Vì sao chưa thể đóng băng nội tạng để lưu trữ như trứng và tinh trùng?

Tại sao chúng ta không thể lưu trữ các cơ quan của cơ thể vô thời hạn, giống như những gì có thể làm với trứng và tinh trùng?

Theo Science ABC, ý tưởng đóng băng con người và rã đông vào một thời điểm nào đó trong tương lai hoặc ở phía bên kia của thiên hà là một chủ đề phổ biến trong các tác phẩm khoa học viễn tưởng và điện ảnh. Nhưng với khoa học hiện tại, việc đóng băng cơ thể và giữ cho chúng tồn tại trong một thời gian dài vẫn còn là điều ngoài tầm với. Tuy nhiên, về mặt vi mô, con người đã đóng băng trứng, tinh trùng và phôi trong nhiều thập kỷ và hàng triệu trẻ em đã được sinh ra từ các tế bào cơ bản đã từng bị đóng băng.

Khi việc đóng băng cả cơ thể người là chưa khả thi thì có câu hỏi đặt ra là liệu chúng ta có thể bảo quản các cơ quan trong cơ thể lâu dài bằng phương pháp này hay không? Tốc độ mà một cơ quan phải được chuyển từ người hiến tặng sang người được ghép là cực kỳ nghiêm ngặt (trong khi có rất nhiều người chết hàng năm vì không có các cơ quan thay thế hoặc thời gian không cho phép thực hiện phẫu thuật thay thế).

Trước khi tìm câu trả lời cho vấn đề này, chúng ta hãy tìm hiểu một chút về chức năng của các cơ quan, đặc biệt là khi nó được lấy ra khỏi cơ thể người hiến tặng.

Người hiến tạng

Trên thực tế, từ lâu con người đã phát triển và hoàn thiện kỹ thuật ghép tạng nhưng vấn đề là nguồn cơ quan nội tạng phục vụ cho việc này lại bị hạn chế nghiêm trọng. Tất nhiên, điều đáng chú ý nhất là khoảng thời gian mà một cơ quan tồn tại khi ra khỏi cơ thể người hiến tạng là rất ngắn.

Ghép tụy và ghép gan phải được hoàn thành trong vòng 12 giờ, trong khi trái tim phải đến bệnh nhân dự định chỉ trong vòng 6 giờ! Với hàng ngàn bệnh nhân trong các danh sách chờ đợi này, cấy ghép tạng là một ý tưởng đáng kinh ngạc nhưng liệu đây có phải là một giải pháp hiệu quả nhất?

Khoảng thời gian mà một cơ quan tồn tại khi ra khỏi cơ thể người hiến tạng là rất ngắn.

Khi một người hiến tạng chết, điển hình là do tai nạn hoặc bệnh tật, thì các bác sỹ phải xác định chính xác người đó đã thực sự chết não (nghĩa là không còn cơ hội hồi sinh nữa). Sau đó, các bộ phận của người chết phải được kiểm tra xem có tương thích với người nhận hay không? Dù bạn có tin hay không, chỉ có khoảng 1% trong số tất cả những người hiến tạng có nội tạng tương thích hoặc khả thi để hiến tại thời điểm họ qua đời.

Sau khi khả năng tương thích được xác nhận, cơ quan phải được sinh thiết để đảm bảo nó phù hợp để cấy ghép. Nếu điều này diễn ra tốt đẹp, thì nội tạng sẽ được lấy ra, rửa sạch bằng dung dịch bảo quản, sau đó đặt vào cùng một dung dịch này, đóng gói trong các thùng chứa vô trùng và giữ lạnh, nhưng không đông cứng khi nó đi nhanh đến "nhà mới", đó là một bệnh nhân đang chờ ghép tạng (cho dù bệnh nhân đang ở cùng bệnh viện với người hiến hay cách xa hàng trăm km thì khoảng thời gian vận chuyển cũng đòi hỏi phải hết sức nhanh chóng).

Đóng băng các cơ quan được hiến tặng

Lý do chính của việc các cơ quan nội tạng được hiến phải được sử dụng trong thời gian ngắn là do người ta phải tạo ra một sự cân bằng "tinh tế", nghĩa là giữ cho cơ quan đó được "mát mẻ" nhưng không được phép đóng băng. Trở lại những năm 1970, đã có một nỗ lực phối hợp khá tốt để bắt đầu đóng băng các cơ quan nhằm kéo dài tuổi thọ của con người. Tuy nhiên, có hai vấn đề với việc đóng băng một cơ quan và hy vọng nó hoạt động sau khi rã đông.

Hãy tưởng tượng việc làm lạnh nhanh một chai bia trong tủ đá; nếu bạn quên nó, chất lỏng cuối cùng sẽ đóng băng và nở ra, làm cho chai bị vỡ. Bây giờ, giống như mọi bộ phận khác của cơ thể chúng ta, các cơ quan nội tạng cũng có một tỷ lệ nước khá cao bên trong. Khi bạn đóng băng nước đó, nó sẽ nở ra, gây vỡ các mạch máu, cũng như chết tế bào, ở quy mô nhỏ hơn, các tinh thể băng nhỏ nhất sẽ hoạt động giống như những chiếc ghim làm vỡ màn tế bào. Vấn đề thứ hai nằm ở việc rã đông một cơ quan đông lạnh sẽ làm cho cơ quan bị nứt hoặc vỡ. Hai vấn đề quan trọng này làm cho ý tưởng đóng băng một cơ quan chỉ là một giả thuyết trong phim giả tưởng.

May mắn thay, giấc mơ đóng băng các cơ quan không bao giờ "chết" hoàn toàn, và những tiến bộ gần đây đã khiến ý tưởng này manh nha trở lại.

Vào thời điểm hiện tại, việc đóng băng các cơ quan nội tạng vẫn ở ngoài tầm với.

Vấn đề đầu tiên có phần dễ giải quyết hơn; chỉ cần loại bỏ càng nhiều nước càng tốt bằng cách làm ngập nội tạng trong một hỗn hợp các hóa chất thích hợp. Thay vì giãn nở và bị phá vỡ, những cơ quan đóng băng này sẽ trở nên giống như những tác phẩm điêu khắc bằng thủy tinh cực kỳ tinh tế (tất nhiên là nó sẽ không bị hư hại). Vấn đề thứ hai khó giải quyết hơn nhưng có vẻ khoa học đang tiếp cận dần đến một phương pháp thích hợp. Một nhóm các nhà nghiên cứu gần đây đã bắt đầu sử dụng khí heli để lấp đầy các tĩnh mạch và động mạch của một cơ quan. Bằng cách sử dụng khí này, các cơ quan nội tạng sẽ được làm mát và bảo quản nhưng không tạo ra độ cứng giống như chất lỏng. Theo cách đó, khi cơ quan được đưa trở lại nhiệt độ bình thường (để chuẩn bị cấy ghép) sẽ không bị vỡ các tế bào và mạch máu.

Bước tiến mới thú vị này trong thế giới cấy ghép nội tạng có thể được triển khai vào đầu năm 2020, một khi các thử nghiệm trên động vật được hoàn thành và thử nghiệm trên người được FDA chấp thuận. Nếu tất cả đi vào kế hoạch, trong vòng một thập kỷ, quá trình cấy ghép nội tạng mà chúng ta biết sẽ trở thành câu chuyện của quá khứ. Với một ngân hàng dành riêng cho các cơ quan được bảo quản, mọi người có thể được ghép với một cơ quan hiến tạng lý tưởng ngay khi họ biết họ cần một cơ quan mới! Quan trọng hơn, không có giới hạn 6-12 giờ đối với hầu hết các cơ quan hiến tạng, các cơ quan có thể được kết hợp kỹ lưỡng hơn với hệ thống miễn dịch của người nhận tiềm năng, giảm đáng kể nguy cơ thải loại từ cơ thể người nhận.

Mặc dù vào thời điểm hiện tại, việc đóng băng các cơ quan nội tạng vẫn ở ngoài tầm với nhưng dường như thế giới đã sẵn sàng cho một sự thay đổi, và các bước đang được thực hiện đúng hướng.