Phát hiện mới: Gan hiến tặng có thể được 'trẻ hóa' sinh học trước khi cấy ghép

Mỗi khi một nội tạng được lấy ra khỏi cơ thể người hiến, đồng hồ bắt đầu đếm ngược. Các bác sĩ phẫu thuật thường rửa nội tạng bằng dung dịch bảo quản, cho vào túi và đặt lên đá — nơi nó bắt đầu thoái hóa ngay lập tức. Đội ngũ y tế chỉ có vài giờ để cấy nội tạng vào cơ thể người nhận.

Giải pháp thay thế: Máy bơm tưới nội tạng

Một phương án khác đang ngày càng phổ biến trong những năm gần đây, đặc biệt với các nội tạng hiến tặng không ở trạng thái khỏe mạnh nhất. Một số bệnh viện chọn cách đặt chúng lên máy bơm tưới chất dinh dưỡng và loại bỏ chất thải, thường trong khoảng 6 đến 12 giờ. Cảm giác giống như nội tạng được đưa trở lại cơ thể vậy.

Điều này cho phép bác sĩ đánh giá chất lượng nội tạng, và một số nghiên cứu gần đây cho thấy thời gian trên máy tưới máu giúp nội tạng hoạt động tốt hơn sau khi được cấy ghép. Giờ đây, các nhà khoa học phát hiện ra rằng nội tạng được tưới máu dường như trẻ hóa, ít nhất là ở cấp độ phân tử.

Nghiên cứu hé lộ điều gì?

Nghiên cứu được chia sẻ với MIT Technology Review cung cấp manh mối phân tử giải thích vì sao nội tạng từ người hiến trẻ tuổi thường có tỷ lệ thành công cao hơn. Nó cũng có thể giúp lý giải vì sao nội tạng được tưới máu ít có khả năng thất bại hơn sau khi cấy vào người nhận.

"Nếu chúng ta có thể cải thiện việc sử dụng nội tạng vượt xa những gì hệ thống hiện tại làm được, thì đó là một thắng lợi lớn." — Jesse Poganik, nhà nghiên cứu lão hóa tại Bệnh viện Brigham and Women's ở Boston, đồng tác giả nghiên cứu.

Sử dụng "đồng hồ sinh học" để đo tuổi nội tạng

Poganik cùng các đồng nghiệp, bao gồm Heidi Yeh và Alban Longchamp — các bác sĩ phẫu thuật cấy ghép tại Mass General Brigham — đã sử dụng "đồng hồ lão hóa" để đánh giá gan hiến tặng. Đây là các công cụ khoa học đo tuổi sinh học, phản ánh tình trạng sức khỏe của nội tạng (hoặc con người) chính xác hơn tuổi theo thời gian.

Trong thí nghiệm đầu tiên, nhóm nghiên cứu dùng đồng hồ này để xem xét các dấu hiệu hóa học trên DNA trong 37 mẫu lấy từ 19 lá gan hiến tặng. Những mẫu biểu sinh (epigenetic) này thay đổi theo tuổi tác. Khi so sánh mẫu từ gan bảo quản lạnh và gan được tưới máu, nhóm phát hiện một mô hình "đáng kinh ngạc" ở nhóm sau.

"Gan được tưới máu bằng máy, dù già hơn hoặc có đặc điểm bất lợi khác, lại có tuổi sinh học thấp hơn gan không tưới máu vốn trẻ hơn về mặt thời gian." — Heidi Yeh, người dẫn dắt nghiên cứu.

Mở rộng quy mô nghiên cứu

Để tìm hiểu sâu hơn, Yeh và đồng nghiệp phân tích thêm 208 mẫu từ 103 lá gan hiến tặng. Lần này họ dùng các đồng hồ lão hóa khác — đo cách gen hoạt động. Nhóm nghiên cứu xét mẫu sinh thiết từ gan sau khi được bảo quản tối đa khoảng 6 giờ, dù trong kho lạnh hay trên máy tưới máu.

Trong hầu hết trường hợp, họ cũng đánh giá mẫu thứ hai lấy khoảng một giờ sau khi gan được cấy vào người nhận.

"Bơm tưới gan ở 34 độ C với oxy và chất dinh dưỡng thực sự đảo ngược tuổi sinh học." — Alban Longchamp.

Theo kết quả chia sẻ tại một hội nghị ngành, khi loại bỏ yếu tố tuổi theo thời gian để so sánh công bằng, mức chênh lệch giữa hai nhóm lên tới khoảng 30%. Tuổi sinh học của tất cả các lá gan đều tăng ngay khi được đưa vào cơ thể người nhận, có thể do stress lên nội tạng. Tuy nhiên, hiệu ứng vẫn duy trì — nội tạng được tưới máu vẫn trẻ hơn về mặt sinh học.

Ý kiến từ chuyên gia độc lập

Nathanael Raschzok, bác sĩ phẫu thuật cấy ghép tại Charité Universitätsmedizin Berlin, người không tham gia nghiên cứu, đánh giá công trình này rất ấn tượng. Nhưng ông cho rằng vẫn chưa rõ những thay đổi này có ý nghĩa gì với người nhận. Các nội tạng trong nghiên cứu đến từ người hiến ở độ tuổi 30, 40 và 50. Raschzok muốn biết hiệu ứng tưới máu trên gan của người 80 tuổi sẽ ra sao, vì ông thường dùng nội tạng từ người hiến 70, 80, thậm chí 85 tuổi.

Ông cũng gợi ý rằng hiểu rõ hơn vì sao nội tạng trẻ hóa về mặt sinh học có thể dẫn đến các liệu pháp dùng thuốc đạt hiệu quả tương tự với chi phí thấp hơn nhiều. Điều này quan trọng vì tưới máu rất đắt — khoảng 10.000 euro ở Đức (bằng một phần tư ngân sách ca cấy ghép), và khoảng 80.000 đến 100.000 USD mỗi nội tạng ở Mỹ, theo Yeh.

Sửa chữa ở cấp độ phân tử

Yeh và đồng nghiệp không thể nghiên cứu hầu hết các lá gan trước khi tưới máu, vì nội tạng hiến tặng thường chưa được coi là thuộc trách nhiệm bệnh viện cho đến khi được đặt lên máy tưới máu. Dù vậy, bằng cách xem xét gen và các con đường phân tử dường như bị thay đổi trong nội tạng được tưới máu, họ thu được một số manh mối.

Ở cấp độ phân tử, nhóm thấy thay đổi trong các con đường tế bào liên quan đến viêm nhiễm và cấu trúc mô. Họ cũng thấy hoạt động tăng lên ở con đường cho phép tế bào loại bỏ và tái chế các phần bị hỏng — một dạng "tái chế nội bào" quan trọng.

Triển vọng và ứng dụng

Poganik hy vọng phát triển xét nghiệm xác định nội tạng nào, dựa trên tuổi sinh học, phù hợp để cấy ghép. Ông cùng đồng nghiệp cũng đang thử nghiệm các phương pháp điều trị bằng thuốc có thể đẩy tuổi sinh học của nội tạng xuống thấp hơn nữa.

Trong khi đó, bất kỳ lá gan nào không đến từ người hiến "hoàn hảo, trẻ tuổi, chết não" đều có thể được hưởng lợi từ tưới máu, theo Yeh. Công nghệ này đang thay đổi ngành phẫu thuật cấy ghép. Chỉ vài năm trước, bà và đồng nghiệp tránh dùng gan từ người bị chết tuần hoàn (khi tim ngừng đập và nội tạng thiếu máu) trên 40 tuổi. Ngày nay, họ dùng gan từ những người hiến trên 70 tuổi.

"Tưới máu đã thay đổi hoàn toàn bối cảnh cấy ghép trong ba năm qua." — Heidi Yeh.

Ý nghĩa với Việt Nam

Với ngành y tế Việt Nam, nơi tình trạng thiếu nội tạng hiến tặng vẫn là thách thức lớn, công nghệ tưới máu mở ra tiềm năng cải thiện chất lượng và tăng tỷ lệ sử dụng nội tạng. Chi phí cao hiện là rào cản, nhưng nếu các nghiên cứu về tuổi sinh học dẫn đến liệu pháp thuốc rẻ hơn, đây có thể là bước đột phá giúp nhiều bệnh nhân Việt Nam tiếp cận được cơ hội sống. Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo và các mô hình sinh học phân tử trong đánh giá nội tạng cũng cho thấy xu hướng giao thoa giữa công nghệ và y học ngày càng sâu sắc.