Mất thị lực do thoái hóa võng mạc là thách thức lớn của y học hiện đại. Theo Tổ chức Y tế thế giới, ít nhất 2,2 tỷ người trên toàn cầu đang sống với một dạng suy giảm thị lực gần hoặc xa; trong đó khoảng một tỷ trường hợp có thể phòng ngừa hoặc chưa được điều trị đầy đủ. Bên cạnh các nguyên nhân phổ biến như tật khúc xạ và đục thủy tinh thể, nhiều bệnh võng mạc vẫn khó điều trị vì tế bào thần kinh cảm thụ ánh sáng sau khi bị phá hủy thường không thể tự tái tạo.

Trong bối cảnh đó, các nhà khoa học Nga đã xây dựng quy trình duy trì những mảnh võng mạc người hiến tặng trong phòng thí nghiệm để thử nghiệm các phương pháp đưa gene vào tế bào. Thành tựu này không phải là một “võng mạc nhân tạo” hoàn chỉnh để cấy ghép cho bệnh nhân, mà là mô hình võng mạc người sống ngoài cơ thể, giúp sàng lọc các liệu pháp tiềm năng trước khi tiến tới thử nghiệm phức tạp hơn.

Nghiên cứu do nhóm khoa học tại Trung tâm Hệ thống sống, Viện Vật lý và Công nghệ Moskva thực hiện. Công trình được xuất bản năm 2026 trong bộ sách chuyên khảo Retinal Gene Therapy: Methods and Protocols của Springer Nature. Mục tiêu của nhóm là tạo ra một mô hình gần với võng mạc người thật hơn so với các dòng tế bào đơn lẻ hoặc nhiều mô hình động vật.

Võng mạc là lớp mô thần kinh mỏng nằm ở phía sau nhãn cầu. Tại đây, các tế bào cảm quang tiếp nhận ánh sáng, chuyển đổi tín hiệu thành xung điện rồi truyền qua dây thần kinh thị giác đến não. Những đột biến gene có thể khiến tế bào cảm quang suy thoái dần, dẫn đến các bệnh như viêm võng mạc sắc tố, bệnh Stargardt hoặc một số dạng thoái hóa võng mạc di truyền.

Theo quy trình của nhóm nghiên cứu, mô võng mạc phải được lấy từ người hiến tặng trong vòng sáu giờ sau khi qua đời. Sau khi tách khỏi dịch kính và lớp biểu mô sắc tố, mô được cắt thành các mảnh tròn có đường kính 5 hoặc 8 mm. Các mảnh này được đặt trên màng có lỗ siêu nhỏ, bên dưới là dung dịch dinh dưỡng, trong khi mặt trên tiếp xúc với không khí. Cách bố trí đó giúp mô nhận dưỡng chất nhưng không bị ngâm hoàn toàn trong chất lỏng, nhờ vậy có thể duy trì khả năng sống tới khoảng hai tuần.

Mô hình được sử dụng để kiểm tra các vector virus, tức những virus đã được biến đổi nhằm vận chuyển vật liệu di truyền vào tế bào mà không gây bệnh theo cách thông thường. Một trong những công cụ được dùng phổ biến là virus liên kết với adeno, gọi tắt là AAV. Các nhà khoa học có thể đưa vào AAV một gene báo hiệu tạo protein huỳnh quang. Nếu vector đi vào đúng tế bào và gene hoạt động, vùng mô tương ứng sẽ phát sáng dưới kính hiển vi.

Qua đó, nhóm nghiên cứu có thể xác định vector nào tiếp cận hiệu quả tế bào cảm quang, tế bào hạch võng mạc hoặc tế bào đệm; đồng thời đánh giá mức biểu hiện gene và nguy cơ tác động ngoài mục tiêu. Việc phân biệt khả năng “ưa thích” từng loại tế bào rất quan trọng, bởi một vector hoạt động tốt ở chuột chưa chắc có hiệu quả tương tự trên võng mạc người. Các nghiên cứu quốc tế cũng cho thấy một số loại AAV truyền gene mạnh vào mô người nhưng hoạt động kém ở võng mạc chuột, và ngược lại.

Liệu pháp gene võng mạc không còn là ý tưởng hoàn toàn trên lý thuyết. Luxturna, sử dụng vector AAV2 để cung cấp bản sao hoạt động của gene RPE65, đã trở thành liệu pháp gene đầu tiên dành cho một bệnh võng mạc di truyền được cấp phép tại Mỹ và châu Âu. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng cho một nhóm bệnh nhân có đột biến gene phù hợp, không phải thuốc chữa chung cho mọi dạng mù lòa.

Lợi thế của mô võng mạc người là vẫn duy trì được nhiều lớp tế bào, cấu trúc mô và mối liên hệ giữa các tế bào tốt hơn nuôi cấy tế bào đơn lẻ. Nó cũng cho phép nghiên cứu riêng vùng hoàng điểm, nơi quyết định thị lực trung tâm, và vùng ngoại vi của võng mạc. Nhờ đó, các nhà khoa học có thể lựa chọn sớm những vector triển vọng, giảm số phương án phải đưa vào các nghiên cứu động vật tốn kém.

Dù vậy, đây chưa phải mô hình thay thế hoàn toàn mắt người sống. Võng mạc sau khi được lấy ra không còn tuần hoàn máu, phản ứng miễn dịch và các hàng rào sinh học đầy đủ. Thời gian nuôi cấy tương đối ngắn, mô thường đến từ người hiến tặng lớn tuổi và chất lượng mẫu có thể khác nhau. Các kết quả thu được cũng chưa thể dự báo đầy đủ độ an toàn lâu dài hoặc phản ứng của bệnh nhân sau điều trị. Vì thế, mô võng mạc hiến tặng cần được kết hợp với võng mạc dạng cơ quan nuôi từ tế bào gốc, mô hình động vật và thử nghiệm lâm sàng.

Công trình của các nhà khoa học Nga không tạo ra một võng mạc nhân tạo có thể cấy ngay để phục hồi thị lực. Giá trị chính của nghiên cứu nằm ở việc xây dựng một “bệ thử sinh học” sử dụng mô võng mạc người thật, giúp đánh giá chính xác hơn khả năng đưa gene vào từng loại tế bào.

Nếu được chuẩn hóa và mở rộng, phương pháp này có thể rút ngắn giai đoạn sàng lọc, giảm chi phí nghiên cứu và loại bỏ sớm những vector kém hiệu quả hoặc có nguy cơ độc tính. Tuy nhiên, từ một mô hình phòng thí nghiệm đến phương pháp điều trị mù lòa an toàn vẫn là hành trình dài, đòi hỏi nhiều bước kiểm chứng nghiêm ngặt.

P.T (theo Nature)