Các nhà khoa học phát triển thành công phổi "mini"

Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu tế bào gốc và Y học tái sinh Eli và Edythe Broad, Đại học UCLA, Mỹ đã thành công trong việc tạo ra phổi "mini" (organoid) ba chiều.

Phổi là cơ quan đóng vai trò quan trọng, giúp cơ thể duy trì sự sống. Phổi hoạt động bắt đầu từ lúc chúng ta sinh ra cho đến lúc chết đi. Do vậy, sự hoạt động của bộ máy này gắn liền với sức khỏe của chúng ta. Tuy nhiên, không phải ai cũng có hai lá phổi khỏe mạnh. Cùng với lối sống và các tác nhân khác trong cuộc sống, khiến chúng ta càng mắc nhiều bệnh về phổi hơn. Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm nghiên cứu tế bào gốc và Y học tái sinh Eli và Edythe Broad, Đại học UCLA, Mỹ, đã tạo ra phổi "mini". Với mục đích nghiên cứu và đưa ra các liệu pháp phù hợp để điều trị các bệnh về phổi bao gồm cả xơ phổi vô căn.


Hình ảnh phổi của con người. (Ảnh minh họa).

Các nhà nghiên cứu đã phủ các hạt gel nhỏ bởi các tế bào gốc có nguồn gốc từ phổi và sau đó cho phép chúng tự lắp ghép thành các hình dạng của các túi khí trong phổi của con người, họ đã thành công trong việc tạo ra phổi "mini" (organoid) ba chiều (chưa phải cơ quan hoàn chỉnh). Các mô giống phổi phát triển trong phòng thí nghiệm có thể được sử dụng để nghiên cứu các bệnh.

Mặc dù các nhà khoa học chưa xây dựng được một lá phổi đầy đủ chức năng. Nhưng họ có thể lấy các tế bào phổi và đặt chúng trong khoảng cách hình học chính xác và mô hình để bắt chước phổi người, để nghiên cứu các bệnh như xơ phổi vô căn. Xơ phổi vô căn là một bệnh phổi mãn tính đặc trưng bởi sẹo (xơ hóa) ở phổi. Các sẹo làm cho phổi dày và cứng, người bênh càng ngày khó thở, thiếu oxy lên não và các cơ quan quan trọng. Sau khi chẩn đoán, hầu hết những người bị bệnh sống khoảng 3 – 5 năm. Xơ phổi vô căn có thể do nhiễm virus, một tỷ lệ phần trăm nhỏ do di truyền, hút thuốc lá và tiếp xúc một số loại bụi có thể làm tăng nguy cơ phát triển bệnh...


Hình ảnh cắt ngang nhuộm màu của phổi bình thường và bị xơ phổi vô căn dưới kính hiển vi. (Ảnh: Frontiersin).

Trước đây, các nhà khoa học nghiên cứu ảnh hưởng của các đột biến gene hoặc thuốc trên các tế bào ung thư phổi dựa trên nuôi cấy tế bào hai chiều. Tuy nhiên, khi họ lấy tế bào của người bị xơ phổi vô căn và nhân rộng trong môi trường nuôi cấy phẳng các tế bào có vẻ khỏe mạnh. Việc không hình thành các sẹo (xơ hóa) – một đặc điểm quan trọng của bệnh - ở các tế bào xơ hóa phổi vô căn trong phòng thí nghiệm khiến quá trình nghiên cứu sinh học và thiết kế phương pháp điều trị bệnh trở nên khó khăn.

Brigitte Gomperts và các đồng nghiệp của cô bắt đầu với các tế bào gốc được tạo ra sử dụng các tề bào từ phổi người lớn. Họ đã sử dụng các tế bào đó để dính bọc các hạt hydrogel, và sau đó phân chia những hạt này vào trong các giếng nhỏ. Bên trong mỗi giếng, các tế bào phổi phát triển xung quanh các hạt, liên kết chúng và hình thành một mô hình ba chiều phân bố đều. Để chứng minh rằng những organoid nhỏ bắt chước cấu trúc phổi thực tế, các nhà nghiên cứu đã so sánh các mô phát triển trong phòng thí nghiệm với các bộ phận thực của cấu trúc phổi con người.


Mặt cắt ngang của mô phổi dưới kính hiển vi. (Ảnh: UCLA Broad Stem Cell Research Center).

Kỹ thuật này rất đơn giản, và có thể tạo hàng ngàn organoid tương tự như phổi và chứa các tế bào của bệnh nhân cụ thể. Hơn nữa khi các nhà nghiên cứu thêm một số yếu tố phân tử nào đó tới môi trường nuôi cấy 3-D, các organoid này phát triển những vết sẹo tương tự như những gì nhìn thấy trong xơ phổi vô căn, những điều không thể thực hiện được bằng nuôi cấy hai chiều của các tế bào này.

Sử dụng các phổi organoid mới, các nhà nghiên cứu có thể nghiên cứu các nền tảng sinh học của các bệnh phổi bao gồm cả xơ phổi vô căn, và đồng thời thử nghiệm phương pháp điều trị có thể thực hiện được cho người bệnh. Để nghiên cứu bệnh của một cá nhân hay những loại thuốc gì có thể hoạt động tốt nhất trong trường hợp này, các bác sĩ có thể thu nhận các tế bào từ con người, biến chúng thành các tế bào gốc, biến các tế bào gốc biệt hóa thành các tế bào phổi, sau đó sử dụng những tế bào này trong nuôi cấy 3-D. Bởi vì nó rất dễ dàng để tạo ra nhiều organoid nhỏ cùng một lúc, các nhà nghiên cứu có thể sàng lọc các tác dụng của nhiều loại thuốc. "Đây là cơ sở cho y học chính xác và y học cá thể hóa", Brigitte Gomperts, người đứng đầu của nghiên cứu cho biết.

TIN CŨ HƠN
Những điều cần biết về thụ tinh trong ống nghiệm

Những điều cần biết về thụ tinh trong ống nghiệm

Kể từ khi ra đời, thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) luôn là chỗ bám víu cuối cùng cho các cặp vợ chồng hiếm muộn muốn sinh em bé, khi tất cả các giải pháp hỗ trợ khác đều cúi đầu chào thua.

Đăng ngày: 10/03/2026
Hướng dẫn các nghi thức cúng trong đêm giao thừa

Hướng dẫn các nghi thức cúng trong đêm giao thừa

Cúng giao thừa là nghi thức cúng không thể thiếu trong mỗi đêm 30 tết. Gia đình nào cũng muốn chuẩn bị thật tốt, đầy đủ các nghi thức cúng lễ trong đêm giao thừa để tiễn năm cũ và chào đón năm mới.

Đăng ngày: 04/03/2026
Những loài hoa đẹp có chất kịch độc chết người

Những loài hoa đẹp có chất kịch độc chết người

Mặc dù khoác lên mình những màu sắc rực rỡ và vẻ đẹp quyến rũ lòng người, nhưng nhiều loài hoa lại chứa những chất kịch độc có thể gây chết người.

Đăng ngày: 02/03/2026
Bệnh cúm mùa là gì?

Bệnh cúm mùa là gì?

Thời gian vừa qua, thời tiết miền Bắc liên tục thay đổi thất thường khiến nhiều trẻ phải nhập viện vì các bệnh liên quan đến đường hô hấp, tiêu hóa.

Đăng ngày: 26/02/2026
Tìm hiểu về bệnh rối loạn phân ly tập thể

Tìm hiểu về bệnh rối loạn phân ly tập thể

Rối loạn phân ly là một nhóm các rối loạn thường gặp. Tỷ lệ người mắc các rối loạn này chiếm 0,3-0,5% dân số.

Đăng ngày: 23/02/2026
Cơ thể

Cơ thể "khóc thét" ra sao nếu bạn uống quá nhiều bia mỗi ngày?

Một chút bia sẽ có lợi cho cơ thể nhưng nếu uống bia hàng ngày thì nó quả thực sẽ khiến sức khỏe bạn xuống dốc không phanh đó.

Đăng ngày: 23/02/2026
Cách phòng tránh ngộ độc khí than khi sưởi ấm

Cách phòng tránh ngộ độc khí than khi sưởi ấm

Cần nói rõ, khí carbon monoxide (CO) là một chất khí không màu, không mùi, thoát ra từ các loại nhiên liệu như than củi, xăng propane, methane, hay dầu mỏ đốt nửa chừng (cháy không hoàn toàn).

Đăng ngày: 19/02/2026
Khoa Học News