Thận nhân tạo lọc độc tố trong thuốc

“Thận trên một con chip” (Kidney on a chip) thiết bị y tế mới được các nhà khoa học Mỹ tại Đại học Michigan (UM) phát triển thành công có chức năng mô phỏng cơ chế hấp thụ và xử lý thuốc trên từng tế bào tương tự như một quả thận khỏe mạnh. Công nghệ này được kỳ vọng sẽ mang lại sự sống cho hàng triệu người bị suy thận.

Xác định liều lượng thuốc an toàn

Thông thường, với chức năng lọc máu, thận rất dễ bị tổn thương bởi các độc tố có trong máu, do đó nếu người bệnh thường xuyên dùng một loại thuốc nhất định ở liều lượng quá cao sẽ dẫn tới nguy cơ suy thận.

Cũng theo các chuyên gia y tế, để kiểm tra liều lượng thuốc và hàm lượng của các tá dược có an toàn hay không, các công ty dược thường thử nghiệm trên động vật, đặc biệt là các động vật có những thông số khoa học tương đương với con người. Tuy nhiên, hiệu quả mang lại đôi khi không như mong muốn bởi ở một số loài động vật chế độ xử lý thuốc khác với ở người.

Kỹ thuật mới của các nhà khoa học Đại học Michigan (Mỹ) có thể giúp đảm bảo an toàn cho các bệnh nhân đối với hầu hết các loại thuốc điều trị đưa vào bên trong cơ thể, gồm cả những loại thuốc thông thường, kháng sinh, hay thậm chí cả các đơn vị thuốc điều trị đặc biệt và có hàm lượng độc tố cao có thể làm tổn thương một số cơ quan nội tạng.

Thiết bị mới này được mô phỏng tương tự như môi trường bên trong quả thận của người. Các nhà khoa học đã sử dụng 1 con chip vi lỏng để tạo ra 1 dòng chảy chính xác của thuốc tới tận các tế bào của thận. Đây là lần đầu tiên một thiết bị như trên được dùng để xử lý thuốc trong cơ thể ngay tại thời điểm điều trị.

“Thiết bị “thận trên 1 con chip” của chúng tôi mô phỏng quá trình lọc cũng như cung cấp một số cách xử lý thuốc bên trong cơ thể, đặc biệt là bạn bị sốc phản ứng khi sử dụng thuốc và hàm lượng thuốc tăng lên đột ngột”, Giáo sư kỹ thuật sinh học Shuichi Takayama của UM cho biết. Ngoài ra, Giáo sư Takayama còn khẳng định, trong quá trình thử nghiệm thiết bị cho phép các nhà nghiên cứu làm thay đổi được dòng chảy thông qua các thiết bị mô phỏng mức độ khác nhau về chức năng của thận.

“Thậm chí, ngay cả khi dùng một liều lượng nhỏ, thuốc cũng có thể tác động tới một số cơ quan trong cơ thể, trong đó có thận. Thiết bị này giúp cung cấp một cách đồng bộ và phản ánh chính xác thông tin thực tế của bệnh nhân với chi phí quá thấp”, Kim Sejoong – Giáo sư tại Bệnh viện Đại học Quốc gia Seoul (Hàn Quốc), cựu nghiên cứu sinh của UM nhấn mạnh.

Rút ngắn thời gian thử nghiệm thuốc

Thiết bị trên mặt kính này có chứa các tế bào sống của thận người ở bên trong một màng bọc polyester có thể thấm qua được và kẹp ở giữa 2 ngăn trên và dưới của thiết bị. Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thử nghiệm để so sánh 2 liều lượng khác nhau của gentamicin, một loại kháng sinh được dùng phổ biến đối với các trường hợp bệnh nhân đặc biệt.

Các dung dịch chứa nồng độ thuốc khác nhau được đưa vào ngăn trên và thông qua các kênh lưu vi chúng thấm qua lớp màng và các tế bào thận trước khi nhỏ xuống ngăn dưới của thiết bị. Những tế bào này sau đó sẽ được kiểm tra trên kính hiển vi để đánh giá về tình trạng. “Chúng tôi đã thu được kết quả rất tốt liên quan đến sinh lý con người, ít nhất là về mặt hiệu ứng liều lượng so với những thử nghiệm trên động vật thông thường”, Giáo sư Takayama cho biết.

“Mục tiêu trong tương lai của chúng tôi là cải tiến thiết bị nhằm mang lại hiệu quả cao nhất, ngăn chặn bất kỳ thành phần độc tố nào có trong dược phẩm gây hại sức khỏe con người”, nhóm nghiên cứu kỳ vọng. Ngoài ra, kỹ thuật mới này cũng sẽ giúp các nhà sản xuất dược phẩm cho ra thị trường những loại thuốc an toàn đối với người sử dụng, tránh ảnh hưởng tới nội tạng như tim, gan… Đồng thời, nó cũng giúp người bệnh an tâm hơn trong quá trình sử dụng thuốc cũng như điều trị bệnh.

Theo_An ninh thủ đô