Một ngày không xa, con người có thể sống nhờ trái tim... lợn

Các nhà khoa học đã đạt được những bước tiến quan trọng trong nghiên cứu cấy ghép nội tạng động vật (lợn) lên cơ thể người.

Một con khỉ đầu chó đã sống sót trong hơn hai năm với hai quả tim bên trong cơ thể: một quả tim của chính nó và quả còn lại từ một con lợn biến đổi gen. Phát hiện này được công bố trên tạp chí Nature Communications. Các nhà khoa học đánh giá đây là một bước quan trọng tiến tới việc sử dụng các cơ quan của lợn để thay thế các bộ phận trên cơ thể người bệnh.

Các nhà khoa học đang nghiên cứu việc cấy ghép vào người những bộ phận của động vật (ảnh minh họa: Internet)

Thành công này có sự đóng góp của kỹ thuật di truyền cũng như sự kết hợp của các loại thuốc chống đào thải. Các nhà khoa học tại Viện Y tế Quốc gia Hoa kỳ đã giữ cho trái tim lợn sống được trong cơ thể 5 con khỉ đầu chó với thời gian trung bình là 298 ngày. Đầu tiên, người ta ghép quả tim lợn vào hệ tuần hoàn bên trong bụng con khỉ đầu chó và sau đó sử dụng các loại thuộc để tránh cơ thể khỉ thải loại trái tim này. Những con lợn trong thí nghiệm này đã được biến đổi gen để thích hợp với cấu tạo sinh học của cơ thể người. Cho đến thời điểm hiện tại, người ta có thể kéo dài sự sống tối đa cho vật thí nghiệm trong 945 ngày.

Các nhà khoa học cho biết họ sẽ sử dụng các loại thuốc đã được cải tiến để thay thế hoàn toàn trái tim của con khỉ đầu chó bằng trái tim của lợn biến đổi gen trong những năm tiếp theo. Nếu thành công, các nhà khoa học sẽ bước sang giai đoạn quan trọng nhất của nghiên cứu là ghép tim lợn lên cơ thể người. Đây có thể là một giải pháp cho tương lai để giải quyết tình trạng thiếu hụt các bộ phận cơ thể người được hiến tặng trong các ca phẫu thuật cấy ghép.

Theo thống kê, khoảng 8000 người chết mỗi năm trong khi nằm chờ cấy ghép nội tạng. Do nhu cầu cao với nội tạng trong phẫu thuật cấy ghép, các nhà khoa học từ lâu đã muốn sử dụng các cơ quan của động vật để thay thế, họ gọi kỹ thuật này là 'xenotransplant'. Tuy nhiên, các cố gắng cấy ghép trước đây đều không thành công. Trong những năm 1960, nhiều bệnh nhân đã chết sau khi được cấy ghép nội tạng từ khỉ đầu chó và tinh tinh do cơ thể của họ không thích ứng được với những cơ quan mới này. Để giải quyết vấn đề này, các nhà khoa học đã chuyển sang nghiên cứu sử dụng nội tạng của lợn đã được biến đổi gen để phù hợp với người (lợn trở thành ứng viên lí tưởng cho việc ghép nội tạng động vật sang người do kích thước của nó, chu kỳ sinh trưởng ngắn và DNA đã được nghiên cứu rộng rãi). Năm 2002, công việc được bắt đầu khi có hai công ty công nghệ sinh học công bố rằng họ đã sản xuất được lợn có nội tạng không bị từ chối ngay lập tức khi đặt trong cơ thể người.

Nhưng ngay cả khi được biến đổi gen, hệ thống miễn dịch của những con khỉ đầu chó cuối cùng cũng đào thải các nội tạng được cấy ghép từ lợn. Đây là một bài toán hóc búa cho những ai đang hi vọng phương pháp 'xenotransplant' sẽ giải quyết được vấn đề thiếu hụt nội tạng trong phẫu thuật.

Con khỉ đầu chó đã sống hơn 2 năm nhờ một quả tim lợn 

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã sử dụng các nội tạng thuộc giống lợn biến đổi gen để ngăn chặn đào thải và đông máu khi cấy ghép. Họ may tim lợn vào ổ bụng của 5 con khỉ đầu chó và vẫn giữ trái tim của khỉ ở vị trí vốn có của nó. Các nhà nghiên cứu làm điều này để có thời gian hoàn thiện loại thuốc chống thải loại khi cấy ghép nội tạng không cùng loài. Sau khi được cấy ghép, những con khỉ đầu chó này thường xuyên được tiêm các mũi thuốc chống đào thải giống như loại được dùng ở con người.

Ban đầu, những con vật vẫn ở tình trạng tốt sau khi cấy ghép nhưng khoảng 5 tháng sau chúng chết do nhiễm trùng các kháng thể của thuốc kháng sinh. Bởi vì những con vật đều khỏe mạnh nên các nhà khoa học bắt đầu suy nghĩ liệu trái tim lợn có thể tồn tại một năm mà không cần kháng thể hay không. Muhammad Mohiuddin (đồng tác giả của nghiên cứu), một bác sĩ phẫu thuật cấy ghép thuộc National Heart, Lung, and Blood Institute (Viện nghiên cứu quốc tế về tim phổi và huyết học) cho biết: 'Những trái tim có thể tồn tại với thời gian lâu hơn nhưng chúng tôi muốn thử nghiệm một số loại thuốc giúp dung nạp các cơ quan đã được cấy ghép với vật chủ nên xảy ra tình trạng động vật thử nghiệm bị chết sớm'.

Các nhà khoa học sau một thời gian đã nhận ra rằng sự sống còn của những trái tim được ghép phụ thuộc vào các loại thuốc, khi họ ngừng tiêm kháng thể, khỉ đầu chó bắt đầu quá trình thải loại các cơ quan mới này. Vì vậy, họ đã loại bỏ các bộ phận thuộc cơ thể lợn, trả lại nguyên trạng cho những con khỉ đầu chó và 4 con vật còn lại vẫn sống sót vào cuối thí nghiệm.

Peter Cowan, giám đốc trung tâm nghiên cứu miễn dịch học tại Bệnh viện St Vincent ở Melbourne, người cũng tham gia vào nghiên cứu cho biết trái tim được ghép có thể sống sót sau hai năm và có thể lâu hơn nữa nếu những con khỉ đầu chó được sử dụng thuốc thích hợp. Ông nói rằng đây là một bước quan trọng trước khi thử nghiệm lâm sàng ghép tim lợn lên cơ thể người.

Kết quả nghiên cứu trên hết sức khả quan nhưng nhiều nhà khoa học vẫn còn nhiều mối nghi vấn. Họ cho rằng sẽ rất khó khăn để tìm ra sự hòa hợp giữa các loại thuốc và các biến đổi gen để ngăn cản sự thải loại từ cơ thể người. Hơn nữa, việc cấy ghép bộ phận động vật lên người có thể khiến chúng ta nhiễm các vi-rút nguy hiểm từ động vật.

Nhưng Arthur Caplan, một chuyên gia sinh học tại Đại học New York cho rằng các vấn đề mà mọi người đang phản đối sẽ được giải quyết theo thời gian: 'Chúng tôi có kỹ thuật chỉnh sửa gen mới cho phép tập trung giải quyết vấn đề đào thải của hệ miễn dịch, chúng ta sẽ làm được điều đó'. Ngoài ra, các nhà khoa học có thể tiêu diệt vi-rút lợn thông qua kỹ thuật di truyền hoặc vắc xin. Cowan thì cho rằng không ai trong số những con vật thí nghiệm còn sống sót bị nhiễm các vi-rút lạ từ lợn, đó là một tín hiệu tốt.

Bước tiếp theo của nghiên cứu này là tìm cách thay thế hoàn toàn quả tim của khỉ đầu chó bằng tim lợn và giữ cho nó còn sống – đây là bước mà chúng ta chưa thành công trong quá khứ. Nhóm nghiên cứu cũng đang hoàn thiện việc biến đổi gen cho những con lợn để chúng phù hợp hơn cho các thử nghiệm sắp tới.

Dù sao đi nữa, đây cũng là một tín hiệu khả quan cho ngành phẫu thuật trước tình trạng thiếu hụt nghiêm trọng nội tạng để cấy ghép hiện nay.

>> Xem thêm: Video về hiến tạng khiến hàng triệu người xúc động