Sử dụng một loại tế bào gốc ở người, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Johns Hopkins, Hoa Kỳ đã chế tạo theo công nghệ in 3D thành phần của mô võng mạc ở người trong phòng thí nghiệm, bao gồm các tế bào thụ quang có khả năng phản ứng với ánh sáng, đây là bước đầu tiên trong quá trình chuyển đổi nó thành hình ảnh trực quan.
M. Valeria Canto-Soler, PGS.TS. nhãn khoa thuộc trường Y, Đại học Johns Hopkins và cũng là trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: Về cơ bản, họ đã tạo ra võng mạc thu nhỏ của người trong đĩa petri, không chỉ có tổ chức cấu trúc của võng mạc mà còn có khả năng cảm nhận ánh sáng. Nghiên cứu mới làm tăng các cơ hội nghiên cứu phục hồi thị lực và cuối cùng có thể dẫn đến các công nghệ phục hồi thị lực cho người mắc bệnh võng mạc.
Giống như nhiều quá trình trong cơ thể, thị lực phụ thuộc vào sự phối hợp họat động của nhiều loại tế bào khác nhau để biến đổi ánh sáng thành thứ mà bộ não có thể nhận ra dưới dạng hình ảnh. PSG.TS. Canto-Soler cảnh báo, cơ quan thụ quang chỉ là một phần của quá trình này và hiện nhóm nghiên cứu chưa phục hồi được toàn bộ các chức năng của mắt người, cũng như tái tạo mối liên hệ của mắt với vỏ não thị giác của bộ não.
Các nhà nghiên cứu cho rằng: thành tựu nổi bật từ các thí nghiệm với tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người (iPS) cuối cùng có thể cho phép cấy ghép tế bào võng mạc biến đổi gen, ngăn chặn hoặc thậm chí đảo ngược sự tiến triển của bệnh nhân đến mù lòa. Các tế bào iPS là tế bào trưởng thành đã được tái lập trình gen so với trạng thái ban đầu của chúng. Trong những tình huống thích hợp, tế bào iPS có thể phát triển thành hầu hết hoặc cả 200 loại tế bào trong cơ thể con người. Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu đã biến đổi chúng thành tiền tế bào võng mạc để tạo nên mô võng mạc nhạy quang nằm sau mắt.
Sử dụng một kỹ thuật đơn giản để thúc đẩy sự phát triển của tiền tế bào võng mạc, nhóm nghiên cứu đã thấy các tế bào võng mạc và sau đó là mô phát triển trong các đĩa petri. Sự phát triển này tương ứng với sự phát triển của võng mạc của một bào thai trong tử cung. Hơn nữa, các cơ quan thụ quang đã đủ trưởng thành để phát triển phân đoạn ở bên ngoài, một cấu trúc cần thiết để các cơ quan thụ quang hoạt động. Mô võng mạc phức tạp, bao gồm 7 loại tế bào chính, 6 loại tế bào thần kinh, tất cả được tổ chức thành các lớp tế bào riêng biệt hấp thu và xử lý ánh sáng, "nhìn thấy" và truyền những tín hiệu thị giác đó tới não để diễn giải. Võng mạc được phát triển trong phòng thí nghiệm, khôi phục cấu trúc võng mạc 3D ở người.
Khi mô võng mạc ở giai đoạn tương đương với sự phát triển võng mạc của bào thai 28 tuần trong tử cung, với cơ quan thụ quang khá trưởng thành, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm võng mạc mini để đánh giá liệu các cơ quan thụ quang thực tế có thể cảm nhận và biến đổi ánh sáng thành tín hiệu thị giác hay không. Để làm được điều này, các nhà khoa học đã đặt một điện cực trong một tế bào của cơ quan thụ quang và sau đó đưa một xung ánh sáng vào tế bào này và nó đã phản ứng trong một mô hình sinh hóa giống như của cơ quan thụ quang ở người khi tiếp xúc với ánh sáng.
Cụ thể, các cơ quan thụ quang ra đời trong phòng thí nghiệm, phản ứng với ánh sáng theo cách tế bào que của võng mạc đã làm. Võng mạc của người có 2 loại tế bào thụ quang chính được gọi là tế bào que và tế bào nón. Phần lớn các cơ quan thụ quang ở người là tế bào que, cho phép nhìn trong môi trường ánh sáng yếu. Võng mạc được phát triển bởi nhóm nghiên cứu ở Johns Hopkins cũng nổi trội là các tế bào que.
Hệ thống mới được phát triển mang đến cho các nhà khoa học khả năng chế tạo hàng trăm võng mạc mini trực tiếp từ một người mắc bệnh võng mạc, đặc biệt là bệnh viêm võng mạc sắc tố. Điều này cung cấp một hệ thống sinh học độc nhất để nghiên cứu nguyên nhân của bệnh võng mạc trực tiếp trong mô người, thay vì dựa vào các mô hình động vật.
Hệ thống cũng mở ra một loạt triển vọng trong y học như thử nghiệm thuốc điều trị các bệnh võng mạc. Về lâu dài, có thể thay thế mô võng mạc bị bệnh hoặc chết bằng vật liệu nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để phục hồi thị lực.
KT (nguồn: www.vista.gov.vn)