Mô hình ‘Retina’ được in 3D có thể trợ giúp không?

Một trong những thách thức đối với việc nghiên cứu và điều trị AMD là rất khó để quan sát sự tiến triển của tình trạng bệnh ở người nếu không có mô hình sinh lý học.

Nghiên cứu mới này đã phát triển một mô hình có thể phân hủy sinh học thông qua in 3D, cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu cái được gọi là hàng rào máu-võng mạc. Hàng rào máu-võng mạc liên quan đến việc cung cấp chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải từ các tế bào biểu mô sắc tố võng mạc, bản thân chúng rất quan trọng đối với sức khỏe của tế bào cảm quang trong mắt bạn.

“Bằng cách tạo lại rào cản đó, những gì họ đã làm là tạo ra một bề mặt tế bào trên cả hai mặt của mô hình,” cho biết Tiến sĩ Mark Fromermột bác sĩ nhãn khoa tại Bệnh viện Mắt, Tai và Họng Manhattan.

Mô hình này tái tạo các thành phần của hàng rào máu-võng mạc, bao gồm biểu mô sắc tố võng mạc, màng Bruch và choriocapillaris, tất cả đều quan trọng khi nghiên cứu AMD. Thông thường, màng Bruch giúp điều chỉnh quá trình trao đổi chất dinh dưỡng và chất thải giữa choriocapillaris giàu mạch máu và biểu mô sắc tố võng mạc. Tuy nhiên, tác động của AMD có thể làm gián đoạn quá trình này, làm hỏng biểu mô sắc tố võng mạc và cuối cùng ảnh hưởng đến thị lực.

“Bằng cách tạo hình ảnh 3D này, tất cả các thành phần này có thể bắt đầu giúp các nhà nghiên cứu nghiên cứu quy trình [of AMD]. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một hệ thống để nghiên cứu quá trình bệnh trong ống nghiệmđấu với trong cơ thể sốngđó là một sự khác biệt rất lớn.”

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã in sự kết hợp của các tế bào gốc cho ba loại tế bào khác nhau (tế bào nội mô, ngoại bào và nguyên bào sợi) lên một giàn giáo 3D. Sau đó, họ cấy các tế bào biểu mô sắc tố võng mạc lên phía bên kia của giàn giáo. Sau đó, các tế bào bắt đầu tạo ra các lớp thực sự giống với các cấu trúc mà bạn sẽ tìm thấy trong giải phẫu của mắt người.

Hy vọng sau đó là các nhà khoa học cuối cùng có thể sử dụng mô hình này để nghiên cứu AMD và có khả năng phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn có thể giúp điều trị hoặc chữa khỏi tình trạng này.

Thoái hóa điểm vàng, hay thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác, là một vấn đề xảy ra với võng mạc của mắt. Nó xảy ra khi một phần của võng mạc, được gọi là điểm vàng, bị tổn thương. Tổn thương điểm vàng làm suy yếu khả năng của một người để xem các chi tiết nhỏ, dù ở gần hay ở xa, trong khi tầm nhìn ngoại vi vẫn bình thường.

Có hai loại thoái hóa điểm vàng: khô và ướt. AMD khô là phổ biến nhất, ảnh hưởng đến khoảng 80% của những người bị AMD. AMD khô xảy ra khi điểm vàng mỏng đi theo tuổi tác và bắt đầu tạo ra sự tăng trưởng protein, bắt đầu phá vỡ biểu mô sắc tố võng mạc, cũng như làm rối loạn các mạch máu phía sau mắt. Cuối cùng, điều này dẫn đến sự phá hủy các mạch máu và có thể gây mù lòa.

AMD ướt ít phổ biến hơn nhưng nghiêm trọng hơn. Điều này xảy ra khi các mạch máu bất thường phát triển bên dưới võng mạc, có thể rò rỉ máu hoặc các chất lỏng khác và gây ra sẹo ở điểm vàng, một lần nữa dẫn đến mù lòa.

Hiện tại, không có cách nào để điều trị dạng khô của AMD. Để điều trị AMD thể ướt, các loại thuốc được gọi là thuốc tiêm chống VEGF có thể giúp giảm số lượng mạch máu bất thường ở võng mạc. VEGF, hay yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu, là nguyên nhân gây ra sự phát triển của các mạch máu phía sau võng mạc. Sự gia tăng VEGF là một phần nguyên nhân gây ra AMD ướt.

“Những mũi tiêm đó hạn chế [protein] các yếu tố tăng trưởng bằng cách ngăn chặn VEGF trên võng mạc, ức chế chảy máu bên dưới võng mạc.”

Đó là đối với AMD ướt. AMD thể khô không có bất kỳ phương pháp điều trị chính thức nào, tuy nhiên, theo Fromer, các loại thuốc tiêm sắp ra mắt được thiết kế để ức chế thoái hóa võng mạc đối với AMD thể khô.

Đó là lý do tại sao nghiên cứu mới này có khả năng thay đổi cuộc chơi, vì nó cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu toàn bộ bức tranh về cách hàng rào máu võng mạc bên ngoài bị ảnh hưởng trong AMD. Mô hình 3D có thể tạo ra cả kịch bản AMD khô và ướt.

“Bạn có thể xem các loại thuốc khác nhau có thể ảnh hưởng đến hàng rào máu-võng mạc bên ngoài như thế nào. Bạn có thể xem xét các tương tác phức tạp giữa các loại ô khác nhau trong vùng đó. Khó hơn nhiều để làm điều đó trong môi trường trực tiếp. Nó thậm chí có thể cho phép trong tương lai võng mạc biến đổi gen có thể được cấy ghép,” Fromer nói thêm. “Đó là cách xuống đường. Nhưng đó sẽ là hy vọng.”

Nghiên cứu này vẫn còn trong những ngày đầu và nghiên cứu đã có một vài hạn chế. Những gì các nhà nghiên cứu tạo ra không hoàn toàn giống với những gì bạn thấy trong hàng rào máu võng mạc thực tế. Nguồn cung cấp máu cũng không giống nhau và một số loại tế bào tự nhiên trong hàng rào đó không thể được tạo ra trong mô hình này.

Fromer nói, “Nhưng họ chắc chắn có cơ sở vững chắc để kiểm tra địa điểm xảy ra dịch bệnh, vốn ảnh hưởng đến hàng trăm triệu người.”