In sinh học để sửa chữa xương được cải thiện nhờ liệu pháp gen

Nếu có đủ thời gian và năng lượng, cơ thể sẽ tự chữa lành. Tuy nhiên, khi có sự can thiệp của bác sĩ hoặc kỹ sư, quá trình xương lành lại không phải lúc nào cũng diễn ra theo kế hoạch do thiếu các hóa chất kiểm soát và thúc đẩy quá trình này. Giờ đây, một nhóm kỹ sư quốc tế đang tiến hành in xương cùng với hai gen mã hóa yếu tố tăng trưởng, giúp kết hợp các tế bào và chữa lành các khiếm khuyết trong hộp sọ của chuột.

Ibrahim T. Ozbolat - phó giáo sư khoa học kỹ thuật và cơ khí - cho biết: “Các yếu tố tăng trưởng cần cho sự phát triển của tế bào. Chúng tôi sử dụng hai gen không giống nhau để mã hóa hai yếu tố tăng trưởng khác nhau. Những yếu tố tăng trưởng này giúp tế bào gốc di chuyển vào vùng khiếm khuyết và giúp tế bào tiền thân biến đổi thành xương".

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng gen mã hóa PDGF-B, yếu tố tăng trưởng có nguồn gốc từ tiểu cầu, để kích thích tế bào nhân lên và di chuyển, đồng thời mã hóa gen BMP-2, protein hình thái xương, giúp cải thiện quá trình tái tạo xương. Nhóm nghiên cứu đã phân bố cả hai gen bằng phương pháp in sinh học.

Nhóm nghiên cứu đã gắn ADN cho protein vào plasmid - các vòng ADN dạng vòng có thể vận chuyển thông tin di truyền. Khi ADN xâm nhập vào tế bào tiền thân, nó bắt đầu sản sinh các protein thích hợp để tăng cường sự phát triển của xương.

Hai gen này được in trong quá trình phẫu thuật vào một lỗ trên hộp sọ của chuột bằng một thiết bị rất giống máy in phun. Hỗn hợp được tạo ra giải phóng gen mã hóa PDGF-B trong 10 ngày và sau đó, đến gen mã hóa BMP-2 trong 5 tuần.

Những con chuột được nhận gen in sinh học với khả năng giải phóng có kiểm soát gen mã hóa BMP-2, đã tạo ra khoảng 40% mô xương và 90% độ che phủ của xương trong 6 tuần, trong khi ở những con chuột có cùng khiếm khuyết, nhưng không được điều trị, tỷ lệ này là 10% mô xương mới và 25% độ che phủ xương.

N.P.D (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2022-04-bioprinting-bone-gene-therapy.html, 12/4/2022