Các nhà nghiên cứu đã nuôi cấy các cơ quan dạng mô (organoid) trong hơn một thập kỷ qua, bao gồm cả các organoid thận có cấu trúc giống ống thận (trong ảnh) - Ảnh: GUARDIAN
Trung tâm Mô hình chuyển dịch tiền lâm sàng tại Cambridge (Anh) sẽ được đầu tư 20 triệu bảng để phát triển các mô hình sinh học từ tế bào người, trong đó có organoid - những cấu trúc mô 3D thu nhỏ mô phỏng một số đặc điểm của cơ quan thật.
Theo The Guardian, các nhà khoa học sẽ xây dựng một thư viện organoid được chuẩn hóa và kiểm định để cung cấp cho giới nghiên cứu cũng như ngành dược. Mục tiêu là giúp đánh giá thuốc mới chính xác hơn trước khi bước vào thử nghiệm trên người, đồng thời giảm số động vật phải sử dụng trong quá trình phát triển thuốc.
Organoid thường được gọi nôm na là "cơ quan tí hon", nhưng thực tế không phải một quả tim, bộ não hay ruột hoàn chỉnh được thu nhỏ. Chúng là những cụm tế bào ba chiều, có thể nhỏ hơn một milimét, được nuôi từ tế bào gốc hoặc mô người và có khả năng tái hiện một số cấu trúc, hoạt động sinh học cũng như phản ứng với thuốc của cơ quan thật.
Đáng chú ý, các nhà khoa học có thể tạo organoid từ chính tế bào của bệnh nhân, cho phép cùng một loại thuốc được thử trên mô của nhiều người mắc cùng căn bệnh, từ đó nhận diện nhóm bệnh nhân nào có khả năng đáp ứng tốt nhất.
Hình ảnh từ Viện Công nghệ sinh học phân tử ở Vienna mô tả mặt cắt ngang của một mô hình não bộ được phát triển với các vùng não khác nhau - Ảnh: GUARDIAN
GS Matthias Zilbauer - chuyên gia tiêu hóa nhi tại Viện Tế bào gốc Cambridge - cho rằng nhiều bệnh của con người hoặc không xuất hiện ở động vật, hoặc diễn biến rất khác.
"Chúng tôi muốn những phép thử và mô hình có thể cho biết phương pháp điều trị nào hiệu quả và hiệu quả với bệnh nhân nào. Một con chuột không thể nói cho chúng ta điều đó", ông nói.
Đây là vấn đề lớn của quá trình phát triển thuốc hiện nay. Trong lịch sử, hơn 90% thuốc vượt qua các nghiên cứu tiền lâm sàng cuối cùng vẫn thất bại khi thử nghiệm trên người hoặc không được phê duyệt, chủ yếu do không đủ hiệu quả hoặc xuất hiện vấn đề an toàn.
Nhóm của GS Zilbauer trước mắt tập trung vào các bệnh viêm ruột như Crohn và viêm loét đại tràng. Họ đã xây dựng ngân hàng sống với hơn 1.000 dòng organoid ruột lấy từ mô người, phục vụ nghiên cứu bệnh và phản ứng với thuốc.
Một thiết bị "cơ thể trên chip" được phát triển tại Viện Nghiên cứu y khoa Queen's, Edinburgh, mô phỏng cách một loại thuốc mới di chuyển trong cơ thể người - Ảnh: GUARDIAN
Các nhóm khác dự kiến phát triển khối u thu nhỏ phục vụ nghiên cứu ung thư, organoid não để tìm hiểu bệnh thần kinh và mô tim nhằm đánh giá độc tính của thuốc.
Dự án là một phần trong chiến lược của Anh nhằm đẩy nhanh việc sử dụng các phương pháp tiếp cận mới (NAMs) như organoid, "cơ quan trên chip" và trí tuệ nhân tạo để giảm phụ thuộc vào động vật.
Năm 2025, Anh vẫn thực hiện khoảng 2,54 triệu quy trình khoa học trên động vật, chủ yếu trên chuột, cá, chim và chuột cống.
