TẾ BÀO GỐC ĐA TIỀM NĂNG
Mô hình “phổi trên vi mạch” (lung-on-a-chip) đầu tiên của người được xây dựng từ tế bào gốc của một người hiến duy nhất và mô hình nghiên cứu bệnh lao
1. Mô hình organ-on-a-chip Một organ-on-a-chip (OoC), có thể hiểu là “cơ quan trên vi mạch”, là một con chip trên đó chứa các tế bào được nuôi cấy 3D kết hợp cùng các kênh dẫn truyền để mô phỏng các hoạt động và phản ứng sinh lý của một cơ quan hoặc một hệ thống cơ quan. Trên các kênh này, chất lỏng có thể được bơm linh hoạt như cung cấp máu, hoặc không khí được dẫn truyền giống như hoạt động hô hấp ở phổi. Bằng cách hoạt động mô phỏng giống hệt các mô phức tạp trong cơ thể, hệ thống này mang lại những lợi thế lớn hơn nhiều so với nuôi cấy tế bào tiêu chuẩn hay động vật trong nghiên cứu mô hình bệnh lý, phát triển thuốc, thử nghiệm độc tố,… Mô hình lung-on-a-chip (LoC) – “phổi trên vi mạch” là hệ thống mô phỏng hoạt động của phổi con người, tương tự như nhiều cơ quan khác. Ở phổi, các túi khí gọi là phế nang diễn ra quá trình trao đổi khí thiết yếu, đồng thời cũng là rào chắn quan trọng chống lại virus và vi khuẩn đi qua đường hô hấp. Các nhà nghiên cứu đã mô phỏng cấu trúc phế nang trên con chip nhỏ để hiểu cách chúng hoạt động và phản ứng với sự nhiễm trùng. Từ trước tới nay, các thiết bị LoC được tạo ra từ hỗn hợp các tế bào của bệnh nhân và các tế bào thương mại trên thị trường, nghĩa là chưa mô phỏng hoàn toàn chức năng phổi hoặc quá tình tiến triển bệnh phối của một cá nhân cụ thể. 2. Mô hình lung-on-a-chip phát triển từ tế bào gốc của một người hiến duy nhất và mô hình nghiên cứu bệnh lao Các nhà nghiên cứu tại Viện Francis Crick (Anh) kết hợp cùng các chuyên gia của AlveoliX (Bỉ) đã tạo ra mô hình lung-on-a-chip đầu tiên chỉ sử dụng tế bào gốc lấy từ một người duy nhất. Những con chip này mô phỏng chức năng và bệnh lý ở phổi của từng cá nhân, hứa hẹn sẽ thử nghiệm các phương pháp điều trị bệnh lao và nhiều bệnh hô hấp khác. Nhóm nghiên cứu đã tạo ra các tế bào biểu mô phế nang và nội mô mạch máu từ tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng (induced pluripotent stem cell – iPSC) ở người, đây là loại tế bào có khả năng biệt hóa thành hầu hết các loại tế bào có trong cơ thể. Hai loại tế bào này được nuôi cấy riêng biệt ở mặt trên và mặt dưới của một màng mỏng con chip để tái tạo hàng rào túi khí. Ngoài ra, AlveoliX đã thiết kế hệ thống chuyên dụng để tạo ra lực kéo giãn ba chiều theo nhịp điệu tác động lên túi khí được tạo ra, mô phỏng lại chuyển động của hô hấp. Điều này kích thích hình thành các vi nhung mao, một đặc điểm quan trọng của tế bào biểu mô phế nang để tăng diện tích bề mặt cho các chức năng của phổi. Sau đó, các nhà khoa học đã thêm các đại thực bào (cũng được tạo ra từ iPSC của người đó) và vi khuẩn lao Mycobacterium tuberculosis vào chip để mô phỏng giai đoạn đầu của quá trình nhiễm bệnh. Trên cấu trúc này đã hình thành các cụm đại thực bào chứa lõi hoạt tử - gồm các tế bào chết hoại tử ở trung tâm, được bao ngoài bởi các đại thực bào sống. Sau 5 ngày nhiễm trùng, hàng tào tế bào nội mô và biểu mô bị sụp đổ, mô phỏng việc phế nang bị phá vỡ. Hiện nay, nhiễm trùng đường hô hấp và các biến chứng của nó tạo nên mối quan ngại lớn về sức khỏe cộng động. Việc tạo ra các mô hình lung-on-a-chip giúp hiểu rõ cấu trúc phổi để nghiên cứu bệnh học và phương pháp điều trị bệnh. Đặc biệt, các chip được tạo ra từ các tế bào của một người duy nhất sẽ cho phép chúng ta mô phỏng tình trạng phổi và khả năng đáp ứng thuốc của từng cá nhân, từ đó đưa ra phương pháp điều trị phù hợp cho từng người (y học cá thể hóa). TÀI LIỆU THAM KHẢO Luk C. H., et al. (2026). Autologous human iPSC–derived alveolus-on-chip reveals early pathological events of Mycobacterium tuberculosis infection. Science Advances, 12(1), eaea9874. DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aea9874
21/01/2026
Phục hồi thị lực cho các bệnh nhân thiếu tế bào gốc rìa giác mạc bằng phương pháp cấy ghép các tấm biểu mô giác mạc tạo nên từ tế bào gốc
Giác mạc của mắt được phủ một lớp biểu mô phân tầng, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì thị lực. Tại rìa giác mạc có một kho tế bào gốc ở đáy, có vai trò tăng sinh để cung cấp các tế bào biểu mô cho trung tâm giác mạc. Khi không có hoặc không đủ số lượng tế bào gốc này, bệnh nhân mắc phải tình trạng thiếu tế bào gốc rìa giác mạc (limbal stem-cell deficiency – LSCD), khiến cho việc tái tạo biểu mô không còn đảm bảo, bề mặt giác mạc bị bao phủ bằng mô kết mạch xơ hóa, dẫn đến mất thị lực.
19/01/2026
