Thận siêu làm lạnh được cấy ghép thành công vào lợn với bước tiến đột phá

Khi một nội tạng được lấy ra khỏi cơ thể người cho, quá trình suy giảm chất lượng bắt đầu ngay lập tức. Thời gian là yếu tố quyết định khả năng cấy ghép thành công do nội tạng chỉ có thể được bảo quản an toàn trong vài giờ. Thông thường, thận được giữ ở nhiệt độ khoảng 4°C trên đá lạnh nhằm làm chậm quá trình phân hủy. Tuy nhiên, việc bảo quản ở nhiệt độ đóng băng trước đây từng thất bại do sự hình thành băng gây hư hại mô, làm giảm khả năng sử dụng nội tạng.

Trên thực tế, các thận hiến tặng chỉ có thể được giữ tối đa khoảng 24 giờ trên đá lạnh hoặc trong các thiết bị mô phỏng điều kiện sinh lý trong cơ thể, quá trình này khiến nhiều thận không kịp được chuyển đến người nhận phù hợp. Tại Mỹ, mỗi ngày có hơn 17 người tử vong trong khi chờ được ghép thận, một phần vì thiếu thận hiến và phần nữa do nội tạng không được sử dụng kịp thời.

Matthew Powell Palm và cộng sự tại Đại học Texas A&M đã phát triển một thiết bị giữ thận ở nhiệt độ -4°C trong môi trường kiểm soát áp suất, ngăn ngừa sự hình thành băng mà không cần sử dụng các chất chống đóng băng (cryoprotectants) có thể gây tác dụng phụ và cần phê duyệt y tế phức tạp. Thiết bị bao gồm một buồng kín với nắp trong suốt, bên dưới có cảm biến giám sát nhiệt độ và phát hiện băng. Thận được ngâm trong dung dịch bảo quản tiêu chuẩn trước khi đặt vào buồng làm lạnh.

Powell Palm mô tả đây là sự kết hợp của công nghệ đơn giản nhưng khoa học sâu sắc, tận dụng các đặc tính nhiệt động học để duy trì trạng thái siêu lạnh mà không có băng hình thành. Phương pháp này mở ra triển vọng kéo dài thời gian bảo quản thận lên nhiều ngày so với chỉ vài giờ của cách truyền thống.

Trong thí nghiệm, các thận lợn được lấy ra, làm sạch máu, sau đó bảo quản theo các nhóm: nhóm truyền thống trên đá lạnh 2 tiếng, 24 tiếng và nhóm dùng thiết bị siêu làm lạnh từ 24 đến 72 tiếng. Mỗi thận sau đó được cấy trở lại cho chính con lợn ban đầu bằng phương pháp cắt bỏ thận còn lại để chỉ giữ thận được lưu trữ.

Kết quả cho thấy thận siêu làm lạnh 24 tiếng bắt đầu hoạt động ngay sau khi cấy ghép với việc bài tiết nước tiểu, là dấu hiệu cơ bản của chức năng thận phản hồi tốt. Sau khoảng 10 ngày, các chỉ số chức năng thận đều bình thường. Nhóm bảo quản 48 và 72 tiếng cho khả năng phục hồi nhanh hơn thận bảo quản 24 tiếng trên đá lạnh, dù chậm hơn thận bảo quản 2 tiếng truyền thống.

Theo Powell Palm, việc kéo dài thời gian bảo quản gấp ba lần tiêu chuẩn lâm sàng trong 30 năm qua đã đánh dấu bước tiến quan trọng trong công nghệ bảo quản nội tạng. Heidi Yeh, bác sĩ phẫu thuật cấy ghép tại Mass General Brigham cho biết thận bảo quản 48 tiếng bằng phương pháp khác thường phải mất từ một đến hai tuần mới hoạt động lại.

Sau 30 ngày, các con lợn tiếp tục tăng trọng khoảng 30% trong khi thận mới gần như gấp đôi kích thước để thích nghi với nhu cầu tăng cao do chỉ còn một thận. Một con lợn được theo dõi trong 200 ngày cho thấy thận vẫn duy trì trạng thái khỏe mạnh lâu dài. Các kết quả này được trình bày tại Hội nghị hiến tặng và cấy ghép Mỹ tại Boston gần đây.

Một nhóm nghiên cứu tại Canada cũng từng thành công trong việc làm lạnh thận lợn dưới 0°C dùng cryoprotectant và bảo quản tới 48 tiếng nhưng thận này chỉ sống trong một tuần sau cấy ghép. Khác biệt lớn của nhóm Powell Palm là giữ thận trong trạng thái siêu lạnh đến 72 tiếng và chứng minh thận có khả năng hoạt động ổn định trên 30 ngày, một bước ngoặt chưa từng có tiền lệ.

Kevin Myer, CEO tổ chức thu nhận nội tạng LifeGift tại Texas, nhận định công nghệ có thể kéo dài thời gian bảo quản từ 18-24 giờ hiện nay lên tới 72 giờ, giúp gia tăng cơ hội lựa chọn người nhận phù hợp, vận chuyển toàn cầu và giảm chi phí logistics. Powell Palm và đồng nghiệp dự định phát triển công nghệ thành sản phẩm thương mại, đồng thời kỳ vọng Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) sẽ phê duyệt nhanh vì không sử dụng chất chống đóng băng.

Thiết bị bảo quản nhỏ gọn, dễ di chuyển, đã được thử nghiệm vận chuyển siêu làm lạnh thận bằng xe hơi đi khắp nước Mỹ. Các nghiên cứu sơ bộ cũng cho thấy khả năng bảo quản đến 120 tiếng thận vẫn giữ được trạng thái khỏe mạnh dù chưa thử nghiệm cấy ghép.

Đây là bước tiến mở ra hy vọng thay đổi sâu rộng ngành cấy ghép nội tạng, giúp cứu sống nhiều người chờ ghép thận trên thế giới.

Bài viết được biên tập với sự hỗ trợ của công cụ trí tuệ nhân tạo (AI), tổng hợp từ các nguồn tin dẫn bên dưới và đã qua kiểm duyệt của toà soạn Quang Minh Việt Nam.