Bước đột phá về nghiên cứu tổn thương nhãn cầu

Vạn sự khởi đầu nan

Ý tưởng chọn hướng nghiên cứu phương pháp dùng tế bào gốc (stem cell) điều trị tổn thương bề mặt nhãn cầu đến với PGS. TS Nguyễn Thị Bình, phó trưởng Bộ môn Mô phôi, Đại học Y Hà Nội, khi nhận được tập tài liệu về phương pháp điều trị này từ PGS. TS Hoàng Minh Châu, trưởng khoa Kết giác mạc, Bệnh viện Mắt Trung ương. Nhận thấy những ưu điểm nổi trội của phương pháp này so với các phương pháp hiện hành, PGS Nguyễn Thị Bình đã đề nghị với trưởng bộ môn lúc đó là GS.TS Trịnh Bình tập trung nhân lực nghiên cứu.

Giải thích về hội chứng suy giảm tế bào gốc vùng rìa giác mạc (limbal stem cell deficiency - LSCD), PGS Bình cho biết: “Đây là bệnh lý có thể làm giảm thị lực, thậm chí dẫn đến mù lòa. Nguyên nhân là những tế bào gốc vùng rìa giác mạc, vốn có vai trò tái tạo và chữa lành tổn thương lớp ngoài giác mạc, bị mất do bị bỏng hóa chất, bỏng cơ học, di truyền…, dẫn đến việc hình thành các vết sẹo. Lớp sẹo này theo mô liên kết củng mạc (tròng trắng) bò vào đem theo mô xơ tràn trên giác mạc (tròng đen), làm mất độ trong của giác mạc”. 

Vào thời điểm bắt đầu, “trở ngại lớn nhất là lĩnh vực này hoàn toàn mới mẻ ở Việt Nam”, PGS Nguyễn Thị Bình nhớ lại. “Chúng tôi chỉ còn cách liên tục cập nhật thông tin, cố gắng tìm đọc thêm nhiều tài liệu quốc tế về hội chứng suy giảm tế bào gốc vùng rìa trên các tạp chí chuyên ngành”. Không chỉ có vậy, nhóm nghiên cứu còn vấp phải khó khăn về nhân sự. “Chúng tôi chỉ có tám người, trong đó có hai kỹ thuật viên, một y công. Tất cả mới chỉ có kiến thức ban đầu về nuôi cấy phôi, thao tác trên kính…”, PGS Bình chia sẻ. Do thiếu kinh nghiệm nên khi nhóm bắt tay vào thực tế “đã mắc nhiều sai lầm hết sức… ngớ ngẩn, thậm chí có lúc phải đổ cả mẻ nuôi cấy vì lỗi một công đoạn. Mọi vấn đề đều ‘vỡ’ ra từ thực tế như thế”.       

Giữa những khó khăn này, nhóm đã nhận được hỗ trợ từ Bộ Y tế khi được giao đảm trách đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu nuôi cấy tế bào rìa giác mạc và ứng dụng trong điều trị một số tổn thương giác mạc”. PGS Bình đã mời thêm các đồng nghiệp Khoa Kết giác mạc cùng tham gia. Với liên kết này, một vòng tròn khám và điều trị đã được thiết lập: bệnh nhân sẽ được khám, trích mô của chính mình ở Khoa Kết giác mạc và chuyển mô sang phòng thí nghiệm Bộ môn Mô phôi nuôi cấy để sau đó ghép trở lại cho bệnh nhân.

Kinh phí được cấp theo đề tài cấp Bộ còn ở mức khiêm tốn, chừng 370 triệu đồng, nhưng là khích lệ lớn với nhóm nghiên cứu. Bằng khoản kinh phí này, họ có thể mua sắm thêm trang thiết bị và tiến hành nuôi, theo dõi hàng chục con thỏ thí nghiệm. Khi thỏ bị gây bỏng kiềm mắt và tạo sẹo giác mạc, các nhà nghiên cứu tiến hành gây mê, lấy tế bào gốc vùng rìa giác mạc mắt lành ra nuôi cấy thành tấm biểu mô. “Việc gây mê thỏ cũng không phải đơn giản vì chưa xác định được chính xác lượng thuốc cần dùng. Nếu dùng quá liều, thỏ dễ bị ngừng tim, còn chưa đủ thỏ sẽ tỉnh sớm, giãy giụa làm rách tấm biểu mô, như vậy mọi cố gắng đều thành công cốc”, PGS Bình kể.

Việc nuôi cấy tế bào không phải đơn giản bởi dù được nuôi trong lồng nuôi cấy với đầy đủ yếu tố tăng trưởng nhưng nhiều lúc tế bào vẫn không mọc. Mỗi lần như vậy, cả nhóm cùng ngồi lại họp rút kinh nghiệm, không chỉ để lần sau làm tốt hơn mà còn “do hầu hết dụng cụ, hóa chất đều phải nhập ngoại, giá mỗi lồng nuôi cấy đều hơn một trăm nghìn, dùng một lần là vất đi, hóa chất tăng trưởng thì hàng chục triệu một tube chừng 20 microliter. Xót xa vô cùng!”, PGS Bình giải thích.

Sau bốn năm miệt mài, nhóm cũng đã thành công vào năm 2007, khi nuôi cấy thành công tấm biểu mô vùng rìa giác mạc mắt lành của thỏ và ghép vào mắt hỏng đạt kết quả tốt. Việc sinh thiết mảnh mô vùng rìa được tiến hành trên bệnh nhân bị bỏng vôi tại bệnh viện Mắt Trung ương rồi chuyển tới phòng thí nghiệm Bộ môn Mô – phôi. 14 ngày nuôi cấy trong ống nghiệm, tấm biểu mô phát triển tốt để có thể ghép tự thân cho bệnh nhân vào tháng 1/2008. Cả nhóm vỡ òa trong vui sướng khi sau ba tháng theo dõi, tấm biểu mô phẳng, áp vào giác mạc tốt, không tăng sinh xơ, bệnh nhân cải thiện thị lực.

Chuẩn hóa phương pháp nuôi tạo tấm biểu mô tế bào gốc niêm mạc miệng

Trong quá trình thực hiện đề tài nhánh thuộc đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu qui trình công nghệ tạo tấm biểu mô giác mạc người để điều trị tổn thương bề mặt giác mạc do bỏng”, năm bệnh nhân bị tổn thương một mắt được ứng dụng điều trị tế bào gốc mảnh mô vùng rìa giác mạc từ mắt lành. Sau phẫu thuật ghép mảnh, các bệnh nhân bình phục nhanh và sau từ sáu đến tám tháng, mắt đã ổn định và cải thiện thị lực.

Tự tin với năng lực nghiên cứu, nhóm đã gửi hồ sơ “đấu thầu” tới Bộ KH&CN và được giao thực hiện đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu quy trình sử dụng tế bào gốc để điều trị một số bệnh của bề mặt nhãn cầu”. Với kinh phí gần bốn tỷ đồng, nhóm đã có khả năng mua sắm thêm trang thiết bị hiện đại, cử thành viên xuất sắc đi học hỏi nâng cao trình độ tại Trung tâm giải phẫu giác mạc Cornea Center thuộc bệnh viện Dental College Ichikawa General Hospital, Chiba, Nhật Bản. Trải qua mày mò nhiều thử nghiệm, nhóm đã nghiên cứu ra một phương pháp hoàn toàn mới và tự đặt tên là “Phương pháp nuôi tạo tấm biểu mô bằng mảnh biểu mô niêm mạc miệng”. Trong phương pháp này, lớp tế bào nuôi 3T3 của chuột được thay bằng những tế bào tương tự của chính bệnh nhân, qua đó tránh hiện tượng nhiễm protein của chuột. Khi đưa sang Cornea Center kiểm tra, các chuyên gia Nhật Bản cũng phải khen ngợi về độ trong, phẳng, nhẵn bóng của tấm biểu mô.

Tối ưu hóa toàn bộ quy trình thực hiện phương pháp nuôi tạo và ghép tự thân tế bào gốc biểu mô niêm mạc miệng đạt tỷ lệ thành công 65 đến 70%, nhóm đã quyết định đăng ký quyền sở hữu trí tuệ với Cục Sở hữu trí tuệ, Bộ KH&CN và hiện đã hoàn thành thủ tục giấy tờ để chờ cấp phép. Ưu điểm của quy trình này là không phải dùng máy móc đắt tiền, thời gian thực hiện ngắn và không phải sử dụng nguyên liệu từ động vật. Nhờ vậy, một ca điều trị bằng phương pháp tế bào gốc biểu mô niêm mạc miệng chỉ mất từ khoảng 10 đến 15 triệu đồng, trong khi ở Nhật Bản lên tới 5.000 USD.

Khi được hỏi về bí quyết dẫn nhóm đến thành công, PGS Bình trả lời ngắn gọn, quan trọng là biết cách “giữ lửa trong mỗi thành viên và tạo điều kiện cho mỗi người phát huy đúng khả năng của mình”. Nói thì đơn giản nhưng để duy trì được niềm say mê gắn bó của ngần ấy con người trong suốt 10 năm trời không phải dễ. PGS Bình và PGS Châu thấy bản thân mình phải có trách nhiệm hơn với công việc cũng như sát sao với tâm tư tình cảm của từng thành viên trong nhóm, “tôi vẫn tranh thủ trò chuyện với các em để giải đáp kịp thời thắc mắc, băn khoăn”.

Niềm say mê nghiên cứu khoa học đã được duy trì suốt những năm tháng theo đuổi hướng nghiên cứu, có những ngày tới tám giờ tối nhóm mới rời phòng thí nghiệm về nhà. Vào dịp lễ tết, các thành viên đều được phân công trực phòng, đảm bảo việc theo dõi hằng ngày thỏ thí nghiệm. “Bệnh nhân giai đoạn hậu phẫu có người nhà chăm sóc, còn thỏ thì phụ thuộc hoàn toàn vào kỹ thuật viên... Vì vậy thành công của phương pháp mới này có sự đóng góp không nhỏ của các em”, TS Thu Thủy, một thành viên cho biết.    

Để duy trì lực lượng và nâng cao năng lực nghiên cứu, PGS Bình đã thiết lập kế hoạch đào tạo, trao cho các thành viên xuất sắc thực hiện những đề tài nhỏ, như TS chuyên ngành mắt Vũ Tuệ Khanh đề tài “Ghép tấm biểu mô vùng rìa”, TS chuyên ngành mắt Nguyễn Thu Thủy “Ghép tấm biểu mô niêm mạc miệng”, TS ngành mô phôi Đào Thúy Phượng “Nuôi tấm biểu mô niêm mạc miệng”... Ngoài ra, nhóm cũng  có thêm một Ths, hai bác sỹ nội trú ngành mô phôi. PGS Bình tự hào: “Chúng tôi đã có một đội ngũ tinh nhuệ, tâm huyết đảm trách được nhiều công đoạn như khám lâm sàng, nuôi cấy tế bào, phẫu thuật ghép... nên không sợ bị ‘thủng’ lực lượng.”

Hiện tại, nhóm nghiên cứu đã bước vào một hướng đi mới, nghiên cứu quy trình tế bào gốc để điều trị bệnh Parkinson, một đề tài cấp Nhà nước có tổng kinh phí sáu tỷ đồng. “Chúng tôi đã bước vào giai đoạn nghiên cứu đầu tiên trên thỏ. Hy vọng sẽ tìm ra được phương pháp tốt góp phần chữa trị căn bệnh này”, PGS Bình tiết lộ.  Box: