Giáo sư Kristi Sue Anseth - Chủ nhân Giải Đặc biệt VinFuture 2024 dành cho nhà khoa học nữ:

"Tôi đang có một số cơ hội hợp tác với Việt Nam về y học tái tạo"

Giáo sư Kristi Sue Anseth, Đại học Colorado Boulder vừa được vinh danh với Giải đặc biệt VinFuture dành cho nhà khoa học nữ. Chia sẻ ngay sau lễ trao giải VinFuture 2024, Giáo sư Kristi Sue Anseth cho biết, trong thời gian ngắn tới Việt Nam, bà đã tranh thủ thời gian làm việc với một số nhà khoa học trong nước và bà cho biết, mình sẽ có cơ hội hợp tác để tích hợp các loại vật liệu sinh học mới vào các loại thuốc hiện có được sử dụng để điều trị bệnh tim hoặc đột quỵ.

Giáo sư Kristi Anseth đã tiên phong phát triển các hệ thống nuôi cấy tế bào dựa trên vật liệu sinh học để giải mã các tín hiệu của chất nền ngoại bào (ECM) trong quá trình điều hòa sự phát triển, duy trì và tái tạo mô.

Bà đã thiết kế cấu trúc ECM nhân tạo nhằm mô phỏng môi trường vi mô đặc trưng của tế bào và mô trong không gian ba chiều. Các mô hình này có thể được tùy chỉnh để giúp các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu về các quá trình sinh học trong không gian 4 chiều.

Giáo sư Anseth tiến hành nghiên cứu cách các tế bào trao đổi thông tin với ECM, từ đó thiết kế các vật liệu sinh học có khả năng tái tạo mô, điều trị các trạng thái bệnh lý, cũng như sàng lọc thuốc. Bà đã kết hợp sinh học phân tử và tế bào với kỹ thuật và toán học để tạo ra các vật liệu sinh học mới thay thế mô, có khả năng phục hồi, duy trì hoặc cải thiện chức năng của mô.

Phóng viên Báo Nhân Dân đã có cuộc trao đổi với Giáo sư Kristi Sue Anseth về những nghiên cứu của bà. 

Phóng viên: Giáo sư có thể giới thiệu về các công trình nghiên cứu của mình trong thời gian qua?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Tôi là một kỹ sư sinh học, nhiệm vụ của tôi là phát triển các vật liệu về sinh học mới. Mục tiêu của chúng tôi là làm sao để giúp cơ thể tự chữa lành, ví dụ trong các trường hợp bị thương hoặc mắc bệnh. Do đó, trong lĩnh vực này, chúng tôi phải hợp tác với rất nhiều bên. Nếu các bạn đến thăm phòng nghiên cứu của tôi, ở đó sẽ có nhà sinh học, nhà hóa học, bác sĩ và cả các kỹ sư sinh học nữa.

Về công nghệ, chúng tôi phát triển vật liệu sinh học. Các bạn có thể hình dung vật liệu sinh học đó giống như các tòa nhà có giàn giáo và các giá đỡ khác nhau. Nhiệm vụ của chúng tôi là xây dựng cái giàn giáo đó nhưng ở góc độ các tế bào, tức là giá đỡ sinh học. Các tế bào sống sẽ được đưa vào giá đỡ sinh học, từ đó nó sẽ truyền đi các tín hiệu để các tế bào, các mô phát triển.

Trong lĩnh vực này, đầu tiên chúng tôi cần phải tái tạo sụn và mô có trên tất cả các khớp trên cơ thể. Đó là lý do tại sao bạn có thể cử động các khớp mà không bị đau. Những người bị bệnh khớp hoặc đau chân, họ muốn thay toàn bộ đầu gối hoặc thay toàn bộ hông, nhưng đó là các bộ phận thay thế tổng hợp.

Vì vậy, chúng tôi đang cố gắng tạo ra vật liệu sinh học để nó có thể tự chữa lành được ở bên trong mà không cần thay thế bằng các bộ phận giả.

Giáo sư Kristi Anseth là nhà nghiên cứu hàng đầu thế giới về vật liệu sinh học và y học tái tạo. Bà đã vận dụng các yếu tố sinh học phân tử, kỹ thuật vật liệu và hóa sinh trong quá trình phát triển các ma trận ngoại bào tổng hợp mô phỏng môi trường sinh lý.

Phóng viên: Giáo sư đã làm gì để có tế bào tự chữa lành cho cơ thể?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Chúng tôi tạo ra vật liệu sinh học và kiểm soát các đặc tính của nó, vì vậy nó có các đặc tính cơ học giống như mô. Nếu đó là cơ thì phải có một số đặc tính co bóp nhất định, còn nếu là sụn thì phải có các đặc tính đệm.

Sau đó, chúng tôi sử dụng phương pháp hóa học đưa peptide, protein vào, truyền tín hiệu đến các tế bào để chúng phát triển nhân lên về số lượng hoặc di chuyển theo một hướng nhất định hay tạo ra các phân tử có trong mô.

Tóm lại trong nghiên cứu của chúng tôi có hai phần, phần thứ nhất liên quan đến việc đưa ra các tín hiệu về mặt cơ học, và thứ hai là các tín hiệu về mặt hóa học. Tín hiệu về mặt hóa học là đưa ra hướng dẫn cho các mô để chúng biết mô nào bị biến dạng và hình thành ở đâu.

Công trình của bà đặt nền móng cho các nghiên cứu nhằm duy trì và tái tạo mô, mở đường cho sự phát triển của các vật liệu sinh học phục vụ y học tái tạo.

Công trình của Giáo sư Anseth về các vật liệu polymer được điều khiển bằng ánh sáng đã tạo tiền đề cho các nghiên cứu sinh học 4D trong điều kiện in vitro sử dụng cấu trúc ECM nhân tạo có khả năng đáp ứng với kích thích của ánh sáng.

Công trình của bà đã đưa ra những khái niệm mới về vật liệu sinh học và cung cấp các phương pháp cho ứng dụng y sinh được kỳ vọng sẽ tạo ra bước ngoặt trong lĩnh vực y học tái tạo.

Phóng viên: Thưa Giáo sư, đến nay, các kết quả nghiên cứu này được ứng dụng vào thực tế ra sao?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Các nghiên cứu của chúng tôi cũng đã được ứng dụng vào cuộc sống.

Tôi nghĩ điều thú vị về lĩnh vực này là chúng tôi có thể tái tạo các mô có chức năng cơ học, ví dụ như tái tạo da, sụn hay làm cho xương nhanh lành hơn. Chúng tôi cũng có thể tạo ra các mạch máu được dùng để ghép cho những bệnh nhân bị tắc mạch.

Thế nhưng, có những điều rất khó để thực hiện, như việc tạo ra các mô liên quan đến dây thần kinh, có chức năng hóa học hoặc trao đổi chất. Ví dụ như bạn có một vết cắt nhỏ ở tủy sống và bị liệt, thực sự rất khó để kết nối lại các dây thần kinh vì có một tín hiệu phải được truyền đi trong cột sống.

Những người mắc bệnh Parkinson, họ sẽ bị alzheimer não, chúng tôi biết chính xác vị trí nhưng lại rất khó để kết nối lại các dây thần kinh, tế bào đó. Hoặc nếu bạn bị đau tim, cơ tim của bạn không thể tái tạo. Chúng tôi có thể tái cấu trúc lại cơ tim ở trong phòng thí nghiệm, nhưng khi đưa vào trong cơ thể của con người thì rất khó để thích nghi và hoạt động do cơ thể con người phức tạp hơn rất nhiều. Do đó tôi nghĩ rằng câu chuyện này sẽ được giải quyết trong khoảng 10 năm nữa.

Phóng viên: Mất bao nhiêu lâu để có thể thấy được hiệu quả của các vật liệu sinh học này trên cơ thể, ví dụ như tái tạo da, thưa bà?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Da là một trong những sản phẩm đầu tiên của chúng tôi trong việc tái tạo mô. Từ một mảnh da nhỏ chỉ 1 vài centimet, bạn có thể lấy các tế bào và tái tạo được cả 50 sân bóng đá. Bởi da phát triển rất nhanh. Da của chúng ta luôn tái tạo, nhờ vậy có thể cứu sống con người dù bị bỏng nặng trên diện tích lớn. Da đóng vai trò như một rào cản ngăn ngừa nhiễm trùng.

Để trả lời câu hỏi mất bao lâu để thấy được hiệu quả của da tái tạo, cần phải nói thêm rằng, da tái tạo ở trong phòng thí nghiệm không có nang lông và dây thần kinh. Chúng có chức năng làm hàng rào bảo vệ cơ thể khỏi nhiễm trùng và điều chỉnh nhiệt độ của cơ thể. Sau một thời gian, chúng sẽ được thay thế bằng các tế bào của chính bạn và do đó thời gian cần thiết để thực hiện điều đó phụ thuộc vào kích thước, diện tích của phần da thay thế.

Giáo sư Anseth là kỹ sư đầu tiên được vinh danh là Nhà nghiên cứu tại Viện Y khoa Howard Hughes và bà là một trong số ít cá nhân được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Hàn lâm Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, Viện Hàn lâm Kỹ thuật Quốc gia (Hoa Kỳ) và Viện Hàn lâm Phát minh Quốc gia Hoa Kỳ.

Tạp chí Popular Science đã vinh danh bà là một trong "10 nhà khoa học xuất sắc" vào năm 2008 và bà cũng đã được vinh danh tại Đại sảnh Danh vọng dành cho Phụ nữ tại Colorado năm 2012. Giáo sư Kristi Anseth khuyến khích sự hợp tác, phối hợp nhiều ngành khoa học trong các nghiên cứu cơ bản với ứng dụng thực tế.

Phóng viên: Trong quá trình nghiên cứu bà gặp phải những khó khăn nào? Đó có phải là thách thức lớn nhất trong sự nghiệp của Giáo sư hay không?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Để trả lời câu hỏi của bạn, tôi xin chia sẻ 2 câu chuyện như sau:

Câu chuyện thứ nhất liên quan đến sản phẩm đầu tiên của chúng tôi, đó là nghiên cứu về tái tạo mô ở khớp, chi phí của mô tái tạo này rất đắt đỏ. Do đó bài toán đặt ra là chúng tôi sẽ phải học cách hợp tác với các doanh nghiệp để có thể hiểu rõ được nhu cầu ở trên thị trường. Chúng ta phải hiểu rằng đôi khi sự phát triển của công nghệ vượt xa việc chi trả của y tế tiêu chuẩn. Do đó đây là một trong những thách thức mà chúng tôi gặp phải.

Thách thức thứ hai đó là có những loại bệnh mà đến nay chúng ta vẫn chưa có giải pháp hữu hiệu, như bệnh Parkinson. Trong những trường hợp đó, việc tham gia thử nghiệm lâm sàng dễ dàng hơn vì công nghệ mới rất đáng để thử và có thể mang lại lợi ích cho bệnh nhân.

Một trong những triết lý trong quá trình nghiên cứu mà tôi đã rút ra, đó là phải làm cho những điều phức tạp trở nên đơn giản. Ví dụ như chúng tôi không nhất thiết phải tái tạo hết lại toàn bộ 100% chức năng của da, mà có thể tái tạo thông qua tế bào gốc hay thông qua giá đỡ sinh học để truyền tín hiệu cho tế bào, để tế bào tự làm việc.

Vì vậy, chúng tôi luôn cố gắng suy nghĩ về điều đơn giản nhất mình có thể làm, để nhanh chóng đưa vào các sản phẩm y học lâm sàng, tức là phải nhanh thì mới ra sản phẩm y tế được.

Phóng viên: Thưa bà, hiện nay, nhiều người bị đột quỵ ngay cả khi còn trẻ. Bà vừa nói việc tạo các mô thần kinh là rất khó. Vậy với tế bào não thì sao, liệu có thể tái tạo được tế bào não theo phương pháp này không?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Chúng tôi chưa phát triển nghiên cứu đến giai đoạn này, nhưng đó cũng là một chủ đề rất thú vị. Chúng tôi cũng đang trong quá trình giải mã cái kết nối trong não và cũng có một dự án nghiên cứu đặt mục tiêu thiết kế ra một loại vật liệu sinh học để có thể kết nối được các dây thần kinh ở trong não. Nhưng quá trình từ phòng nghiên cứu đến ứng dụng thực tiễn sẽ rất mất rất nhiều thời gian, nên tôi nghĩ là thế hệ của tôi vẫn chưa làm được, có thể là đến thế hệ con gái tôi.

Phóng viên: Với một nhà khoa học bền bỉ mấy chục năm nghiên cứu về một lĩnh vực rất là khó và đặc biệt là với nữ, làm thế nào để giáo sư cân bằng được giữa công việc và cuộc sống?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Một câu hỏi rất hay. Khi mới bắt đầu sự nghiệp, các thầy giáo hướng dẫn của tôi chủ yếu là nam giới. Tôi là một trong những giảng viên nữ đầu tiên của khoa. Thế nhưng tôi đã thấy được sự thay đổi, đến nay khoa của tôi có khoảng 50% là nữ.

Tôi rất hào hứng trong việc chia sẻ với các sinh viên, trao đổi với các đại sứ, hay có các chương trình về trao đổi sinh viên hoặc giảng viên… Tôi rất hoan nghênh và sẵn sàng hợp tác với phía Việt Nam.

Tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ cần có thêm nhiều hình mẫu các nhà khoa học nữ để cổ vũ cho phái nữ nói chung, rằng mọi người cần nhìn thấy những người giống mình và họ cũng có thể thành công như vậy. Đó là lý do tại sao tôi vô cùng trân trọng khi VinFuture rất quan tâm và nhấn mạnh về vai trò của người phụ nữ và những đổi mới của họ, điều này thật tuyệt vời trong lĩnh vực khoa học cũng như cộng đồng. Trong tương lai, tôi hy vọng sẽ có thêm nhiều đại diện là các nhà khoa học nữ.

Tất nhiên sẽ có những rào cản nhất định nhưng đồng thời cũng có nhiều động lực hỗ trợ cho các nhà khoa học nữ. Ví như con gái tôi cũng muốn trở thành nhà khoa học, kỹ sư sinh học, nên tôi muốn làm sao để có thể tạo ra động lực khuyến khích cho các thế hệ tiếp theo.

Giáo sư Kristi Sue Anseth - Chủ nhân Giải Đặc biệt VinFuture 2024 dành cho nhà khoa học nữ.

Giáo sư Kristi Sue Anseth - Chủ nhân Giải Đặc biệt VinFuture 2024 dành cho nhà khoa học nữ.

Phóng viên: Trong phần chia sẻ sau khi nhận giải, bà có gửi lời cảm ơn tới người chồng và người con gái 17 tuổi của bà. Bà có thể chia sẻ thêm về hai người này – nguồn động lực để bà phát triển sự nghiệp nghiên cứu khoa học được không?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Vâng, chia sẻ một chút với tất cả mọi người, chồng tôi cũng là giảng viên. Chúng tôi chia sẻ mối quan tâm chung trong công tác giáo dục, cả về giảng dạy và các chương trình nghiên cứu. Từ đó, chúng tôi có thể hỗ trợ lẫn nhau và chia sẻ những ý tưởng.

Còn về con gái của tôi năm nay 17 tuổi, đang học năm cuối cấp ba trước khi vào đại học. Cháu có rất nhiều tài năng, và một trong những tài năng và hứng thú của cháu là khoa học và kỹ thuật. Tôi thấy rất hào hứng cho thế hệ trẻ ở độ tuổi của con gái tôi. Bởi vì bây giờ chúng ta thấy trên thế giới có rất nhiều vấn đề cần tìm cách giải quyết, sẽ cần phải có sự hiện diện của các nhà khoa học nữ trong lĩnh vực này. Việc đưa ra quan điểm đó và cố gắng thúc đẩy tiến bộ xã hội là điều thực sự quan trọng. Vì vậy khi Giải thưởng VinFuture quan tâm, đề cao vai trò của các nhà khoa học nữ, tôi nghĩ đó là một tầm nhìn rất tuyệt vời để khuyến khích các thế hệ trẻ.

Phóng viên: Nghiên cứu của bà có rất nhiều ý nghĩa, có thể cứu sống hàng triệu người và có thể giúp mọi người hoàn thiện hơn. Trong thời gian tới, hướng nghiên cứu của bà có thay đổi gì không, và bà có nghĩ đến việc hợp tác với các nhà khoa học ở Việt Nam trong việc phát triển mô cơ tái sinh hay không?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Tất nhiên chúng ta cũng đã có rất nhiều tiến triển trong lĩnh vực vật liệu sinh học, ví dụ như có thể tái tạo các mô và cơ trong trường hợp mà bị bệnh hay chấn thương. Nhưng mọi thứ ngày càng trở nên phức tạp hơn, thí dụ như cần phải giải quyết các tổn thương ở trong não, hay là đối với các đối tượng cần phải ghép nội tạng, ghép thận, thì vấn đề ngày càng trở nên rất phức tạp. Do đó chúng ta sẽ cần phải nghĩ đến việc hợp tác. 

Trong các cuộc thảo luận với các nhà khoa học, nghiên cứu tại Việt Nam, chúng tôi rất quan tâm tới việc xây dựng các cơ sở sản xuất tế bào, đây là một phần quan trọng của vấn đề. Việc tìm hiểu về các phương pháp tiếp cận kỹ thuật mô có thể hữu ích cho những người mắc bệnh tim mạch hoặc đột quỵ - những vấn đề lớn ở Việt Nam.

Có nhiều người dẫn đầu trong lĩnh vực này và tôi mong muốn được tiếp tục trao đổi, nghiên cứu. Đặc biệt, Việt Nam có thế hệ các nhà khoa học và kỹ sư rất trẻ. Việc hợp tác với họ sẽ giúp chúng ta giải quyết một số vấn đề quan trọng, không chỉ ở Việt Nam mà còn trên toàn cầu.  

Tôi nghĩ sẽ có rất nhiều các cơ hội hợp tác trong lĩnh vực của tôi. Ví dụ như hợp tác để tích hợp các loại vật liệu sinh học mới vào các loại thuốc hiện có được sử dụng để điều trị bệnh tim hoặc đột quỵ. Thứ hai, tôi cũng đã tìm hiểu về cơ sở cốt lõi của ngân hàng tế bào của bệnh nhân. Lĩnh vực của tôi có thể giúp ích đối với các bệnh ung thư. Đội ngũ chuyên môn ở Việt Nam có thể nuôi cấy các tế bào ung thư để sàng lọc, đưa ra được các loại thuốc được cá nhân hóa, tức là các loại thuốc dựa trên tế bào của bệnh nhân đó để điều trị ung thư. Tôi nghĩ có rất nhiều cơ hội hợp tác, trong đó một số có thể có tác động ngay lập tức.

Giáo sư Kristi Sue Anseth - Chủ nhân Giải Đặc biệt VinFuture 2024 dành cho nhà khoa học nữ.

Giáo sư Kristi Sue Anseth - Chủ nhân Giải Đặc biệt VinFuture 2024 dành cho nhà khoa học nữ.

Phóng viên: Và với Giải thưởng VinFuture thì bà thấy điều gì là ấn tượng nhất ?

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Đây là một giải thưởng rất danh giá, uy tín, được biết đến trên toàn cầu. Những nhà khoa học đạt giải từ những năm trước đó cũng là những nhà khoa học rất nổi tiếng và được biết đến rộng rãi. Tôi nghĩ rằng giải thưởng này kết nối và thu hút rất nhiều các nhà khoa học và chuyên gia từ khắp nơi trên thế giới. Qua đó có thể thấy được rằng Việt Nam ngày càng được biết đến nhiều hơn trong cộng đồng các nhà khoa học cũng như các nhà nghiên cứu quốc tế. Tất cả chúng tôi đều ấn tượng và mong muốn có cơ hội kết nối và tham gia vào mạng lưới này. 

Phóng viên: Từ sự kết nối của VinFuture thì bà đã nhận được lời mời hợp tác nào khác từ Việt Nam chưa? 

Giáo sư Kristi Sue Anseth: Mặc dù tôi bận rộn với chương trình, sự kiện cũng như các hội thảo khoa học, nhưng tôi cũng đã có cơ hội đến thăm Bệnh viện Vinmec và các trung tâm nghiên cứu. Tôi gặp 8 người và chúng tôi cũng đã có những trao đổi ban đầu. Chúng tôi sẽ tiếp tục việc trao đổi này.

Xin cảm ơn Giáo sư!

Ngày xuất bản: 13/12/2024
Nội dung: THẢO LÊ - THIÊN LAM
Trình bày: ĐẶNG LUÂN
Ảnh: THÀNH ĐẠT - VINFUTURE