Vật liệu mới tái tạo xương

Dân trí Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Northwestern và Đại học Chicago, Hoa Kỳ đã lấp đầy một lổ hổng trong hộp sọ của chuột bằng cách tái tạo "xương có chất lượng". Bước đột phá này có thể cải thiện đáng kể hoạt động chăm sóc sức khỏe cho những người bị chấn thương nghiêm trọng hộp sọ hay mặt.

Nghiên cứu này là một thành công vang dội, cho thấy sự kết hợp mạnh mẽ của các công nghệ có khả năng tái tạo xương sọ với sự hỗ trợ của các mạch máu chỉ trong khu vực riêng biệt cần có mà không phải phát triển mô sẹo với tốc độ nhanh hơn các phương pháp trước đây.

Guillermo Ameer, giáo sư kỹ thuật y sinh tại Trường Kỹ thuật McCormick thuộc Đại học Northwestern và là giáo sư phẫu thuật tại trường Y Feinberg cho rằng: "Các kết quả rất thú vị. Dự án này là nỗ lực thực sự của nhóm cộng tác, trong đó Phòng thí nghiệm Kỹ thuật tái sinh của chúng tôi đã cung cấp chuyên gia về vật liệu sinh học".

Những tổn thương hoặc khuyết tật ở xương sọ hoặc xương mặt rất khó điều trị, thường đòi hỏi bác sĩ phẫu thuật phải ghép xương từ xương chậu, xương sườn hay xương ở những vị trí khác trên cơ thể bệnh nhân, một thủ thuật có thể gây đau. Khó khăn gia tăng nếu vùng chấn thương lớn hay nếu thủ thuật ghép cần được đường viền như góc của quai hàm hoặc đường cong của sọ. Nhưng phương pháp mới có hiệu quả, thì thủ tục ghép xương gây đau đớn sẽ trở nên lỗi thời.

Trong thí nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thu thập các tế bào sọ từ chuột và biến đổi chúng để tạo ra một loại protein mạnh để thúc đẩy sự phát triển của xương. Sau đó, các nhà khoa học sử dụng hydrogel do GS. Ameer tạo ra, hoạt động như một khung tạm thời để cung cấp và thu hút các tế bào này đến khu vực bị ảnh hưởng. Đó là sự kết hợp của cả ba công nghệ đã được chứng minh rất thành công.

Sử dụng các tế bào vòm sọ hoặc xương sọ từ chủ thể có nghĩa là cơ thể không đào thải các tế bào đó. Protein BMP9 đã được chứng minh thúc đẩy sự phát triển của tế bào xương nhanh hơn so với các loại BMP khác. Quan trọng hơn, BMP9 xem ra cũng cải thiện quá trình hình thành mạch máu ở khu vực này. Khả năng cung cấp các tế bào xương sọ một cách an toàn có thể nhanh chóng tái tạo xương ở vị trí bị ảnh hưởng trong cơ thể trái ngược với việc sử dụng chúng để phát triển xương trong phòng thí nghiệm cần khoảng thời gian rất dài, hứa hẹn cho ra đời một phương pháp điều trị thân thiện hơn và không quá phức tạp để mở rộng quy mô trên các bệnh nhân.

Khung được phát triển trong phòng thí nghiệm của GS. Ameer là loại vật liệu dựa vào axit citric được gọi là PPCN-g - một chất lỏng khi làm nóng đến nhiệt độ cơ thể sẽ trở thành vật liệu đàn hồi giống như gel. GS. Ameer cho rằng: "Khi được sử dụng, chất lỏng chứa các tế bào có khả năng tạo xương, sẽ phù hợp với hình dạng của khuyết tật xương để tạo nên sự phù hợp hoàn hảo. Sau đó, nó vẫn ở vị trí như một gel, khu biệt các tế bào tại chỗ trong thời gian sửa chữa". Khi xương tái tạo, PPCN-g được tái hấp thu bởi cơ thể.

GS. Ameer cho rằng: "Những gì chúng ta thấy là những tế bào này làm cho xương trông giống như tự nhiên khi có sự hiện diện của PPCN-g. Xương mới rất giống với xương thường ở vị trí đó".

Trên thực tế, phương pháp gồm ba phần này đã thành công ở một số khía cạnh: xương tái tạo có chất lượng tốt hơn, sự phát triển của xương trong khu vực được xác định bởi khung dựng trước. Khu vực này đã tái tạo nhanh hơn nhiều, cũng như xương cũ, mới phát triển liền mạch mà không có mô sẹo.

Nếu thủ thuật có thể được điều chỉnh để điều trị cho người bị chấn thương do tai nạn xe hơi hoặc ung thư xâm lấn đã ảnh hưởng đến sọ hay mặt thì tiềm năng sẽ là rất lớn và cung cấp cho bác sĩ phẫu thuật một lựa chọn như mong đợi.

GS. Ameer cho rằng: "Thủ thuật tái tạo dễ hơn nhiều khi bạn có thể thu thập một vài tế bào và làm cho chúng sản sinh BMP9, trộn chúng trong dung dịch PPCN-g và sử dụng nó cho khuyết tật xương để khởi động quá trình phát triển xương mới ở vị trí bạn mong muốn". GS. Ameer lưu ý công nghệ này phải mất vài năm nữa mới được sử dụng ở người.

N.P.D-NASATI (Theo Science Daily)