Người đầu tiên trên thế giới được ghép tim lợn biến đổi gene vẫn khỏe mạnh sau ca phẫu thuật ở Baltimore, Maryland, Mỹ. Các nhà phẫu thuật hy vọng tiến bộ này sẽ giúp có thêm nhiều bệnh nhân được ghép tạng từ động vật. Tuy nhiên, vẫn còn đó những rào cản kỹ thuật và y đức.
“Chúng ta đã tiến một chặng đường đường dài để có ca phẫu thuật này.”, bác sĩ phẫu thuật Megan Sykes tại Đại học Columbia ở New York cho biết.
Hàng thập kỷ qua, các nhà khoa học trên toàn thế giới đã theo đuổi mục tiêu cấy ghép nội tạng động vật cho cơ thể người, với thuật ngữ là “xenotransplantation”.
Ca phẫu thuật ghép tim lợn cho người được trao cơ hội hiếm hoi
Ca phẫu thuật ngày 7/1/2022 đánh dấu lần đầu tiên một cơ quan nội tạng ở lợn được cấy ghép cho người. Bệnh nhân được cấy ghép tim lợn chỉnh sửa gene đã vượt qua ca phẫu thuật và đang trên đà hồi phục.
Trước khi cấy ghép cho người bệnh, trái tim lợn trải qua chỉnh sửa gene để chống đào thải do miễn dịch ở người. (Nguồn ảnh: Trường Y khoa Đại học Maryland)
Trước ca phẫu thuật trên người sống, vào năm 2021, các nhà phẫu thuật tại Đại học Y Langone ở New York đã thí nghiệm cấy ghép thận lợn chỉnh sửa gene cho hai người chết não. Những quả thận được ghép đã không bị đào thải sau khi cấy ghép, và hoạt động bình thường trong khi cơ thể người chết não được hồi sức bằng máy thở.
Phần lớn nghiên cứu tới nay được thí nghiệm trên linh trưởng. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu hy vọng rằng ca ghép tim lợn chỉnh sửa gene này sẽ là bước khởi động cho cấy ghép lâm sàng nội tạng động vật trên người, vượt qua các rào cản hiện nay.
Bác sĩ ghép tạng David Cooper tại Bệnh viện Massachusetts ở Boston cho biết, các ca thử nghiệm cũng như phẫu thuật trên người quý giá và mang lại nhiều kinh nghiệm hơn rất nhiều so với các ca thí nghiệm trên khỉ trước đây. “Đã đến lúc chúng ta chuyển sang giai đoạn thử nghiệm lâm sàng và xem những trái tim và quả thận được cấy ghép từ động vật vận hành như thế nào trong cơ thể người nhận”.
Cấy ghép dị loại (Xenotransplantation - cấy ghép mô, tế bào sống, cơ quan nội tạng từ loài này sang loài khác) đã chứng kiến những bước tiến lớn trong những năm gần đây cùng với sự ra đời của kỹ thuật chỉnh sửa gene CRISPR–Cas9. Chính kỹ thuật này đã giúp cho việc tạo ra các cơ quan nội tạng từ lợn ít bị đào thải hơn khi cấy ghép do hệ thống miễn dịch ở cơ thể có khuynh hướng tấn công dị vật.
Ca phẫu thuật mới nhất do Trung tâm Y khoa Đại học Maryland tiến hành sử dụng nội tạng từ lợn với 10 khâu chỉnh sửa gene.
Thử nghiệm từng bị cơ quan quản lý từ chối thực hiện
Các nhà nghiên cứu đã nộp đơn lên Cơ quan quản lý thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA) nhằm thử nghiệm lâm sàng ghép tim lợn trên người nhưng đã bị từ chối. Theo BS. Muhammad Mohiuddin-nhà phẫu thuật đứng đầu nhóm nghiên cứu tại Đại học Maryland, ban đầu FDA đã tỏ ra lo ngại về việc đảm bảo lợn có nguồn gốc từ cơ sở y khoa và muốn nhóm nghiên cứu ghép tim lợn cho 10 con khỉ đầu chó trước khi chuyển sang ghép cho người.
Tuy nhiên, bệnh nhân 57 tuổi David Bennett đã cho đội ngũ của Mohiuddin cơ hội đặc cách cấy ghép thẳng trên người. Bennett đã sống phụ thuộc vào máy trợ tim gần 2 tháng và không thể bơm máu lên tim bằng máy nữa bởi rối loạn nhịp tim bất thường. Ông cũng không thể ghép tim của người khác, do có tiền sử từng không tuân thủ hướng dẫn điều trị của bác sĩ. Với tình trạng có thể đối mặt với cái chết của bệnh nhân, FDA đã cho phép đội ngũ nghiên cứu ghép tim lợn đã chỉnh sửa gene cho Bennett.
Cuộc phẫu thuật đã suôn sẻ và chức năng của tim ghép rất tốt, BS. Mohiuddin cho biết. Đội ngũ phẫu thuật sẽ kiểm soát các phản ứng miễn dịch cũng như hoạt động tim của bệnh nhân Bennett.
BS. Mohiuddin cho biết đội ngũ nghiên cứu sẽ tiếp tục các hoạt động thử nghiệm lâm sàng có kiểm soát và có thể nộp đơn xin tiến hành thêm các ca phẫu thuật tương tự nếu có bệnh nhân cần ghép tạng khẩn cấp.
Nếu trường hợp của bệnh nhân Bennett thành công và thêm nhiều nơi khác thử nghiệm ghép tạng động vật cho người, các nhà quản lý và hội đồng y đức sẽ cần phải đưa ra quy định trường hợp nào là hợp lệ để nhận tạng từ lợn. Đó là ý kiến của chuyên gia Jeremy Chapman- nhà phẫu thuật ghép tạng đã về hưu của Đại học Sydney, Australia.
Mòn mỏi chờ đợi tạng ghép vẫn chưa phải là điều kiện đủ để chấp thuận một quá trình phẫu thuật mang tính thử nghiệm và tiềm ẩn rủi ro cao như vậy, ông nói. Điều này đặc biệt đúng với các cơ quan nội tạng khác, chẳng hạn như thận. Phần lớn bệnh nhân trong danh sách chờ ghép tạng vẫn có thể lọc máu chạy thận. Theo ông, các nhà quản lý và hội đồng y đức sẽ cần phải quyết định xem cơ hội thành công và lợi ích từ ca ghép tạng động vật mang lại có vượt trội so với rủi ro khi phải chờ đợi để được ghép tạng người hay không.
Nội tạng lợn phục vụ cho việc ghép tạng có gì đặc biệt?
Hiện nay, việc ghép tạng từ động vật cho người cũng bị giới hạn bởi nguồn cung lợn đủ tiêu chuẩn y khoa cũng như những rào cản về pháp lý. Hiện nay, chỉ có duy nhất một công ty – Revivicor ở Blacksburg, Virginia do tập đoàn United Therapeutics sở hữu có cơ sở phù hợp và lợn đủ tiêu chuẩn cấp độ lâm sàng.
Những con lợn phục vụ cho việc ghép tạng được nuôi tại một cơ sở gần Birmingham, Alabama. Nhưng Revivicor đang xây dựng một cơ sở lớn hơn ở Virginia với hy vọng sẽ cung cấp hàng trăm cơ quan nội tạng mỗi năm.
David Ayares, giám đốc điều hành của Revivicor đã chỉnh sửa gene lợn trong vòng 2 thập kỷ qua, thử nghiệm các loại chỉnh sửa gene khác nhau nhằm hạn chế đào thải nội tạng ghép ở người và các loài linh trưởng khác.
Để có thể tạo ra trái tim lợn sử dụng trong ca ghép tim trên, Revivicor đã phải loại bỏ 3 loại gene ở lợn kích hoạt phản ứng tấn công ở hệ miễn dịch của người, và thêm 6 loại gene ở người giúp cơ thể chấp nhận tạng ghép. Khâu chỉnh sửa gene cuối cùng nhằm ngăn ngừa trái tim phản ứng với hormone tăng trưởng, đảm bảo nội tạng từ vật nuôi có cân nặng lên tới 400kg vẫn giữ kích cỡ trái tim của người.
BS. Mohiuddin cho biết, chi phí mỗi ca ghép tạng lợn cho linh trưởng tốn khoảng 500.000 USD. Tương lại của ngành ghép tạng dị loài có thể bao gồm quy trình chỉnh sửa gene để tương thích tạng với người nhận. Chẳng hạn như nghiên cứu riêng của bác sĩ phẫu thuật David Cooper thuộc BV Massachusetts cho thấy, ở linh trưởng nhận thận của lợn, chỉnh sửa gene liên quan tới hormone tăng trưởng gây ra vấn đề với lưu thông nước tiểu. Nhưng ông cho biết đội ngũ của ông hy vọng sẽ sớm tiến hành cấy ghép thận lợn trên người, nếu như có thể nhận được một quả thận lợn được chỉnh sửa gene phù hợp.
Theo bác sĩ phẫu thuật Megan Sykes tại Đại học Columbia, sẽ còn phải mất thêm thời gian thì các loại tạng khác ở lợn mới có thể sẵn sàng cho mục đích lâm sàng. Thời gian sống trong khi chờ được ghép gan ngày một ngắn lại, nên khó có thể phán xét nếu bệnh nhân nhận tạng từ lợn. Mà mặc dầu bệnh nhân cần được ghép phổi thường chết trong khi mòn mỏi chờ đợi tạng hiến, BS. Sykes vẫn cho rằng những lá phổi lợn mong manh tỏ ra rất khó để ghép trên loài linh trưởng và thường hay bị đào thải.
Hạn chế của mô hình thử nghiệm ghép tạng trên linh trưởng
Các chuyên gia Cooper, Chapman và những người khác cho biết điều quan trọng là phải nghiên cứu ghép tạng trên người hơn là trên loài linh trưởng. Sự khác biệt giữa giống loài đã “ngăn cản chúng ta tiến xa hơn với mô hình dự đoán kết quả lâm sàng”, chuyên gia Chapman cho biết.
Loài linh trưởng thường có kháng thể mà con người không có. Kháng thể này tấn công protein trên nội tạng lợn. Do đó, nhiều nghiên cứu đã tìm cách để những cơ quan nội tạng này phù hợp với linh trưởng chứ không phải để phù hợp với người.
Hơn nữa, các nhà khoa học cũng cần phải nghiên cứu sinh lý học của tim lợn. Liệu trái tim lợn có đập cùng nhịp với tim người? Và liệu người bệnh có phản ứng với ca ghép tạng giống với những chú linh trưởng khỏe mạnh hay không?
Một số công ty công nghệ gene khác đang áp dụng các kỹ thuật chỉnh sửa gene khác nhau, mặc dù chưa nơi nào có cơ sở ở cấp độ y học như United Therapeutics.
Ayares và United Therapeutics từ chối tiết lộ chi phí để tạo ra mỗi con lợn phục vụ cho việc ghép tạng, mặc dù thừa nhận rằng rất tốn kém. Tuy nhiên, khi nhiều công ty nhảy vào cuộc chơi, chuyên gia Cooper kỳ vọng chi phí sẽ giảm xuống và có thể FDA và một số nhà quản lý khác sẽ nới lỏng điều kiện để được cho phép thực hiện ca phẫu thuật đặc biệt này.
