Tiến sĩ Mark Skylar-Scott tham gia BASE, sáng kiến đa ngành mới của Stanford nhằm chữa trị các khuyết tật tim bẩm sinh.
Đây là hệ thống in 3D mang tính tương lai—một trong hai hệ thống duy nhất trên thế giới—và nó quá nặng để lắp đặt ở tầng trên.
Mặc dù thiếu ánh sáng ban ngày, Skylar-Scott và nhóm của ông không thể hào hứng hơn khi có mặt ở đó, trên con đường hướng tới một bước đột phá y học mang tính chuyển đổi đến mức nghe giống như khoa học viễn tưởng: in sinh học các bộ phận thay thế sống để sửa chữa tim của trẻ sơ sinh mắc bệnh tim bẩm sinh.
Sinh ra để trở thành một kỹ sư
Trước khi trở thành trợ lý giáo sư ngành kỹ thuật sinh học tại Stanford, Skylar-Scott đã lớn lên ở trung tâm sản xuất thép của nước Anh, một thành phố tên là Sheffield, nơi cha anh là một kỹ sư cơ khí.
“Hồi còn là thiếu niên,” anh nói, “tôi rất hứng thú với việc sử dụng các nguyên lý kỹ thuật cơ khí để hiểu về sinh vật sống và sinh học—những câu hỏi như: Tại sao không có loài động vật trên cạn nào lớn hơn cá voi xanh? Có những nguyên lý kỹ thuật đơn giản đằng sau lý do tại sao điều đó không bao giờ có thể thực hiện được.”
Ngay từ khi còn nhỏ, Skylar-Scott đã biết mình muốn theo đuổi sự nghiệp sử dụng kỹ năng kỹ thuật để tạo ra những tiến bộ trong lĩnh vực sinh học và chăm sóc sức khỏe. Khi còn là sinh viên đại học tại Đại học Cambridge, anh đã dành một năm tại Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) để tìm hiểu về kỹ thuật sinh học.
Anh ấy đã bị nghiện.
Sau khi tốt nghiệp đại học, Skylar-Scott trở lại MIT để theo đuổi chương trình Tiến sĩ, nơi anh sử dụng kỹ thuật in laser để tạo ra các mô sinh học nhỏ. Nhưng để các mô này hữu ích về mặt y học, Skylar-Scott phải tìm cách duy trì sự sống cho các mô lớn và dày - với các mạch máu ba chiều và mạng lưới mạch máu để cung cấp chất dinh dưỡng và oxy - giống như mô người.
Khi còn là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Harvard, ông đã thành công. Sử dụng hệ thống in sinh học 3D đầu tiên trên thế giới, ông đã tạo ra mô sống dày một cm, với mạng lưới mạch máu riêng để duy trì sự sống. Đây là một bước tiến đột phá trên con đường tạo ra các mô có chức năng trị liệu.
Tập trung vào trẻ sơ sinh bị dị tật tim
Dị tật tim bẩm sinh (CHD) là loại dị tật bẩm sinh phổ biến nhất. Cứ 10 trẻ sinh ra mắc CHD thì có ba trẻ không sống được đến 18 tuổi, ngay cả khi được chăm sóc tốt nhất.
Mặc dù phẫu thuật có thể cứu sống bệnh nhân, nhưng thường không phải là phương pháp chữa trị suốt đời. Skylar-Scott nói: "Tôi nhận ra rằng cách hiệu quả nhất để tạo ra tác động với công nghệ in sinh học 3D là áp dụng vào lĩnh vực tim mạch."
“Chúng ta đã đạt đến giới hạn những gì phẫu thuật và các công cụ thông thường có thể làm được”, Tiến sĩ Frank Hanley, Trưởng khoa Phẫu thuật Tim Nhi tại Trung tâm Tim mạch Trẻ em Betty Irene Moore và Giáo sư Lawrence Crowley, Tiến sĩ Y khoa, Giáo sư Tài năng về Sức khỏe Trẻ em, giải thích. “Chúng ta cần phải vượt ra ngoài việc điều trị và kiểm soát bệnh tim ở trẻ em để loại bỏ nó.”
Việc in sinh học và cấy ghép các mô khỏe mạnh có thể phát triển cùng với trẻ sẽ cho phép sửa chữa lâu dài những trái tim bị tổn thương, loại bỏ nhu cầu phẫu thuật nhiều lần mà trẻ em mắc bệnh tim bẩm sinh thường phải chịu đựng. Và in 3D là công nghệ hoàn hảo để thực hiện điều đó, vì nó có thể tạo ra các cấu trúc ba chiều phức tạp với mạng lưới mạch máu cần thiết cho mô tim sống.
Tháng 7 năm ngoái, Skylar-Scott đã gia nhập nhóm BASE (Khoa học cơ bản và Kỹ thuật) đa ngành của Stanford gồm các bác sĩ, nhà khoa học và kỹ sư đang cùng nhau làm việc hướng tới một tầm nhìn táo bạo: chữa khỏi bệnh tim bẩm sinh.
Tiến sĩ Marlene Rabinovitch, Giám đốc BASE và các cộng sự, cho biết: “Thời điểm đã đến. Những đột phá trong chỉnh sửa gen, tin học và kỹ thuật sinh học đang thúc đẩy chúng ta tiến lên với những sáng kiến mới táo bạo mà chúng ta sẽ đưa thẳng vào ứng dụng lâm sàng”. Dwight và Vera Dunlevie Giáo sư về Tim mạch Nhi khoa.
Thật dễ hiểu tại sao Skylar-Scott lại được truyền cảm hứng bởi viễn cảnh mang lại tuổi thọ dài lâu và khỏe mạnh cho những em bé mà nếu không có nó, có lẽ sẽ không thể sống sót. Và kể từ khi con trai mình chào đời, giờ đã hơn một tuổi, anh càng thêm trân trọng điều đó.
“Khi nhìn thấy một đứa trẻ bị bệnh trong phòng chăm sóc đặc biệt tim mạch, tôi không khỏi nghĩ đến việc chúng tôi thật may mắn khi có một đứa con khỏe mạnh,” anh nói. “Không phải ai cũng có khởi đầu như vậy trong cuộc đời. Nhưng ai cũng nên như vậy.”
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong ấn bản Mùa hè năm 2021 của Tin tức trẻ em Packard.
