Cấy ghép 'làm từ tế bào của chính bạn' có thể chấm dứt đau lưng
Đau lưng và cổ thường là kết quả của sự tổn thương tiến triển của các đĩa đệm ngăn cách các đốt sống cột sống. Nhờ nghiên cứu đa ngành mới, chúng tôi có thể sớm có giải pháp tốt hơn cho vấn đề này: các đĩa được kỹ thuật sinh học phát triển từ tế bào của chính con người.
Thoái hóa đĩa đệm là một vấn đề phổ biến ảnh hưởng đến một bộ phận lớn dân số.
Thông thường, các đĩa đệm khỏe mạnh hoạt động bằng cách hấp thụ căng thẳng đặt lên cột sống khi chúng ta di chuyển và điều chỉnh tư thế theo cách tương tự như hệ thống treo xe hơi.
Nếu những đĩa đệm đó bị mòn, nó có thể gây đau ở các vùng khác nhau của lưng hoặc cổ của một người.
Cho đến nay, các phương pháp điều trị thoái hóa đĩa đệm bao gồm phẫu thuật hợp nhất cột sống và thay thế các đĩa đệm bị hư hỏng bằng đĩa đệm nhân tạo.
Tuy nhiên, những cách tiếp cận này mang lại những lợi ích hạn chế vì chúng không thể phục hồi chức năng đầy đủ của các đĩa đệm mà chúng thay thế.
Giờ đây, một nhóm nghiên cứu đa ngành từ Trường Y Perelman của Đại học Pennsylvania, Trường Kỹ thuật và Khoa học Ứng dụng và Trường Thú y đang hướng tới giải quyết vấn đề này bằng cách phát triển các đĩa đệm sinh học được tạo ra từ các tế bào gốc của chính cá nhân.
Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa có khả năng “biến đổi” thành bất kỳ tế bào chuyên biệt nào. Đó là lý do tại sao chúng đã trở thành trọng tâm của nhiều nghiên cứu y học, bao gồm cả nghiên cứu hiện tại.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã làm việc trong 15 năm qua trên các mô hình đĩa được kỹ thuật sinh học - đầu tiên là các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm, sau đó là các nghiên cứu trên động vật nhỏ và gần đây nhất là các nghiên cứu trên động vật lớn.
“Đây là một bước quan trọng: phát triển một đĩa lớn như vậy trong phòng thí nghiệm, đưa nó vào không gian đĩa, và sau đó để nó bắt đầu tích hợp với các mô tự nhiên xung quanh. Điều đó rất hứa hẹn, ”GS Robert L. Mauck, đồng tác giả của nghiên cứu hiện tại cho biết.
Ông cho biết thêm: “Tiêu chuẩn chăm sóc hiện tại không thực sự phục hồi đĩa đệm, vì vậy hy vọng của chúng tôi với thiết bị được chế tạo này là thay thế nó theo cách sinh học, chức năng và lấy lại toàn bộ phạm vi chuyển động.
Các nghiên cứu trên động vật thành công cho đến nay
Trước đó, các nhà nghiên cứu đã thử nghiệm các đĩa mới - được gọi là "cấu trúc lớp góc giống đĩa" (DAPS) - trong đuôi chuột trong 5 tuần.
Trong nghiên cứu mới, kết quả của nó xuất hiện trên tạp chí Khoa học dịch thuật y học, nhóm nghiên cứu đã phát triển các đĩa được chế tạo hơn nữa. Sau đó, họ đã thử nghiệm mô hình mới - được gọi là "DAPS sửa đổi tấm lót" (eDAPS) - trên chuột một lần nữa, nhưng lần này kéo dài đến 20 tuần.
Cấu trúc mới của đĩa được kỹ thuật sinh học cho phép nó giữ được hình dạng tốt hơn và tích hợp dễ dàng hơn với các mô xung quanh.
Sau một số thử nghiệm - quét MRI và một số phân tích mô và cơ học chuyên sâu - các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng, trong mô hình chuột, eDAPS đã khôi phục hiệu quả cấu trúc và chức năng đĩa ban đầu.
Thành công bước đầu này đã thúc đẩy nhóm nghiên cứu nghiên cứu eDAPS ở dê, và họ đã cấy thiết bị này vào gai cổ tử cung của một số loài động vật. Các nhà khoa học đã chọn làm việc với dê bởi vì, như họ giải thích, các đĩa đệm cột sống cổ của dê có kích thước tương tự như của người.
Hơn nữa, dê có tầm vóc bán đứng, cho phép các nhà nghiên cứu đưa nghiên cứu của họ tiến gần hơn đến thử nghiệm trên người.
'Một lý do rất tốt để lạc quan'
Các thử nghiệm của các nhà nghiên cứu trên dê cũng thành công. Họ nhận thấy rằng eDAPS tích hợp tốt với mô xung quanh và chức năng cơ học của đĩa ít nhất cũng phù hợp, nếu không muốn nói là vượt qua, chức năng của đĩa cổ tử cung ban đầu của dê.
Tiến sĩ Harvey E. Smith, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết: “Tôi nghĩ thực sự thú vị khi chúng tôi đã tiến xa đến mức này, từ đuôi chuột cho đến cấy ghép kích thước con người.
“Khi bạn nhìn vào thành công trong tài liệu từ các thiết bị cơ khí, tôi nghĩ có lý do rất tốt để lạc quan rằng chúng ta có thể đạt được thành công tương tự, nếu không vượt quá nó với các đĩa được chế tạo.”
Tiến sĩ Harvey E. Smith
Các nhà nghiên cứu nói rằng bước tiếp theo sẽ bao gồm việc tiến hành các thử nghiệm sâu hơn, quy mô hơn trên dê, điều này sẽ cho phép các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách hoạt động của eDAPS.
Hơn nữa, nhóm nghiên cứu có kế hoạch thử nghiệm eDAPS trong các mô hình thoái hóa đĩa đệm ở người, do đó hy vọng tiến gần hơn một bước đến các thử nghiệm lâm sàng.
“Có rất nhiều mong muốn được cấy ghép một thiết bị sinh học được tạo ra từ các tế bào của chính bạn,” Tiến sĩ Smith lưu ý và nói thêm rằng, “Sử dụng một thiết bị thay thế bảo tồn chuyển động được thiết kế mô thực sự trong phẫu thuật tạo hình khớp tự nhiên không phải là điều chúng tôi vẫn chưa được thực hiện trong chỉnh hình. ”
“Tôi nghĩ rằng đó sẽ là một sự thay đổi mô hình về cách chúng ta thực sự điều trị các bệnh cột sống này và cách chúng ta tiếp cận chuyển động mà không tái tạo lại các khớp,” ông tiếp tục.
