Chế tạo xương người từ bào gốc và công nghệ in 3D

NEW YORK - Công ty EpiBone của Hoa Kỳ vừa thành công trong việc tạo ra xương từ tế bào người, mở ra một cuộc cách mạng trong y học.
Xương người là bộ phận được thay thế nhiều thứ hai trên thế giới, sau máu, với tổng chi phí mỗi năm vào khoảng $5 tỷ Mỹ kim. Nếu mất một chiếc xương khỏe mạnh do tai nạn hay bệnh tật, hoặc xương bẩm sinh dị tật, giải pháp hiện thời là thay thế bằng xương động vật hoặc xương của người hiến. Tuy nhiên, việc này rất dễ xảy ra biến chứng đào thải, dẫn đến nhiễm trùng hoặc các lỗi cấy ghép sau phẫu thuật.
Một cách khác an toàn hơn, là cắt xương ở một vùng khác của cơ thể để ghép vào vùng cần thiết. Hiện đây là giải pháp tốt nhất với các bệnh nhân cần ghép xương. Tuy nhiên, hậu quả của nó là các vùng cơ thể bị thiếu xương sẽ cử động khó khăn.
Hiện nay, nhiều phương pháp đang được nghiên cứu để giải quyết vấn đề này, như sử dụng công nghệ in 3D để tạo ra các phần xương cần cấy ghép, phù hợp với khuyết tật của từng bệnh nhân, hay sử dụng phương pháp tế bào gốc để hỗ trợ tái tạo xương.
Phương pháp mới của hãng EpiBone là sự kết hợp 2 phương pháp nêu trên. Đầu tiên, bệnh nhân sẽ được chụp CT scan để có được hình ảnh 3D chính xác của phần xương cần thiết kế và tạo thành một cái khung. Sau đó, các tế bào gốc sẽ được chiết xuất từ một mẫu chất béo từ bệnh nhân. Tế bào gốc sẽ được nuôi trên khung xương 3D để tạo thành đoạn xương cần ghép hoàn chỉnh.
Khung xương và tế bào gốc sẽ được nuôi trong một lò phản ứng sinh học, tương tự như các điều kiện giống như trong cơ thể người. Nhiệt độ, độ ẩm, độ acid, và các thành phần dinh dưỡng đều ở đúng mức độ thích hợp để tế bào gốc biến đổi thành các tế bào phát triển xương trên khung xương 3D.
Sau ba tuần, khung xương 3D sẽ biến thành một đoạn xương người với hình dạng phù hợp cho mỗi bệnh nhân. Do được phát triển từ tế bào gốc của chính người bệnh, xác suất bị cơ thể đào thải sẽ rất nhỏ.
Nhiều nghiên cứu còn phải thực hiện trước khi chính thức áp dụng kỹ thuật này lên người, dù rằng việc cấy ghép xương nhân tạo trên heo đã thành công. Cơ sở khoa học trong phương pháp này đó là tế bào gốc có thể biến thành bất cứ loại tế bào nào trong cơ thể, nếu tạo được các điều kiện thích hợp. Tuy còn nhiều khó khăn, nhưng nhóm nghiên cứu tin tưởng rằng các bệnh dị tật xương hay các tai nạn gây tổn thương xương sẽ được chữa trị với công nghệ mới này.