Nghiên cứu này được gọi là “Cardiopatch Platform Enables Maturation and Scale-Up of Human Pluripotent Stem Cell-Derived Engineered Heart Tissues” (Tạm dịch là Khối cơ vá tim giúp nuôi dưỡng và phát triển các mô tim được tạo ra từ kỹ thuật chiết xuất tế bào thân đa năng ở người” xuất bản trên tạp chí Nature Communications, số ra ngày 28/11/2017.
“Hiện nay, gần như tất cả các phương pháp điều trị tim đều hướng vào mục đích làm giảm các triệu chứng từ những tổn thương đã xuất hiện trên quả tim, nhưng không có một phương pháp nào có thể thay thế được khối cơ tim đã bị mất, bởi một khi đã chết, thì bản thân khối cơ đó không thể phát triển trở lại được”, Ilya Shadrin, tác giả đầu tiên của nghiên cứu này nói, bà cũng là nghiên cứu sinh kỹ thuật y sinh tại đại học Duke. “Đây là một cách mà chúng tôi có thể thay thế khối cơ đã bị mất với các mô được tạo ra ngoài cơ thể”.
Trái tim con người không thể tự tái tạo lại các khối cơ của mình sau khi bị đau tim. Thông thường, cơ bị chết rồi sẽ xuất hiện một mô sẹo mà nó không thể co bóp hay truyền các tín hiệu điện từ (Hai yếu tố này cực kỳ quan trọng để nhịp tim đều và khỏe).
Hiện tại, các tế bào thân được lấy từ máu, tủy xương hay trái tim được tiêm vào trong khu vực bị tổn thương để thử và bổ sung ít nhất mà một phần phần cơ bị tổn thương, đây được coi là phần trong các bước thử nghiệm lâm sàng.
Các phương pháp điều trị này đã có một số hiệu ứng tích cực. Tuy nhiên, vẫn chưa hoàn toàn biết rõ cơ chế điều trị này có hiệu quả nay không.
Trong các trường hợp như vậy, chưa đầy 1% số tế bào được tiêm vào sống sót, và thậm chí còn có ít hơn số tế bào đó cuối cùng trở thành các tế bào cơ.
Nhưng các phần cơ vá tim này có thể được gắn chặt vào phần cơ chết – từ đó làm cho quả tim đập trong thời gian dài hơn. Các phần cơ vá này cũng tạo ra lực mạnh hơn cho các nhịp co bóp của cơ và giúp mang lại một đường tín hiệu điện từ trơn tru chạy qua tim.
Các khối cơ vá này tạo ra các nhân tố và enzim tăng trưởng giúp khôi phục các mô bị tổn thương nhưng vẫn chưa chết.
Nhưng để phương pháp này đạt hiệu quả, thì khối cơ tim để vá đó phải đủ lớn, bao trùm được toàn bộ phần mô bị tổn thương. Nó cũng phải có hoạt tính điện tử và đủ khỏe giống như mô tim gốc. Mặt khác, độ sai lệch có thể dẫn đến loạn nhịp vận động tim, mà điều này cực kỳ nguy hiểm đến tính mạng (nhịp tim bất thường).
Khối cơ vá được các nhà nghiên cứu tại đại học Duke tạo ra là khối cơ đầu tiên dạng này đáp ứng được các tiêu chuẩn như đã nói ở trên.
Các tế bào trong khối cơ tim để vá này được nuôi cấy, phát triển từ các tế bào thân người đa năng (đa năng đây nghĩa là một tế bào có thể sản sinh ra nhiều kiểu tế bào khác nhau).
Các khối cơ vá này được tạo ra bằng cách sử dụng nhiều loại tế bào thân khác nhau, trong đó có nhiều tế bào được lấy từ các phôi thai và nhiều tế bào được tạo ra ở một trạng thái đa năng.
Các loại tế bào tim khác nhau cũng được nuôi cấy bằng cách sử dụng các loại tế bào thân – các nguyên bào sợi, các tế bào cơ tim cardiomyocyte, các tế bào cơ màng trong và tế bào cơ trơn. Để có thể phát triển được, các tế bào này được đưa vào trong một dung dịch dạng keo theo một tỷ lệ nhất định mà ở đó các tế bào này tự tái tổ chức và phát triển thành các mô chức năng.
Các nhà nghiên cứu thuộc đại học Duke cũng đã có thể tăng diện tích các phần cơ vá này từ 1 cm2 và 4 cm2 (kích thước của các khối cơ trước đây mà họ đã tạo ra) lên 16 cm2.
Các thử nghiệm cũng chứng tỏ rằng các khối cơ tim trong phần vá này hoàn toàn khớp và hoạt động được. Các đặc tính cơ học, cấu trúc và điện từ của khối cơ vá tương tự như khối cơ trong một quả tim người lớn khỏe mạnh.
