Tiểu đảo tụy in 3D có thể thay thế insulin dạng tiêm

Đây là bước đột phá lớn ở lĩnh vực nghiên cứu bệnh tiểu đường. Tiểu đảo tụy thường được truyền vào gan với tỷ lệ thành công không cao, đặt ra nhu cầu tìm ra phương thức điều trị tốt hơn cho 59 triệu người mắc tiểu đường Type 1 toàn cầu.

Cấy ghép dưới da đem lại phương thức điều trị ít xâm lấn và dễ tiếp cận. Tiến sĩ Perrier cho biết: “Mục tiêu của chúng tôi là tái tạo môi trường tự nhiên như tuyến tụy để tế bào cấy ghép sống sót và hoạt động tốt hơn”.

In 3D ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong y học - Ảnh: Gorodenkoff/Getty Images

Để tạo ra tiểu đảo tụy, nhóm phải tinh chỉnh cài đặt máy in 3D cũng như dùng một loại mực sinh học đặc biệt. Cấu trúc tiểu đảo dễ đổ vỡ đặt ra thách thức vô cùng lớn. Cuối cùng họ xác định mức áp suất 30 kPa cùng tốc độ in 20 mm/phút làm giảm căng thẳng vật lý lên đảo tụy nên đảm bảo chúng giữ nguyên hình dạng tự nhiên. Nhiều lần tinh chỉnh trước chỉ tạo ra thành phẩm bị phá vỡ hoặc vón cục.

Mực sinh học đặc biệt làm từ alginate và mô tụy người đã khử tế bào cung cấp oxy lẫn dưỡng chất cho tiểu đảo phát triển. Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm cho kết quả hơn 90% tế bào sống sót, hoạt động tối đa 3 tuần, phản ứng với glucose so với các chế phẩm tiểu đảo tụy thông thường và giải phóng nhiều insulin hơn lúc cần.

Đến ngày thứ 21, tiểu đảo in 3D thể hiện khả năng cảm nhận và phản ứng mạnh hơn với đường huyết – báo hiệu nhóm nghiên cứu đã đạt thành công thực sự. Mấu chốt có thể là cấu trúc xốp của tiểu đảo cho phép oxy lẫn dưỡng chất chảy qua thúc đẩy quá trình tạo mạch máu (góp phần quyết định khả năng tồn tại cũng như hoạt động lâu dài sau khi cấp ghép).

“Đây là một trong số nghiên cứu đầu tiên dùng tiểu đảo tụy người đầu tiên thay vì tế bào động vật trong quá trình in sinh học. Kết quả vô cùng hứa hẹn. Chúng ta đang tiến gần hơn đến một phương pháp điều trị bệnh tiểu đường có thể sử dụng ngay, một ngày nào đó loại bỏ nhu cầu tiêm insulin”, theo tiến sĩ Perrier.

Hiện tại nhóm đang tiến hành thử nghiệm trên động vật đồng thời tìm cách lưu trữ lâu dài. Họ cũng cố gắng tìm các nguồn tế bào sản xuất insulin thay thế để khắc phục tình trạng thiếu hụt người hiến tặng.

Cẩm Bình