Kỳ lạ: Cỗ máy in thận người

Tại hội nghị TED tổ chức ở Long Beach, California, bác sĩ phẫu thuật Anthony Atala đã khiến khán giả chú ý bằng màn trình diễn chế tạo một quả thận người ba chiều ngay trên sân khấu. Ông là bác sĩ phẫu thuật thuộc Viện Y học tái sinh Wake Forest, nơi theo đuổi những hướng nghiên cứu nhằm tạo ra mô và cơ quan thay thế cho bệnh nhân. Cỗ máy đặc biệt do ông sáng chế được kỳ vọng mở thêm khả năng cung cấp thận cấy ghép, trong bối cảnh số người cần điều trị luôn vượt xa nguồn nội tạng hiến tặng. Theo trình bày của Atala, quy trình bắt đầu bằng việc sử dụng máy quét để thu nhận hình ảnh ba chiều từ quả thận cần được thay thế. Hình ảnh này giúp nhóm nghiên cứu xây dựng mẫu nội tạng phù hợp với cơ thể từng bệnh nhân, thay vì tạo ra một sản phẩm giống hệt cho tất cả mọi người. Cách tiếp cận ấy hướng tới việc tái tạo quả thận theo đặc điểm riêng, đồng thời giảm sự phụ thuộc vào nội tạng do người tình nguyện hiến tặng. Sau bước quét, bác sĩ sử dụng một mẫu mô nhỏ, kích thước chỉ tương đương nửa con tem thư, để khởi động quá trình chế tạo được điều khiển bằng máy tính. Mẫu mô đóng vai trò như nguồn vật liệu ban đầu, giúp cỗ máy xác định cấu trúc cần xây dựng trong từng giai đoạn tiếp theo. Atala ví quy trình này với việc nhào trộn một chiếc bánh, bởi nhiều thành phần phải được sắp xếp tuần tự để tạo nên sản phẩm hoàn chỉnh. Cỗ máy không tạo ra quả thận chỉ trong một thao tác, mà hoạt động lần lượt qua từng lớp vật liệu để hình thành cấu trúc ba chiều. Mỗi lớp được đặt theo thiết kế đã tính toán, nhằm tái tạo mẫu mô thu nhận từ chính bệnh nhân cần ghép. Khi các lớp nối tiếp nhau hoàn tất, sản phẩm thu được trở thành một quả thận cấy ghép được chế tạo theo hình dạng và yêu cầu cụ thể. Câu chuyện của Luke Massella cho thấy hướng nghiên cứu này từng gắn với những thử nghiệm trên bệnh nhân từ khoảng một thập kỷ trước. Massella là một trong những người đầu tiên nhận quả thận được tạo ra bằng phương pháp này, khi anh mới mười tuổi và đang đối mặt với tình trạng sức khỏe đặc biệt nghiêm trọng. Anh sinh ra cùng dị tật chẻ đôi cột sống, còn được gọi là spina bifida, khiến cả hai quả thận không hoạt động. Sau ca phẫu thuật, Massella có cơ hội tiếp tục học tập và xây dựng cuộc sống gần giống những người khác trong cùng độ tuổi. Hiện anh theo học đại học, đồng thời xem cuộc phẫu thuật cấy ghép là bước ngoặt giúp mình sống đến ngày hôm nay. Trải nghiệm ấy biến một tiến bộ kỹ thuật vốn khó hình dung thành câu chuyện cụ thể về một bệnh nhân được cứu sống và phục hồi sinh hoạt. Atala cho biết khoảng 90% bệnh nhân đang chờ phẫu thuật cấy ghép thực sự cần thận, trong khi số cơ quan do người hiến tặng cung cấp vẫn không đáp ứng đủ. Khoảng cách giữa nhu cầu điều trị và nguồn nội tạng tạo nên một cuộc khủng hoảng nghiêm trọng đối với hệ thống chăm sóc y tế. Khi tuổi thọ con người tăng lên, các cơ quan cũng có thể suy yếu, khiến nhu cầu thay thế nội tạng tiếp tục trở thành thách thức lớn. Trong bối cảnh đó, cỗ máy in thận của Atala được xem như một nỗ lực nhằm giải quyết tình trạng khan hiếm cơ quan cấy ghép cứu sống bệnh nhân. Công nghệ này kết hợp hình ảnh ba chiều, mẫu mô nhỏ, điều khiển máy tính và quá trình xây dựng từng lớp để hướng tới nội tạng phù hợp từng người. Màn trình diễn tại TED vì thế không chỉ gây kinh ngạc, mà còn cho thấy y học tái sinh đang tìm cách biến nguồn mô sẵn có thành hy vọng mới cho người chờ ghép thận.