Đột phá tái tạo tế bào thính giác: Bao giờ người điếc nghe lại được?
Một nghiên cứu từ Đại học Tel Aviv vừa tạo tiếng vang khi công bố cơ chế có thể tái tạo tế bào cảm thụ âm thanh trong tai trong – điều mà y học nhiều năm qua cho rằng gần như bất khả thi.
Mỗi năm, hàng trăm triệu người trên thế giới phải sống chung với tình trạng suy giảm thính lực vì một thực tế tưởng chừng không thể thay đổi: Tế bào lông trong ốc tai, khi đã tổn thương, gần như không thể tái sinh.
Tuy nhiên, một nghiên cứu mới từ Đại học Tel Aviv (Israel) vừa công bố đã làm lung lay quan niệm tồn tại suốt nhiều thập kỉ khi phát hiện cơ chế có thể "đánh thức" các tế bào ngủ yên để tái tạo tế bào cảm thụ âm thanh. Liệu đây có phải là bước ngoặt mở đường cho việc chữa khỏi điếc bằng chính khả năng tự phục hồi của cơ thể, hay vẫn còn quá nhiều rào cản khoa học và an toàn cần vượt qua?
Phóng viên Một Thế Giới đã có cuộc trao đổi với PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh, Giám đốc Bệnh viện Tai Mũi Họng TP.HCM, để làm rõ những giá trị khoa học, cơ hội cũng như các thách thức phía sau phát hiện được đánh giá là mang tính bước ngoặt này.
Vì sao tế bào lông trong ốc tai chết đi vẫn tái sinh trở lại?
- Thưa PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh, việc một nhóm nghiên cứu tại Đại học Tel Aviv phát hiện ra cơ chế ức chế tín hiệu Notch để tái tạo tế bào cảm thụ âm thanh đang thu hút sự chú ý rất lớn từ dư luận. Dưới góc độ chuyên môn của một chuyên gia tai mũi họng, ông đánh giá như thế nào về tầm vóc của phát hiện khoa học này đối với nền y học hiện đại?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Nhìn nhận một cách tổng quan, nghiên cứu này thực sự đã mở ra một hướng điều trị vô cùng triển vọng trong tương lai đối với chuyên ngành tai mũi họng nói chung và lĩnh vực thính học nói riêng. Phát hiện này giải quyết được một vấn đề cốt lõi ở mức độ cơ bản nhất của tế bào, đó là khả năng phục hồi và điều trị những đích đến sinh học từ gốc rễ.
Trong cấu trúc của tai người, đặc biệt là ở tai trong, tồn tại các nhóm tế bào thính giác và tế bào hỗ trợ. Bình thường, khi tế bào thính giác hay tế bào hạch xoắn bị hư hỏng, chúng ta không có cách nào khôi phục lại được. Những tế bào hỗ trợ nằm xung quanh vốn bị ức chế bởi một cơ chế mang tên là tín hiệu Notch, khiến chúng không thể tự do chuyển đổi thành các loại tế bào khác.
Tín hiệu Notch này thuộc về cơ sở của sinh học phân tử, đóng vai trò then chốt trong việc điều khiển sự tăng sinh, phân chia và trưởng thành của tế bào. Khi con đường tín hiệu này hoạt động bình thường, các tế bào nâng đỡ sẽ mãi mãi chỉ làm nhiệm vụ hỗ trợ chứ không thể biệt hóa thành tế bào thính giác.
Việc khám phá ra cách giải mã và ức chế được tín hiệu Notch giúp cho các tế bào hỗ trợ có thể chuyển đổi thành tế bào lông cảm thụ âm thanh, từ đó mang lại tiềm năng to lớn trong việc điều trị các bệnh lí điếc nặng, điếc sâu một cách triệt để mà không cần phải phụ thuộc vào các thiết bị nhân tạo như máy trợ thính hay ốc tai điện tử.
- Rất đáng kinh ngạc thưa ông. Lâu nay giới y khoa vẫn mặc định rằng ốc tai là một cơ quan không có khả năng tái sinh, và tế bào lông một khi đã chết là vĩnh viễn mất đi. Vậy tại sao một cơ quan như vậy lại ẩn chứa tiềm năng tái tạo thông qua các tế bào hỗ trợ này?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Đúng là cấu tạo của ốc tai rất đặc biệt và vô cùng khắc nghiệt ở chỗ những tế bào lông được xem là tế bào nghe, một khi đã chết đi vì bất kì lí do gì như thiếu máu nuôi hay nhiễm độc, là chúng sẽ mất đi vĩnh viễn chứ không hề có cơ chế tế bào non phát triển thay thế như các cơ quan khác.
Điều này giải thích tại sao những tổn thương thính giác thường dẫn đến điếc vĩnh viễn. Tuy nhiên, sự tồn tại của các tế bào hỗ trợ bên trong ốc tai lại mang một ý nghĩa sâu xa hơn. Từ thuở nguyên thủy về mặt di truyền học, trong giai đoạn phát triển hình thành ốc tai ở phôi thai, các tế bào chung này đều có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau.
Quá trình này được cơ thể con người kiểm soát và định hướng một cách vô cùng nghiêm ngặt, quy định rõ ràng số lượng bao nhiêu tế bào lông, bao nhiêu tế bào nâng đỡ, và bao nhiêu tế bào chế tiết để đảm bảo sự cân bằng hoàn hảo cho một ốc tai bình thường. Khi một tế bào lông chết đi, cơ thể tự động kích hoạt cơ chế khóa chặt tín hiệu Notch để ngăn chặn sự phát triển tế bào một cách quá mức, hỗn loạn và không kiểm soát.
Đây thực chất là một phản ứng tự vệ vô cùng kì diệu của cơ thể. Mặc dù các tế bào hỗ trợ đã bị khóa ở trạng thái định hướng phát triển hiện tại, nhưng bên trong chúng vẫn tiềm tàng một mã di truyền nguyên thủy. Khi chúng ta dùng các tác nhân y học để mở khóa cơ chế Notch này, bản năng di truyền đó được đánh thức, cho phép tế bào hỗ trợ chuyển đổi thành tế bào lông để tiếp tục thực hiện vai trò tiếp nhận và dẫn truyền âm thanh.
Khi chúng ta dùng các tác nhân y học để mở khóa cơ
chế Notch này, bản năng di truyền đó được đánh thức, cho phép tế bào hỗ trợ
chuyển đổi thành tế bào lông để tiếp tục thực hiện vai trò tiếp nhận và dẫn
truyền âm thanh.PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh
- Trong nghiên cứu này có nhắc đến một loại tế bào chuyên biệt hóa gọi là tế bào Deiters. Ông có thể chia sẻ sâu hơn về chức năng nguyên thủy của loại tế bào này trong một ốc tai khỏe mạnh và cách chúng trở thành "kho dự trữ" cho thính giác?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Tế bào Deiters thực chất là một trong những loại tế bào chuyên biệt hóa đóng vai trò vô cùng thiết yếu bên trong cấu trúc của tai trong. Trong một ốc tai khỏe mạnh, chức năng chính của chúng là nâng đỡ cấu trúc không gian cho các tế bào lông và tham gia vào quá trình chế tiết, giúp duy trì môi trường sinh lí lí tưởng cho sự tồn tại của tế bào lông bên trong nội dịch ốc tai.
Mặc dù bề ngoài chúng chỉ hoạt động dưới dạng một tế bào hỗ trợ đơn thuần, nhưng bản chất bên trong của tế bào Deiters lại hoạt động giống như một dạng tế bào nguồn dự trữ của cơ thể. Chúng sở hữu khả năng chuyển từ loại tế bào này sang loại tế bào khác nếu được kích hoạt đúng cách.
Nếu chúng ta có thể can thiệp kích thích gen theo một con đường nhất định, tế bào Deiters sẽ chuyển đổi sang dạng tế bào chuyên biệt hóa khác như tế bào lông. Ngược lại, trong trạng thái sinh lí bình thường bị ức chế, chúng hoàn toàn im lặng và chỉ trung thành với nhiệm vụ nâng đỡ của mình. Việc giải mã thành công cơ chế này đồng nghĩa với việc chúng ta đã tìm ra chìa khóa để sử dụng chính nguồn tài nguyên dự trữ sẵn có bên trong cơ thể người bệnh để phục hồi lại các tế bào cảm thụ âm thanh đã bị tàn phá.
- Đối với những bệnh nhân đang phải dựa vào các công nghệ hỗ trợ hiện tại như máy trợ thính hay cấy ghép ốc tai điện tử, liệu phương pháp sinh học tái tạo này có khắc phục được những rào cản và giới hạn mà các thiết bị máy móc đang gặp phải không, thưa ông?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Chắc chắn là có, và đây chính là giá trị lớn nhất mà phương pháp này mang lại. Các phương pháp hỗ trợ hiện tại như máy trợ thính hay cấy ghép ốc tai điện tử, dù rất tiên tiến và đã giúp ích cho vô số bệnh nhân, nhưng bản chất của chúng vẫn là sử dụng công nghệ điện tử để khuếch đại âm thanh hoặc truyền tín hiệu điện trực tiếp vào dây thần kinh thính giác. Quá trình này không thể mô phỏng hoàn hảo được chất lượng âm thanh tự nhiên, sự tinh tế trong việc cảm thụ âm sắc, hay khả năng phân biệt cường độ âm thanh trong môi trường ồn ào phức tạp mà một ốc tai sinh học mang lại.
Khi chúng ta tìm được cách ức chế cơ chế Notch và sử dụng thuốc để khóa tín hiệu này lại, các tế bào nâng đỡ sẽ biệt hóa thành những tế bào lông sinh học thực thụ. Chúng sẽ đảm nhận lại chính xác vai trò tiếp nhận và xử lí âm thanh theo đúng cơ chế tự nhiên của con người. Điều này có nghĩa là người bệnh có thể nghe lại được một cách chân thực nhất mà không cần phải mang trên người bất kì thiết bị điện tử phức tạp nào, đồng thời tránh được những ca phẫu thuật can thiệp sâu vào hộp sọ và ốc tai. Đây là một ý tưởng khoa học cực kì xuất sắc và mang đậm tính nhân văn đối với sự phát triển của y học phục hồi.
Nếu mở khóa sai cách có thể khiến bệnh nhân mắc ung thư
- Mặc dù mang lại hi vọng lớn, nhưng việc can thiệp trực tiếp vào quá trình phân chia và biệt hóa tế bào luôn đi kèm với những lo ngại. Liệu việc đánh thức các tế bào tiềm ẩn này có nguy cơ gây ra những tác dụng phụ nghiêm trọng nào đối với hệ thần kinh và các cơ quan lân cận không?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Đây là một vấn đề cực kì trọng yếu và là bài toán hóc búa nhất của y học sinh học phân tử hiện đại. Việc mở khóa tín hiệu Notch để đánh thức các tế bào lạ đang ngủ yên không chỉ tiềm ẩn nguy cơ tác dụng phụ mà còn đối diện với rủi ro rất lớn về ung thư học.
Khi cơ chế ức chế bị gỡ bỏ, tế bào có thể phát triển thành tế bào lông như mong muốn, nhưng đồng thời chúng cũng có thể bị kích thích phát triển thành những loại tế bào khác một cách vô tổ chức. Bản chất của bệnh ung thư chính là sự biến đổi của một tế bào bình thường trở nên phát triển quá mức, thay đổi bản chất và tạo thành các khối u ác tính.
Thay vì biệt hóa thành tế bào lông một cách trật tự, việc mở khóa sai cách có thể kích hoạt các tế bào tiền ung thư bùng phát dữ dội. Dù ý tưởng trên lí thuyết nghe rất hay, nhưng trong thực hành y khoa, các nhà khoa học phải tiến hành thử nghiệm vô cùng khắt khe để tìm ra được một "liều thuốc mở khóa" với nồng độ cực kì chính xác. Mục tiêu tối thượng là kiểm soát quá trình chuyển đổi chỉ tạo ra một số lượng tế bào lông vừa đủ để phục hồi thính lực, đồng thời ngăn chặn tuyệt đối tình trạng kích thích các tế bào khác phát triển thành khối u.
- Từ việc nhận diện được rủi ro đó, con đường đưa liệu pháp này từ phòng thí nghiệm ra ứng dụng lâm sàng thực tế trên cơ thể con người sẽ phải đối mặt với những hàng rào kĩ thuật và tiêu chuẩn đạo đức nào, thưa ông?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Quá trình này đòi hỏi một chặng đường dài và đầy chông gai. Trước hết, bất kì một nghiên cứu nào cũng phải bắt đầu từ các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, sau đó là thử nghiệm trên mô hình động vật như chuột, thỏ, chó hay khỉ.
Tuy nhiên, rào cản kĩ thuật lớn nhất nằm ở chỗ sự phát triển và sinh lí của tế bào ốc tai ở động vật thí nghiệm có những điểm khác biệt rất lớn so với con người. Tốc độ biệt hóa, số lượng tế bào cần thiết, và thời gian hoàn thành quá trình chuyển đổi của động vật hoàn toàn không thể dùng làm thước đo chính xác để áp dụng lên cơ thể người.
Bên cạnh đó là thách thức về phương thức dẫn truyền thuốc. Làm sao để đưa lượng thuốc này vào đúng vị trí tai trong một cách an toàn nhất, có thể là thông qua các hạt nano siêu nhỏ đặt tại cửa sổ tròn để thuốc phóng thích từ từ vào ốc tai. Khó khăn nghiêm trọng thứ hai chính là hàng rào đạo đức y học. Nếu chúng ta thử nghiệm trên người và thuốc gây ra sự phát triển tế bào quá mức tạo thành khối u ác tính trong não hoặc tai, hậu quả sẽ là thảm họa.
Ngay cả khi có những bệnh nhân tuyệt vọng sẵn sàng tình nguyện thử nghiệm và chấp nhận rủi ro ung thư, các hội đồng y đức quốc tế cũng sẽ xem xét vô cùng gắt gao và hiếm khi cho phép tiến hành, nếu chưa có những bằng chứng an toàn tuyệt đối từ các giai đoạn tiền lâm sàng.
Cơ hội cho bệnh nhân bị điếc bẩm sinh
- Giả định rằng chúng ta vượt qua được mọi rào cản kĩ thuật và y đức, liệu pháp sinh học phân tử này sẽ mang lại hiệu quả đáp ứng tốt nhất cho những nhóm bệnh nhân mắc phải các dạng mất thính lực cụ thể nào?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Liệu pháp này nhắm trực tiếp vào những nhóm bệnh nhân bị tổn thương hoặc mất hoàn toàn tế bào lông trong ốc tai nhưng cấu trúc hỗ trợ xung quanh vẫn còn tồn tại. Cụ thể, đó là những trường hợp bị điếc do thiếu máu nuôi ốc tai đột ngột, bệnh nhân bị nhiễm độc tai do sử dụng các loại thuốc gây hoại tử tế bào lông, hoặc những người chịu tổn thương thính giác nặng nề do chấn thương âm thanh quá mức làm chết hàng loạt tế bào thính giác.
Đặc biệt hơn, liệu pháp này còn mở ra cánh cửa hi vọng cực kì lớn cho những trẻ em không may mắc phải chứng điếc bẩm sinh. Những trẻ em này khi sinh ra đã không có đủ số lượng tế bào lông cần thiết trong vòng xoắn ốc tai để tiếp nhận âm thanh, khiến các em rơi vào thế giới im lặng hoàn toàn.
Nếu chúng ta có thể ứng dụng cơ chế ức chế Notch, kích thích các tế bào hỗ trợ tạo ra hệ thống tế bào lông mới, những đứa trẻ này sẽ có cơ hội được nghe âm thanh tự nhiên, phát triển ngôn ngữ và hòa nhập trọn vẹn với cộng đồng mà không phải chịu đựng những cuộc phẫu thuật cấy ghép phức tạp.
- Nhìn về một tương lai xa hơn của nền y khoa, ông có nghĩ rằng cơ chế sinh học phân tử này có thể được kết hợp với các công nghệ tiên tiến khác để tối ưu hóa quá trình phục hồi thính lực không?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Hoàn toàn có thể và đó cũng là xu hướng tất yếu của nền y học chính xác trong tương lai. Bản thân phương pháp ức chế Notch là một liệu pháp sinh học phân tử cốt lõi giúp tái tạo tế bào lông. Tuy nhiên, để đảm bảo quá trình này diễn ra an toàn và hiệu quả cao nhất, nó sẽ cần sự phối hợp chặt chẽ với các công nghệ tiên tiến khác như công nghệ gen và công nghệ phân tích dữ liệu tế bào chuyên sâu.
Các nhà khoa học sẽ phải sử dụng công nghệ giải trình tự gen để phân tích chi tiết dữ liệu tế bào của từng bệnh nhân, từ đó kiểm soát nghiêm ngặt số lượng tế bào lông được tái tạo. Mục tiêu là tính toán được nồng độ thuốc tối ưu đưa vào tai trong, đảm bảo thuốc chỉ kích thích mọc đủ số lượng tế bào lông để nghe được, không quá ít gây kém hiệu quả, nhưng cũng tuyệt đối không quá nhiều dẫn đến nguy cơ ung thư sinh u.
Nếu kiểm soát tốt được chuỗi quy trình khép kín này, chỉ cần sử dụng đơn thuần một loại thuốc hướng đích theo cơ chế Notch là đã đủ để khôi phục thính lực, mà không cần phải can thiệp thêm bằng những phương pháp sinh học phân tử phức tạp khác.
- Sự bùng nổ của thông tin khoa học đôi khi khiến nhiều bệnh nhân mang tâm lí chờ đợi một "phép màu" và có xu hướng lơ là các phương pháp điều trị truyền thống. Ông có lời khuyên gì về vấn đề tâm lí này trong quá trình chờ đợi khoa học ứng dụng?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Đây quả thực là một phát minh tuyệt vời vì nó không chỉ mang lại hy vọng nghe lại cho hàng triệu người, mà những kiến thức cơ bản từ nghiên cứu này còn có thể được mở rộng để điều trị cho một số bệnh lí ung thư khác.
Tuy nhiên, từ mô hình phòng thí nghiệm đi đến một phác đồ điều trị ứng dụng rộng rãi trên người là một khoảng thời gian không thể xác định trước được, có thể mất hàng chục năm ròng rã. Do đó, việc từ chối hoặc trì hoãn các phương pháp điều trị hiện hành để chờ đợi một liệu pháp tương lai là một quyết định tiềm ẩn nhiều rủi ro.
Nếu tình trạng giảm thính lực đang ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng giao tiếp, công việc và chất lượng cuộc sống hằng ngày, người bệnh nên chủ động tiếp nhận và áp dụng những biện pháp y khoa hiện nay mà khoa học đã kiểm chứng an toàn như sử dụng máy trợ thính hoặc cấy ghép ốc tai điện tử.
Việc duy trì khả năng giao tiếp không chỉ giúp giữ vững hoạt động xã hội mà còn ngăn ngừa sự thoái hóa của hệ thống thần kinh thính giác do thiếu hụt kích thích âm thanh lâu ngày.
- Cuối cùng, để chủ động bảo vệ sức khỏe thính giác ngay từ bây giờ, ông có những khuyến cáo cụ thể nào dành cho cả những người bình thường lẫn những bệnh nhân đang gặp vấn đề suy giảm thính lực?
- PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh: Việc bảo vệ và duy trì phần thính lực quý giá mà chúng ta đang có phải được thực hiện thông qua một lối sống lành mạnh về mặt thính học. Trước tiên, cần chú trọng bảo vệ sức khỏe tổng quát bằng cách ăn ngủ điều độ, tránh thức khuya và giảm thiểu những căng thẳng quá mức, vì những yếu tố này có thể làm ảnh hưởng đến lưu lượng máu nuôi dưỡng tai trong. Cần thiết lập một chế độ dinh dưỡng khoa học và dứt khoát hạn chế rượu bia, thuốc lá – những tác nhân gây co mạch vô cùng nguy hại cho thính giác.
Về mặt bảo vệ cơ học, tuyệt đối không để tai tiếp xúc với các môi trường ô nhiễm tiếng ồn quá lớn như công trường thi công, vũ trường, hay các buổi biểu diễn âm nhạc cường độ cao mà không có thiết bị bảo hộ.
Đối với những người đang bị suy giảm thính lực ở mức độ nhẹ và trung bình, bên cạnh việc duy trì lối sống lành mạnh, có thể kết hợp sử dụng tai nghe hỗ trợ và đôi khi là các loại thuốc bổ trợ thần kinh tai theo chỉ định của bác sĩ chuyên khoa. Mục đích của các loại thuốc này là cố gắng phục hồi tối đa phần thính lực còn cứu vãn được và quan trọng hơn là ngăn chặn tình trạng suy giảm thính lực lây lan sang bên tai còn khỏe mạnh.
Đặc biệt, ngay khi nhận thấy bất kì dấu hiệu bất thường nào như ù tai, lùng bùng trong tai, đau nhức hay nghe kém đột ngột, người bệnh phải lập tức đến khám tại các cơ sở tai mũi họng uy tín để được chẩn đoán và can thiệp kịp thời, tránh để lại những di chứng không thể đảo ngược.
- Xin cảm ơn PGS.TS.BS Lê Trần Quang Minh về những chia sẻ mang đậm giá trị khoa học và thực tiễn!
