Nhóm nghiên cứu do nhà độc dược học Marc Audebert dẫn đầu đã tạo ra một cấu trúc hình cầu gồm các tế bào gan người, cho phép đánh giá đồng thời nhiều nguy cơ hóa học trong thực phẩm, bao gồm độc tính gen (các chất gây tổn hại ADN), stress oxy hóa (gây rối loạn chức năng tế bào) và gan nhiễm mỡ (tích tụ mỡ quá mức). Theo các nhà nghiên cứu, kết quả thu được trên mẫu tế bào nhỏ này là bằng chứng đầy hứa hẹn với độ tin cậy và tính toàn diện cao hơn so với các thử nghiệm nuôi cấy tế bào 2D truyền thống.
Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ chương trình Đối tác đánh giá rủi ro từ hóa chất (PARC) khởi động từ năm 2022 nhằm giải quyết một thực tế đáng lo ngại: đó là tại châu Âu mới chỉ có khoảng 7% các chất hiện diện trong môi trường và thực phẩm được đánh giá về nguy cơ gây ung thư.
Được công bố trên tạp chí Nam Journal, nghiên cứu này cho phép phát hiện đồng thời 2 dấu ấn sinh học mà nhóm nghiên cứu đã theo đuổi trong gần 20 năm. Trong đó, γH2AX giúp xác định tổn thương ADN, còn pH3 phản ánh các bất thường trong quá trình phân chia tế bào có thể dẫn tới gia tăng số lượng nhiễm sắc thể bất thường.
PARC hoạt động với khoản ngân sách 400 triệu euro (hơn 471 triệu USD) trong 7 năm, quy tụ gần 200 viện nghiên cứu tại châu Âu, do Pháp và Đức đồng chủ trì. Phía Pháp do Cơ quan An toàn thực phẩm, môi trường và lao động quốc gia (Anses) điều phối, trong khi phía Đức là Viện Đánh giá rủi ro liên bang (BfR).
Theo ông Marc Audebert, hiện nay, việc đánh giá nguy cơ ung thư do thực phẩm hoặc môi trường gây ra chủ yếu dựa trên các nghiên cứu kéo dài khoảng 2 năm trên loài gặm nhấm, với chi phí lên tới hàng triệu euro cho mỗi phân tử và gây nhiều tranh cãi về đạo đức. Chưa kể, mức độ tương đồng với cơ thể người còn hạn chế. Tuy nhiên, mô hình gan 3D mới có thể giảm chi phí thử nghiệm mỗi phân tử xuống khoảng 1/1.000 so với phương pháp truyền thống. Đồng thời, bằng cách tích hợp chuyển hóa gan, chức năng miễn dịch và phản ứng xơ hóa trong hệ thống có khả năng xử lý cùng lúc một lượng lớn mẫu. Do đó, mô hình này được đánh giá là giúp thu hẹp khoảng cách giữa nuôi cấy 2D đơn giản và mô hình động vật phức tạp.
Các chuyên gia trong lĩnh vực sinh học và độc dược học tại châu Âu đánh giá tích cực kết quả nghiên cứu, cho rằng mô hình gan 3D tiến gần hơn tới cấu trúc và chức năng thực của gan người. Tuy nhiên, nghiên cứu này vẫn cần được hoàn thiện thêm như bổ sung tế bào nội mô (lớp “hàng rào” điều tiết trao đổi giữa máu và gan) và phát triển điều kiện nuôi cấy động, thay vì tĩnh.
Theo giới chuyên môn, ứng dụng của “gan tí hon” 3D không chỉ giới hạn trong lĩnh vực thực phẩm mà còn có tiềm năng hỗ trợ phát triển thuốc, đặc biệt trong việc phát hiện sớm các tác dụng phụ gây độc cho gan.
