Chúng ta đang chứng kiến một cuộc cách mạng trong y học tái tạo. Tại Đại học Toronto, giáo sư Julie Audet và nhóm của cô đang tận dụng công nghệ mới để giải quyết những thách thức trong việc sản xuất tế bào trị liệu, một nhánh của y học tái tạo, hướng tới việc điều trị các bệnh hiện tại không thể chữa khỏi.
Công nghệ này đặt mục tiêu vào việc tăng cường các đặc tính trị liệu của tế bào người được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Mục tiêu này nhằm đảm bảo rằng các tế bào này sẽ sẵn sàng cho việc áp dụng vào lâm sàng. Cùng với nhóm của mình, giáo sư Audet đang phát triển các thuật toán phức tạp để tối ưu các thí nghiệm cho các nhà nghiên cứu hàn lâm và công nghiệp.
Liệu pháp tế bào hoạt động bằng cách cấy ghép các tế bào người đã được tăng cường vào cơ thể để thay thế hoặc sửa chữa các mô và tế bào bị tổn thương. Đây là một phương pháp điều trị hàng loạt bệnh và được ví như “loại thuốc sống”. Điều quan trọng là phải chắc chắn rằng các tế bào không bị nhiễm bất kỳ hợp chất nào có thể gây ra phản ứng bất lợi trước khi cấy ghép vào bệnh nhân. Vì vậy, nhóm nghiên cứu của giáo sư Audet đang nỗ lực để tăng cường các đặc tính trị liệu của tế bào trong quá trình nuôi cấy.
Sử dụng thuật toán tính toán phức tạp dựa trên AI, nhóm nghiên cứu thiết kế các thử nghiệm không chỉ khả thi và mang lại cơ hội thành công cao hơn mà còn tiết kiệm chi phí và tài nguyên khi thực hiện thử nghiệm. Ví dụ điển hình về việc áp dụng thuật toán này là trong việc phát triển môi trường nuôi cấy tế bào cơ tim, một quá trình hiện đang được thương mại hóa. Đây là một ứng dụng quan trọng vì khi nói đến suy tim và các bệnh tim, có nhiều tình trạng hiện không thể chữa khỏi. “Liệu pháp tế bào cung cấp một phương pháp đầy hứa hẹn để điều trị suy tim và các bệnh tim mạch khác,” giáo sư Audet nhấn mạnh.
Với sự hợp tác của Sowmya Viswanathan, một nhà nghiên cứu tại Viện nghiên cứu Krembil của Mạng lưới Y tế Đại học, giáo sư Audet đang nghiên cứu về các đặc điểm khác biệt của người hiến tặng tế bào khiến tế bào hoạt động khác nhau trong cơ thể người nhận. Mục tiêu cuối cùng của họ là tìm ra cách để tối ưu hóa quá trình tăng cường tế bào để đảm bảo rằng chúng có thể hoạt động một cách hiệu quả nhất khi được cấy ghép.
Điều này đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về cấu trúc và chức năng của tế bào, cũng như cách chúng tương tác với môi trường xung quanh. Bằng cách kết hợp sức mạnh của công nghệ và y học, nhóm nghiên cứu hy vọng rằng họ sẽ có thể tạo ra những bước tiến đáng kể trong lĩnh vực này. Bằng cách tạo ra một hệ thống dựa trên thuật toán, nhóm nghiên cứu mong muốn rằng họ sẽ có thể dự đoán được cách các tế bào sẽ phản ứng trong các điều kiện khác nhau. Điều này có thể giúp giảm thiểu rủi ro liên quan đến việc cấy ghép tế bào, cũng như tăng cường khả năng của các tế bào để thực hiện công việc của chúng một cách hiệu quả.
Đây không phải là một nhiệm vụ dễ dàng, và nó đòi hỏi sự kết hợp của nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm y học, công nghệ, và toán học. Tuy nhiên, nếu thành công, công trình này có thể mở ra những cơ hội mới trong việc điều trị các bệnh hiện tại không thể chữa khỏi, cũng như trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của những người bị ảnh hưởng bởi những bệnh này.
Ngoài ra, công việc này cũng đang góp phần đẩy mạnh phát triển của công nghệ trong lĩnh vực y học, mở ra cơ hội cho sự hợp tác giữa các nhà nghiên cứu, lĩnh vực công nghệ, và cung cấp dịch vụ y tế. Đây là một xu hướng đang diễn ra trên toàn cầu, nhiều quốc gia và tổ chức đang tìm cách tận dụng công nghệ để cải thiện sức khỏe. Kết quả thí nghiệm, như giáo sư Audet mong đợi, là tạo ra thay đổi trong cách tiếp cận việc điều trị bệnh, từ việc chỉ dùng thuốc để giảm triệu chứng sang việc sử dụng tế bào trị liệu để sửa chữa hoặc thay thế các tế bào bị tổn thương.
