin cá nhân
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Việc dùng organoid có tế bào miễn dịch giúp cải thiện mô hình sinh lý. Bạn nghĩ lợi ích chính của điều này là gì? Hãy nêu hai ví dụ.
- Nhóm nghiên cứu hợp tác với công nghiệp dược và công nghệ sinh học để sàng lọc hợp chất. Theo bạn, bước thử nghiệm trên organoid có thể giảm rủi ro gì trước khi thử trên người?
- Aguirre muốn phát triển mô hình tim cá thể hóa cho y học chính xác. Bạn thấy ưu và nhược điểm của mô hình cá thể hóa từ tế bào bệnh nhân là gì?
