Lập mô hình thận người trên máy tính để chẩn đoán suy thận

Theo tạp chí PLOS Computational Science, các nhà khoa học đã thành công trong việc lập một mô hình thận người trên máy tính, cho phép hiểu rõ hơn về cơ chế tác động của các loại thuốc mới. Mô hình này hiệu quả hơn nhiều so với các mô hình trước đó, dựa trên thận của loài gặm nhấm.

Chúng ta đều biết rằng ngoài chức năng loại thải các sản phẩm phân rã, thận còn có trách nhiệm duy trì độ cân bằng nước-muối, độ pH và huyết áp. Để hoàn thành các chức năng này, thận thực hiện các quá trình tái hấp thụvà bài tiết nhiều giai đoạn. Chẳng hạn, thận lọc máu, trả lại khoảng 200 lít chất lỏng vào dòng máu mỗi ngày. Những gì không trở lại dòng máu được bài tiết qua bàng quang.

Anita Leighton, giáo sư tại Đại học Waterloo (Canada), tác giả chính của công trình cho rằng một mô hình máy tính tất nhiên không thể thay thế tư vấn chuyên gia, nhưng việc sử dụng nó trong thực hành y tế có thể giúp dự đoán rủi ro. Một số loại thuốc chỉ nhằm vào một chức năng hoặc cơ chế có thể ảnh hưởng xấu đến nhiều hệ thống khác. Mô hình máy tính sẽ giúp đưa ra dự báo dài hạn.

Trong quá trình nghiên cứu mô hình, các nhà khoa học đã đưa dữ liệu giải phẫu và huyết động của thận người vào mô hình tính toán của thận chuột. Sau đó, các tham số đã được hiệu chuẩn sao cho năng suất thải chất lỏng dự đoán tương ứng với giá trị thực. Mô hình thận có tính đến lưu lượng chất lỏng, áp suất thủy tĩnh, nồng độ các chất hòa tan, tiềm năng màng của các tế bào biểu mô và cường độ tái hấp thu các chất.

Nhà nghiên cứu Anita Leighton khẳng định mô hình máy tính có thể phục vụ nhiều mục đích như để xác định nguyên nhân gây suy thận ở bệnh nhân, các bác sĩ sẽ có thể chỉ cần nhập dữ liệu về các yếu tố nghi ngờ của bệnh và mô hình sẽ tính toán và xác định xem giả thuyết của các bác sĩ có đúng hay không.