Nội tạng lợn có thể sớm cứu sống con người như thế nào?

Thành công bước đầu trong các ca ghép thận lợn cho người đã đưa lĩnh vực y học tái tạo sang trang mới. Với sự hỗ trợ của công nghệ gen, nội tạng động vật có thể sớm trở thành nguồn cứu sống bệnh nhân suy tạng trên toàn cầu.

Việc thương mại hóa công nghệ ghép tạng dị loài dự kiến sẽ bắt đầu ngay trong năm nay. Ảnh: Economist

Trong nhiều năm, ông Tim Andrews, một người về hưu ở bang New Hampshire (Mỹ), phải sống chung với căn bệnh suy thận giai đoạn cuối. Dù trải qua nhiều năm lọc máu, tình trạng sức khỏe của ông vẫn ngày một xấu đi. “Tôi gần như chắc rằng mình sẽ qua đời trước khi có cơ hội được ghép thận”, ông chia sẻ.

Cơ hội đến khi ông đọc được tin về Richard Slayman, bệnh nhân đầu tiên trên thế giới được cấy ghép thận lợn vào năm 2024. Ông ngay lập tức liên hệ với nhóm bác sĩ tại Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (MGH), nơi đã thực hiện ca phẫu thuật tiên phong này. Ngày 25/1/2025, các bác sĩ ở MGH đã tiến hành cấy ghép cho ông một quả thận từ lợn được chỉnh sửa gen, và cơ quan này hoạt động được 271 ngày - trở thành kỷ lục mới của y học thế giới.

Các bác sĩ mô tả ông Tim Andrews là “một người tiên phong và là nguồn cảm hứng” cho những bệnh nhân suy thận khác.

Từ thí nghiệm đến triển vọng ứng dụng

Cấy ghép dị loài - tức ghép cơ quan từ động vật sang người (xenotransplantation) - từ lâu được coi là “năng lượng nhiệt hạch” của y học: đầy hứa hẹn nhưng luôn xa vời. Tuy nhiên, bước tiến trong các ca ghép gần đây cho thấy điều đó có thể sớm trở thành hiện thực.

Theo Tổ chức Quan sát Toàn cầu về Hiến tặng và Cấy ghép (thuộc Tổ chức Y tế thế giới và Tổ chức Cấy ghép Tây Ban Nha), chưa đến 10% bệnh nhân trên thế giới cần ghép tạng được tiếp cận nguồn hiến phù hợp. Ngay cả tại Mỹ, trung bình 13 người tử vong mỗi ngày khi đang trong danh sách chờ. Tình trạng khan hiếm này cũng là nguyên nhân thúc đẩy thị trường chợ đen về buôn bán nội tạng, nơi người bệnh phải trả hàng chục nghìn USD cho những cơ quan không rõ nguồn gốc.

Trong bối cảnh này, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã chính thức cho phép hai công ty eGenesis và United Therapeutics - đơn vị sở hữu công ty con Revivicor - bắt đầu thử nghiệm lâm sàng quy mô lớn với thận lợn. Đây là bước đi quan trọng trên con đường thương mại hóa công nghệ ghép tạng dị loài, dự kiến sẽ bắt đầu ngay trong năm nay.

Lợn - “ngân hàng nội tạng” tiềm năng

Giới khoa học đánh giá lợn là “ứng viên” lý tưởng cho việc cung cấp nội tạng. Chúng có kích thước cơ quan tương đồng với con người, dễ nuôi và có cấu trúc sinh lý khá gần gũi. Đồng thời, lợn đủ xa về mặt di truyền để giảm bớt tranh cãi đạo đức so với việc sử dụng khỉ hay tinh tinh.

Giới khoa học đánh giá lợn là “ứng viên” lý tưởng cho việc cung cấp nội tạng. Ảnh: CNN

Tuy nhiên, nghiên cứu này đã phải mất hàng thập niên mới đạt bước đột phá. Từ năm 1995, bác sĩ Jeffrey Platt (Đại học Michigan) đã thử nghiệm cấy ghép cơ quan lợn vào khỉ. Chỉ đến khi công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR ra đời và đoạt giải Nobel năm 2020, giới khoa học mới có công cụ mạnh mẽ để chỉnh sửa bộ gen lợn, giúp cơ quan của chúng tương thích hơn với cơ thể người.

Một trong những thách thức lớn nhất của mọi ca ghép tạng là phản ứng đào thải, khi hệ miễn dịch người nhận tấn công cơ quan lạ. Với tạng người, bác sĩ đã phải sử dụng thuốc ức chế miễn dịch suốt đời để ngăn hiện tượng này, nhưng đi kèm nhiều tác dụng phụ. Khi cấy ghép từ loài khác, rủi ro đào thải còn cao hơn gấp nhiều lần.

Tạo “lợn hiến tạng” bằng công nghệ gen

Các công ty eGenesis, Revivicor (Mỹ) và ClonOrgan (Trung Quốc) hiện đều đang sử dụng mô hình chung để tạo ra “lợn hiến tạng”. Các nhà khoa học vô hiệu hóa 3 - 4 gen gây phản ứng miễn dịch mạnh, đồng thời chèn 6 - 7 gen của người để giúp cơ quan lợn hoạt động ổn định trong cơ thể người, giảm nguy cơ đông máu và viêm nhiễm.

Những tế bào đã chỉnh sửa được dùng để tạo ra lợn nhân bản, bằng cách đưa nhân tế bào vào trứng lợn và cấy phôi vào heo nái mang thai hộ. Các “lợn con mười chỉnh sửa” này trở thành nguồn hiến tạng tiêu chuẩn cho y học hiện đại.

ADN được lấy ra từ tế bào trứng lợn, nhìn qua kính hiển vi. Ảnh: CNN

Kết quả thử nghiệm trên khỉ cho thấy cơ quan hoạt động khá tốt, nhưng trên người vẫn còn nhiều biến số. Quả thận của ông Andrews (do eGenesis cung cấp) ban đầu vận hành ổn định, nhưng chức năng dần suy giảm và phải được tháo bỏ ngày 23/10 vừa qua. Một bệnh nhân khác, bà Towana Looney (được ghép thận Revivicor tháng 11/2024), cũng phải phẫu thuật tháo bỏ do cơ thể đào thải cơ quan khi liều thuốc ức chế miễn dịch bị giảm để điều trị nhiễm trùng.

Bước tiến mới trong thử nghiệm lâm sàng

Dù kết quả ban đầu chưa hoàn hảo, giới chuyên gia tin rằng những thử nghiệm tới đây sẽ mang lại dữ liệu quan trọng. Ông Mike Curtis, Giám đốc điều hành eGenesis kỳ vọng sẽ cải thiện cả kỹ thuật chỉnh sửa gen và quy trình chăm sóc sau ghép. eGenesis đang hợp tác với Eledon, công ty phát triển thuốc chống đào thải mới - tegoprubart, được cho là ít tác dụng phụ hơn so với thuốc truyền thống. Trong khi đó, Revivicor đang thử nghiệm ravulizumab, loại thuốc đã được phê duyệt cho các bệnh tự miễn.

Không dừng lại ở thận, các nhà khoa học còn hướng tới ghép tim, gan và phổi lợn. Revivicor đã thực hiện hai ca ghép tim lợn cho bệnh nhân, đồng thời chuẩn bị thử nghiệm UThymoKidney - loại thận kết hợp tuyến ức lợn, giúp hệ miễn dịch người nhận “làm quen” và chấp nhận cơ quan mới.

Lợn biến đổi gen tại trang trại nghiên cứu của Revivicor. Ảnh: CNN

Công ty eGenesis cũng được cấp phép thử nghiệm hệ thống gan lợn ngoài cơ thể, trong đó gan được nối với hệ tuần hoàn bệnh nhân nhưng đặt bên ngoài cơ thể - giải pháp tạm thời để duy trì sự sống cho bệnh nhân chờ ghép gan người. Song song đó, các nhóm nghiên cứu Trung Quốc cũng đã công bố nhiều ca cấy ghép gan, phổi và thận lợn cho cả người sống và người chết não, đánh dấu sự cạnh tranh gay gắt trong lĩnh vực này.

Hiện tại, ông Bill Stewart, một huấn luyện viên thể thao được ghép thận lợn vào tháng 6, là người duy nhất tại Mỹ đang sống với cơ quan lợn hoạt động trong cơ thể. Tuy nhiên, ông sẽ sớm có người đồng hành: bệnh viện MGH đã lên kế hoạch thực hiện ca ghép thứ ba vào cuối năm nay.

Hồng Nhung