Y học tái tạo trên không gian và kỹ thuật mô

Y học tái tạo (RM) là một lĩnh vực đang phát triển nhanh chóng nhằm mục đích mô hình hóa sinh lý học và sinh lý bệnh của con người (Mô hình hóa bệnh - DM) bằng cách tạo ra các cơ quan và mô được in sinh học 3D và sử dụng chip cơ quan nội tạng (Organ-on-a-Chip-OoC), các cơ quan (organoids) nuôi cấy tế bào 3D và các hệ thống khác.

OoC ngày càng được coi là một công nghệ thay đổi cuộc chơi tiềm năng trong RM / DM được sinh ra từ sự hội tụ của kỹ thuật mô và công nghệ nuôi cấy vi lỏng. Mặc dù vậy, lĩnh vực này vẫn chưa đưa OoC vào các quy trình chẩn đoán hoặc điều trị thông thường vì một loạt thách thức và rào cản đòi hỏi sự đột phá về công nghệ. Trong không gian, một số thay đổi sâu sắc diễn ra trong các tế bào, bao gồm những thay đổi trong tín hiệu tế bào, tập hợp tế bào hoặc trong vật lý chuyển động của chất lỏng do vi trọng lực. Trọng tâm chính có thể là các mô hình thí nghiệm đặt trong không gian để nghiên cứu các bệnh ảnh hưởng đến tim, hệ thống miễn dịch, xương và cơ và bao gồm các cuộc điều tra dựa trên tế bào gốc, mô in sinh học và biểu hiện gen. Thử nghiệm bên ngoài điều kiện Trái đất tạo cơ hội cho những khám phá không thể thực hiện trên Trái đất có thể là nền tảng để nghiên cứu tốt hơn các hiện tượng sinh học và di truyền quan trọng như tín hiệu và tập hợp tế bào, vật lý chuyển động của chất lỏng do vi trọng lực và biểu hiện gen. Về lâu dài, y học dựa trên tế bào gốc và không tái tạo bao gồm kỹ thuật mô, là việc thay thế thành công các cơ quan hoặc bộ phận cơ quan bị bệnh bằng các chất thay thế được sản xuất trong ống nghiệm có tiềm năng tích hợp hoàn toàn vào cơ thể bệnh nhân, sẽ tác động đến việc điều trị một loạt các điều kiện bệnh lý. Nhiều yếu tố tái lập trình đã được biết đến có thể gây ra sự phân hóa mô và tái tổng hợp các giai đoạn phát triển sau đó, dẫn đến việc nuôi cấy tế bào tương tự về mặt giải phẫu và sinh lý với cơ quan đích. Với y học tái tạo không gian kết hợp với phương pháp tiếp cận kỹ thuật mô, chúng ta có tiềm năng đạt được những hiểu biết quan trọng về các chức năng sinh học chính liên quan đến các lĩnh vực y tế chưa được đáp ứng.

Lĩnh vực này dựa trên các xu hướng công nghệ mới nổi như: bionics (y học), phòng thí nghiệm trên chip (Lab-on-a-chip), nhận dạng phân tử, các bộ phận của con người được in sinh học, kiểm soát biểu hiện gen, công nghệ thay đổi biểu sinh, microbiome, y học tái tạo, tế bào người được tái lập trình, quang hợp nhân tạo, vật liệu tự phục hồi.

N.M.Q (NASATI), theo EIC working paper 1/2022. Identification of emerging technologies and breakthrough innovations. European Union