Y học Tái tạo & Kỹ thuật Mô

Đó là một trong những mục tiêu cuối cùng. Y học tái tạo là một lĩnh vực rộng lớn nhằm mục đích sửa chữa, thay thế hoặc tái tạo các tế bào, mô hoặc cơ quan bị tổn thương. Nó bao gồm các phương pháp như liệu pháp tế bào gốc, kỹ thuật mô (sử dụng khung đỡ sinh học), và in sinh học 3D.

Tế bào gốc là những tế bào "chưa biệt hóa", có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể. Chúng có thể được lấy từ tủy xương, mô mỡ, máu cuống rốn,... và có tiềm năng to lớn trong việc điều trị nhiều loại bệnh.

Hiện tại, công nghệ in sinh học 3D đã có thể tạo ra các cấu trúc mô nhỏ và đơn giản có chức năng. Việc in một cơ quan phức tạp và hoàn chỉnh như trái tim vẫn là một thách thức lớn và là mục tiêu nghiên cứu trong tương lai. Tuy nhiên, các mô được in ra đã rất hữu ích cho việc thử nghiệm thuốc và nghiên cứu bệnh tật.

Khung đỡ là một cấu trúc tạm thời, thường được làm từ vật liệu sinh học, cung cấp một "giàn giáo" cho các tế bào bám vào và phát triển thành mô mới. Nó định hình cấu trúc của mô và có thể chứa các yếu tố tăng trưởng để khuyến khích sự phát triển của tế bào.

Tế bào gốc phôi (lấy từ phôi giai đoạn sớm) là toàn năng, có nghĩa là chúng có thể phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể. Tế bào gốc trưởng thành (tìm thấy trong các mô của cơ thể) là đa năng, có nghĩa là chúng chỉ có thể phát triển thành một số loại tế bào nhất định, thường là của mô mà chúng được tìm thấy.

iPSCs là các tế bào trưởng thành (ví dụ: tế bào da) đã được tái lập trình trong phòng thí nghiệm để trở lại trạng thái giống như tế bào gốc phôi. Đây là một đột phá lớn vì nó cho phép tạo ra các tế bào gốc dành riêng cho bệnh nhân mà không cần sử dụng phôi, tránh được các vấn đề về đạo đức và thải ghép.

Đây là những vật liệu có thể phản ứng với những thay đổi trong môi trường của chúng. Ví dụ, một hydrogel thông minh có thể giải phóng thuốc khi nhiệt độ cơ thể tăng lên (dấu hiệu của nhiễm trùng) hoặc thay đổi hình dạng để lấp đầy một vết thương.

Bioreactor là một thiết bị cung cấp một môi trường được kiểm soát chặt chẽ (nhiệt độ, oxy, chất dinh dưỡng, lực cơ học) để nuôi cấy các mô được thiết kế trong phòng thí nghiệm. Nó giúp mô phát triển khỏe mạnh và có chức năng giống như mô tự nhiên trong cơ thể.

Các vấn đề đạo đức chính bao gồm việc sử dụng tế bào gốc phôi, khả năng tạo ra các sinh vật lai, và các câu hỏi về sự an toàn lâu dài và khả năng tiếp cận công bằng của các liệu pháp đắt tiền này.

Mặc dù y học tái tạo có tiềm năng sửa chữa các tổn thương liên quan đến tuổi tác và điều trị nhiều bệnh mãn tính, việc "chữa khỏi" hoàn toàn quá trình lão hóa phức tạp vẫn còn là một mục tiêu rất xa. Tuy nhiên, nó hứa hẹn sẽ kéo dài "tuổi thọ khỏe mạnh" (healthspan) của con người.