Những "lần đầu tiên" của cấy ghép nội tạng

Chỉ trong năm 2024, Việt Nam trở thành nước thực hiện nhiều ca ghép nội tạng nhất Đông Nam Á với 9.516 ca, tại Mỹ, con số này lên đến hơn 48.000 ca.

Cho đến vài năm gần đây, cấy ghép gần như luôn liên quan đến nội tạng của con người. Giờ đây, các thử nghiệm ban đầu về xenotransplantation – cấy ghép nội tạng từ động vật sang người – đang mở ra những con đường tiềm năng để cứu sống nhiều người hơn.

Hãy cùng Doctor247 nhìn lại về hành trình phát triển của cấy ghép nội tạng cho đến thời điểm hiện tại.

Liệu động vật có phải là câu trả lời?

Xenotransplantation – cấy ghép nội tạng giữa các loài – là một ý tưởng đã tồn tại hàng trăm năm.

Đầu thế kỷ 20, bác sĩ Mathieu Jaboulay đã biến ý tưởng này thành hiện thực với một trong những ca cấy ghép nội tạng động vật sang người có ghi chép rõ ràng đầu tiên.

Năm 1906 tại Lyon, Pháp, Jaboulay đã gắn một quả thận của lợn vào khuỷu tay của một phụ nữ 48 tuổi, chọn vị trí đó vì dễ tiếp cận. Máu chảy qua thận và thận thậm chí còn sản xuất ra nước tiểu – điều mà ngay cả một số ca cấy ghép từ người sang người lúc đó cũng không làm được.

Tuy nhiên, quả thận lợn nhanh chóng bị suy, và bệnh nhân tử vong không lâu sau đó vì nhiễm trùng.

“Việc thiếu tiếp cận sẵn có với nội tạng người luôn là điều khiến ngành y học đau đầu” bác sĩ Jeffrey Stern, thành viên cấp cao của nhóm xenotransplantation tại Viện Cấy ghép NYU Langone, chia sẻ. “Hiển nhiên, dùng động vật làm nguồn thay thế là một kịch bản lý tưởng.”

Ca cấy ghép trên người đầu tiên thành công

Năm 1954, bác sĩ Joseph E. Murray thực hiện ca cấy ghép nội tạng người thành công đầu tiên tại bệnh viện Brigham and Women’s ở Boston.

Ông lấy một quả thận từ Ronald Herrick (22 tuổi) và cấy sang người anh em sinh đôi Richard Herrick. Vì họ là sinh đôi cùng trứng, hệ miễn dịch của Richard không nhận diện thận mới là "ngoại lai", nhờ đó tránh được hiện tượng đào thải. Richard sống thêm 8 năm và người hiến tặng không gặp biến chứng nào.

“Tôi nghĩ đó là bước tiến lớn trong lĩnh vực này,” bác sĩ Stefan Tullius, trưởng khoa phẫu thuật cấy ghép tại Brigham and Women’s nhận định.

Thời điểm đó chưa có thuốc ức chế miễn dịch, nên cấy ghép chỉ hiệu quả khi người nhận là sinh đôi cùng trứng – người có hệ miễn dịch giống hệt người cho.

“Trong suốt 30 năm sau đó, chúng ta vẫn phải vật lộn với vấn đề đào thải nội tạng,” Stern nói. “Không phải ai cũng có một người anh/chị/em sinh đôi.”

Nhiều người hiến tặng hơn

Đầu thập niên 1960, Murray tiến hành loạt thử nghiệm trên chó và chứng minh rằng nếu người nhận được dùng thuốc ức chế miễn dịch sau khi ghép, cơ hội thành công sẽ cao hơn.

Tháng 4/1962, ông ghép một quả thận từ người đã chết sang một người không có quan hệ họ hàng, dùng thuốc azathioprine để ức chế miễn dịch. Bệnh nhân sống hơn một năm. Sau đó, khi azathioprine được kết hợp với thuốc steroid prednisone, thời gian sống càng kéo dài hơn.

Tháng 6/1963, bác sĩ Guy Alexandre (người Bỉ), học trò của Murray, thực hiện ca ghép đầu tiên từ người chết não. Một phụ nữ bị tai nạn giao thông được đưa vào bệnh viện Saint-Pierre ở Brussels. Tim cô vẫn đập, nhưng không còn hoạt động não. Biết rằng nội tạng sẽ mất chức năng ngay khi tim ngừng đập, Alexandre xin phép tiến hành ca ghép. Bệnh nhân nhận thận sống thêm 87 ngày.

Trong vài năm sau đó, Alexandre tiếp tục âm thầm thực hiện các ca cấy ghép từ người chết não để so sánh hiệu quả. Một vài năm sau, ông công bố các ca này tại một hội nghị y học, nhận về phản ứng trái chiều.

Mãi đến năm 1968, một ủy ban của Trường Y Harvard mới chính thức định nghĩa "chết não" là một tiêu chí mới để xác định cái chết. Từ đó, việc cấy ghép từ người chết não trở nên phổ biến, mở rộng nguồn nội tạng hiến tặng.

“Việc định nghĩa chết não như một thay thế cho cái chết tim ngừng đập là bước ngoặt lớn, vì nó cho phép ta thu nhận nội tạng mà không cần chờ tim ngừng đập,” Tullius nhận xét.

Thử nghiệm – sai lầm – tiến bộ

Các bác sĩ bắt đầu với thận vì con người có hai quả thận và có thể sống với một quả. Nếu thất bại, bệnh nhân còn có thể chạy thận.

Đến cuối thập niên 1960, họ thử ghép gan và tụy. Năm 1967, bác sĩ Christiaan Barnard (Nam Phi) thực hiện ca ghép tim đầu tiên, ghép tim của người 25 tuổi cho một người bán tạp hóa 53 tuổi mắc bệnh tim giai đoạn cuối. Bệnh nhân sống thêm 18 ngày vì nhiễm trùng phổi, nhưng trái tim ghép vẫn đập cho đến lúc chết.

Bệnh nhân thứ hai sống thêm gần 19 tháng. Bệnh nhân thứ năm và thứ sáu sống thêm gần 13 và 24 năm.

Đến thập niên 1990, thuốc ức chế miễn dịch như cyclosporine và tacrolimus mở ra khả năng ghép đa mô. Năm 1998, bác sĩ Jean-Michel Dubernard thực hiện ca ghép tay đầu tiên tại Lyon. Năm 2005, ông cùng bác sĩ Bernard Devauchelle ghép khuôn mặt một phần đầu tiên cho Isabelle Dinoire – người bị chó cắn mất nửa mặt. Năm 2010, một nhóm Tây Ban Nha thực hiện ca ghép toàn bộ khuôn mặt đầu tiên.

“Trong 30 năm đầu tiên, cấy ghép vẫn chỉ là thử nghiệm,” Stern nói. “Phải đến khi có những đột phá về kỹ thuật, công nghệ thì cấy ghép mới trở nên phổ biến như ngày nay.”

Baby Fae

Năm 1984, bác sĩ Leonard Bailey tại Đại học Loma Linda (California) cố cứu sống bé gái Stephanie Fae Beauclair – còn gọi là Baby Fae – bị dị tật tim nghiêm trọng. Ông dùng tim của khỉ đầu chó để cấy ghép. Stephanie sống thêm 21 ngày. Dù thất bại, ca này giúp nâng cao nhận thức về nhu cầu nội tạng cho trẻ sơ sinh và tiềm năng ghép xuyên loài.

Sau đó, các nhà khoa học nhận ra linh trưởng không phù hợp để làm nguồn hiến tặng – quá nhỏ, tốn kém và dễ gây tranh cãi, chưa kể nguy cơ lây bệnh từ động vật như virus Marburg hay HIV.

Họ chuyển sang lợn – có cấu trúc giải phẫu tương đồng với người, sinh sản nhanh và ít nguy cơ lây bệnh.

Công nghệ đoạt Nobel

Xenotransplantation gần như dậm chân cho đến khi công cụ chỉnh sửa gene CRISPR ra đời đầu những năm 2000. Nhờ CRISPR, các nhà khoa học có thể chỉnh sửa gene lợn để làm cho nội tạng phù hợp với cơ thể người, loại bỏ những trình tự gene gây phản ứng đào thải tức thì. Kết hợp với công nghệ nhân bản vô tính, họ có thể tạo ra những con lợn hiến tạng đồng nhất về di truyền.

“Cloning và CRISPR không chỉ giúp cho cấy ghép mà còn có ảnh hưởng lớn đến y học nói chung,” Tullius đánh giá. “Đây là một cuộc cách mạng thực sự.”

Một bước gần hơn

Tháng 9/2021, một quả thận từ lợn đã chỉnh gene được ghép cho một bệnh nhân chết não tại NYU Langone. Thận được nối với mạch máu ở chân và hoạt động trong 54 giờ. Kết quả cho thấy thận hoạt động gần như bình thường và không bị đào thải.

“Chúng tôi học được nhiều điều hơn bao giờ hết từ ca này,” bác sĩ Robert Montgomery nói với CNN. “Chính nhờ đó mà chúng tôi hiểu cách kiểm soát đào thải ở các bệnh nhân sống.”

Gia đình người hiến xác đã chấp thuận cho thử nghiệm. “Lòng hào hiệp của họ đã giúp mở ra cánh cửa cho tương lai – nơi mà một người không nhất thiết phải chết để người khác được sống,” Montgomery nói.

Làm nên lịch sử

Ngày 7/1/2022, Trường Y Đại học Maryland thực hiện ca xenotransplantation đầu tiên trên người sống.

David Bennett, 57 tuổi, bị bệnh tim và phổi giai đoạn cuối, không đủ điều kiện để nhận tim người. Ông được ghép tim lợn theo chương trình “sử dụng nhân đạo” của FDA. Ông sống thêm 2 tháng, có thêm thời gian bên gia đình và xem trận Super Bowl.

“Ca mổ tiên phong này đã mang lại nhiều hiểu biết quý giá để cải thiện kết quả điều trị cho các bệnh nhân tương lai,” bác sĩ Bartley Griffith – người trực tiếp thực hiện – cho biết.

Tương lai cá nhân hóa

Theo bác sĩ David Ayares, chuyên gia di truyền của United Therapeutics, công ty sẽ bắt đầu thử nghiệm lâm sàng xenotransplantation đầu tiên do FDA cấp phép trong mùa hè này.

“Thay vì từng ca riêng lẻ, giờ đây chúng ta có thể bắt đầu thử nghiệm đa trung tâm,” ông nói.

Tuy nhiên, nguồn cung nội tạng vẫn chưa thể đáp ứng nhu cầu. Vì thế, các nhà nghiên cứu đang hướng tới tương lai xa hơn: tạo ra nội tạng tùy chỉnh cho từng người – không cần dùng thuốc ức chế miễn dịch.

Ý tưởng là dùng nội tạng lợn làm “giàn giáo”, rồi cấy tế bào gốc người vào, hoặc in 3D nội tạng từ chính vật liệu sinh học của bệnh nhân.

“Lúc đó, bạn sẽ có một nội tạng thiết kế riêng, sẵn sàng dùng khi cần,” Montgomery nói.