Liệu pháp tế bào gốc được xem là công cụ mạnh mẽ, có tiềm năng ứng dụng lớn mà một ngày nào đó có thể mở ra những hy vọng mới trong lĩnh vực y học tái tạo. Một nghiên cứu mới được thực hiện đã chỉ ra rằng có thể sử dụng công nghệ microneedles (các mũi kim siêu nhỏ) có khả năng tự phân hủy để đưa một loại tế bào gốc nhất định vào các mô bị tổn thương để chữa lành vết thương.

Tế bào gốc trung mô (MSCs) là những tế bào gốc trưởng thành đa năng, có khả năng tự tăng sinh và biệt hóa thành các tế bào khác nhau của mô liên kết bao gồm nguyên bào xương, nguyên bào sụn, tế bào cơ, tế bào mỡ. Nhưng gần đây, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng ngoài khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, MSCs nếu được đưa vào mô bị tổn thương còn có khả năng nuôi dưỡng tế bào, tăng cường sự hình thành các mạch máu mới, chống viêm và ngăn chặn được tình trạng tế bào chết đi.

Tuy nhiên, biện pháp tiêm MSCs vào mô bằng kim tiêm nếu thực hiện thường xuyên có thể gây tổn thương và thậm chí là để lại sẹo. Ngoài ra, lượng MSCs đưa vào phải đủ lớn để đảm bảo điều trị hiệu quả vị trí bị tổn thương.

Trong nỗ lực nhằm phát triển một giải pháp thay thế ít xâm lấn và hiệu quả hơn, các nhà khoa học đến từ Viện Nghiên cứu Terasaki và trường Đại học California Los Angeles (UCLA) thay vì tiêm một số lượng lớn MSCs vào mô bị tổn thương đã tìm cách giữ cho các MSCs hoạt động tốt và hoạt động trong thời gian lâu hơn.

Để làm được điều này, nhóm nghiên cứu đã tiến hành tái tạo môi trường tự nhiên của MSCs với vật liệu là các sợi gelatin. Môi trường đặc biệt cho phép duy trì hoạt động của các tế bào gốc trung mô trong cơ thể, từ đó, chúng hấp thụ chất dinh dưỡng và bắt đầu nhiệm vụ chữa lành các mô bị tổn thương.

Bước tiếp theo là đưa tế bào gốc vào mô một cách hiệu quả nhờ sự hỗ trợ của các vi kim. Trên thực tế, vi kim có kích thước siêu nhỏ nên có thể dễ dàng xâm nhập vào da hoặc mô mà không gây đau đớn cho bệnh nhân. Hàng ngàn chiếc microneedles bên trong có chứa thuốc được xếp thành các hàng, dãy. Khi được gắn vào da, chúng phân hủy dần theo thời gian và từ từ giải phóng thuốc.

Các mũi vi kim được làm từ vật liệu gelatin, bên trong có chứa các tế bào gốc trung mô. Mỗi mũi vi kim sau đó được phủ bên ngoài một lớp vỏ làm từ một loại vật liệu sinh học có độ cứng cao là Poly (lactide-coglycolide) (PLGA). Sau khi dải băng gắn các mũi vi kim được đưa vào vị trí bị tổn thương cần điều trị, lớp PLGA sẽ phân rã trước tiên và sau đó, các microneedles dần lộ ra khỏi vết nứt và bắt đầu thực hiện nhiệm vụ phân phối thuốc của mình. Trong các thử nghiệm, lượng MSCs vẫn hoạt động hiệu quả và hoạt động trong suốt khoảng thời gian 24 giờ đồng hồ đạt tới 90%.

Trong thử nghiệm trên những con chuột đã bị cắt bỏ những mẩu da nhỏ, nhóm nghiên cứu đã gắn dải băng có hàng ngàn các mũi vi kim được phủ PLGA vào vị trí da bị tổn thương bằng hình thức dán, dính đơn giản, dễ thực hiện. Dải băng này sau đó có thể gỡ bỏ rất dễ dàng. Nhóm nghiên cứu đặt tên cho công nghệ mới là Hybrid Microneedle Depot (d-HMND).

Sau khi thực hiện các biện pháp đo đạc và đánh giá một số dấu hiệu khác nhau, kết quả thu được tương đối khả quan khi các nhà khoa học quan sát thấy rằng kỹ thuật mới giúp thúc đẩy quá trình liền vết thương, tái tạo da và tóc, hạn chế tình trạng viêm nhiễm cũng như kích thích tái tạo mô và hình thành các mạch máu mới. Các chuyên gia khẳng định giải pháp điều trị này hiệu quả hơn so với phương pháp tiêm trực tiếp vào vùng vết thương hay sử dụng microneedles không chứa MSCs.

Ali Khademhosseini, đồng tác giả của nghiên cứu chia sẻ: “Trong tương lai, hệ thống d-HMND có thể được chế tạo nhanh chóng trong quy mô phòng thí nghiệm lâm sàng nhằm áp dụng trong điều trị tổn thương da cũng như các hội chứng rối loạn khác, bao gồm bệnh u tế bào hắc tố và các rối loạn về da liễu khác đòi hỏi áp dụng liệu pháp tế bào gốc”.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Advanced Functional Materials.

P.K.L (NASATI), theo https://newatlas.com/medical/stem-cell-microneedles-fast-wound-healing/#:~:text=Stem%20cells%20are%20powerful%20tools,dissolvable%20microneedles%2C%20to%20heal%20wounds., 6/2020