Tạo ra con chip để hiểu hơn về hệ miễn dịch phức tạp của người

Đại dịch COVID-19 đã cho thấy rõ rằng, hệ miễn dịch rất phức tạp, các nhà khoa học vẫn chưa thể hiểu đầy đủ các cơ chế phòng vệ tinh vi giúp bảo vệ chúng ta khỏi những kẻ xâm nhập siêu nhỏ.

Tại sao một số người không có triệu chứng gì khi nhiễm SARS-CoV2 trong khi người khác mắc các triệu chứng nặng và đau nhức toàn thân? Tại sao một số người không thể vượt qua được những trận “bão cytokine” mà chính cơ thể mình tạo ra? Chúng ta vẫn chưa có câu trả lời cho các câu hỏi này. Tuy nhiên, các nhà khoa học ngày nay đã có một công cụ mới giúp giải đáp các bí ẩn của hệ miễn dịch.

Một nhóm các nhà nghiên cứu tại Viện ứng dụng kỹ thuật sinh vật học Wyss của Đại học Harvard (Mỹ) đã cấy các tế bào B và tế bào T của người vào một thiết bị chip lỏng siêu nhỏ gọi là Organ Chip và tạo thành các nang bạch huyết – cấu trúc nằm trong lõi bạch huyết và nhiều phần khác của cơ thể người, có khả năng gián tiếp tạo phản ứng miễn dịch. Các nang này có nhiều phòng khác nhau chứa các tế bào B và T, hai loại cùng tạo ra một loạt các phản ứng dẫn tới một phản ứng miễn dịch đầy đủ khi được tiếp xúc với một kháng nguyên cụ thể nào đó.

Bên cạnh việc cho phép các nhà nghiên cứu kiểm tra chức năng thông thường của hệ miễn dịch, các nang chip bạch huyết (LF) này cũng có thể được dùng để dự báo phản ứng miễn dịch với nhiều vaccine khác nhau và giúp chọn ra cái hoàn hảo nhất, giúp cải thiện đáng kể các mô hình tiền lâm sàng hiện nay. Kết quả nghiên cứu trên đã được công bố trên tạp chí khoa học tiến bộ Advanced Science.

Tác giả nghiên cứu trên, Tiến sĩ Girija Goyal, tại viện Wyss, cho biết: “Động vật từng là các mô hình nghiên cứu tiêu chuẩn vàng để bào chế và thử nghiệm vaccine mới, nhưng hệ miễn dịch của chúng khác rất nhiều so với của chúng ta và không thể dự báo chính xác con người sẽ phản ứng như thế vào với vaccine. Con chip LF của chúng tôi cung cấp một cách để nghiên cứu các phản ứng miễn dịch ở người khi nhiễm hoặc được tiêm phòng, và có thể đẩy nhanh đáng kể tốc độ và chất lượng bào chế vaccine trong tương lai”.

Tác giả thứ hai của nghiên cứu, ông Pranav Prabhala, kỹ thuật viên tại Viện Wyss, cho biết: “Các phát hiện trên đặc biệt đáng khích lệ vì chúng xác nhận rằng chúng ta đã có một mô hình vận hành được, có thể dùng để phân tích một số điểm phức tạp của hệ miễn dịch ở người, như các phản ứng với nhiều loại mầm bệnh khác nhau”.

Hiện các nhà nghiên cứu tại Wyss đang phối hợp với các công ty dược và quỹ Gates để sử dụng Chip LF để thử nghiệm các loại vaccine và tá dược khác nhau.