Trong hơn hai thập kỷ qua, các nhà khoa học đã thử nghiệm biến đổi gen để nuôi cấy tế bào người ở những nơi ít ai ngờ tới. Trước đây, tai và da người đã từng được nuôi trên cơ thể chuột, thậm chí gần đây các nhà nghiên cứu còn nuôi cấy thận người giai đoạn đầu trong bụng lợn. Mới đây, một nghiên cứu mới đăng trên tạp chí Stem Cells Translational Medicine cho thấy, các nhà khoa học đã có thể nuôi cấy tế bào răng người ngay trong khoang miệng của lợn.
Thử nghiệm nuôi cấy răng sinh học trong cơ thể lợn
Các nhà khoa học kỳ vọng nghiên cứu này sẽ tạo tiền đề cho việc phát triển răng sinh học, một giải pháp tiềm năng thay thế răng giả nhân tạo vốn còn nhiều hạn chế. Phát hiện này lần đầu tiên được MIT Technology Review ghi nhận.
Nhóm nghiên cứu tại Đại học Tufts (Mỹ) đã lấy tế bào từ tủy răng người, kết hợp với tế bào men răng lợn và cấy vào một khung giá thể đặc biệt. Hỗn hợp này được nuôi trong môi trường phòng thí nghiệm suốt một tuần nhằm thúc đẩy tế bào sinh trưởng. Sau đó, các mầm răng lai giữa người và lợn được cấy vào xương hàm của lợn thử nghiệm.
Sau vài tháng, các nhà nghiên cứu quan sát thấy mô răng bắt đầu hình thành. Kết quả cho thấy, trong miệng lợn, bên cạnh những chiếc răng nanh sắc nhọn đặc trưng, đã xuất hiện các mầm răng nhỏ có hình dáng giống răng người hơn.
Cấy ghép răng nhân tạo vẫn còn nhiều hạn chế
Trên lý thuyết, quá trình này có thể ứng dụng trên con người. Theo Popular Science, giới khoa học tin rằng có thể "gieo" mầm răng vào mô nướu của bệnh nhân để phát triển thành răng hoàn chỉnh. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn còn tiềm ẩn rủi ro, đặc biệt là nguy cơ tế bào răng phát triển không kiểm soát và trở thành ung thư.
Hiện nay, cấy ghép răng nhân tạo – chủ yếu làm từ titan hoặc hợp kim titan. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn có nhược điểm. Các nghiên cứu của Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) cho thấy, lực nhai không đồng đều có thể gây tổn thương xương hàm và dẫn đến nguy cơ mất răng cấy ghép. Ngoài ra, vi khuẩn tích tụ trên bề mặt implant cũng có thể gây viêm nhiễm nguy hiểm.
Ngược lại, răng tự nhiên được liên kết với xương hàm qua hệ thống dây chằng, giúp giảm thiểu nguy cơ tổn thương xương về lâu dài. Chính vì vậy, ý tưởng nuôi cấy răng sinh học trong cơ thể lợn được đặt ra nhằm tìm kiếm giải pháp thay thế khả thi.
Thành công bước đầu trên lợn thí nghiệm
Trong nghiên cứu, nhóm khoa học đã tiến hành thử nghiệm trên sáu con lợn mini hai năm tuổi – loài có cấu trúc hàm gần giống con người. Họ nhổ bỏ một số răng của lợn và cấy các mầm răng sinh học vào vị trí đó. Sau hai đến bốn tháng, khoảng 50% mẫu thử cho thấy dấu hiệu mọc răng mới.
Kết quả này vượt trội so với thử nghiệm trước đó trên lợn hai tháng tuổi, khi các mầm răng bị hư hại hoặc đánh bật bởi răng trưởng thành của lợn. Tuy nhiên, trên những con lợn trưởng thành, quá trình mọc răng diễn ra suôn sẻ hơn do bộ răng đã ổn định.
“Những điều chỉnh quan trọng trong phương pháp thử nghiệm lần này đã giúp chúng tôi đạt tỷ lệ tái tạo răng thành công cao hơn đáng kể,” nhóm nghiên cứu nhận định.
Hướng đến giải pháp thay thế răng nhân tạo trong tương lai
Dù kết quả đầy hứa hẹn, việc ứng dụng trên con người vẫn còn là một chặng đường dài. Các răng sinh học mọc trên lợn chưa đạt kích thước tiêu chuẩn của răng người và có thể không chịu được lực nhai trong thời gian dài. Hơn nữa, quá trình cấy ghép răng nuôi cấy trong phòng thí nghiệm vào cơ thể người vẫn là một thách thức lớn.
Dẫu vậy, nghiên cứu này đã chứng minh khả năng nuôi cấy tế bào răng sinh học, mở ra tiềm năng thay thế cấy ghép răng nhân tạo trong tương lai. Theo khảo sát của Pew Research năm 2018, 57% người Mỹ cho rằng việc chỉnh sửa gen động vật để nuôi cấy nội tạng hoặc mô phục vụ y tế là hợp lý. Điều này cho thấy, nếu có sự lựa chọn giữa răng cấy ghép kim loại và răng sinh học, nhiều người có thể sẽ cân nhắc giải pháp răng nuôi cấy từ lợn.
