IBD là bệnh mạn tính ảnh hưởng hàng triệu người trên thế giới, gây viêm, loét và tổn thương niêm mạc ruột do rối loạn miễn dịch. Trước đây, việc phát triển thuốc gặp khó khăn vì thiếu mô hình thí nghiệm gần với con người. Mô hình organoid – những “ruột mini” 3D được nuôi cấy từ tế bào gốc đa năng (pluripotent stem cells) hoặc tế bào gốc ruột (intestinal stem cells) – đã thay đổi cục diện.
Nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Yu Takahashi dẫn dắt đã tạo ra organoids từ tế bào gốc người, cho phép các tế bào tự tổ chức thành cấu trúc giống ruột thật với lớp biểu mô, crypt-villus và các loại tế bào chuyên biệt (enterocytes, goblet cells, Paneth cells…). Họ kích hoạt tình trạng IBD-like bằng cách tiếp xúc organoids với TNF-α – cytokine viêm chính gây chết tế bào và phá hủy hàng rào ruột ở bệnh nhân.
Sau đó, họ thực hiện sàng lọc phenotypic high-throughput trên khoảng 3.500 hợp chất, lấy “chết tế bào” làm chỉ số chính. Kết quả nổi bật là glycyrrhizin – hợp chất tự nhiên từ rễ cam thảo – đứng top trong danh sách, ngăn chặn hiệu quả apoptosis (chết tế bào lập trình) do viêm. Hiệu quả này được kiểm chứng thêm trên mô hình chuột IBD, nơi glycyrrhizin giảm rõ rệt cả viêm và tổn thương ruột.
Hình 1 (Ảnh bìa): Mô hình organoids ruột người từ tế bào gốc iPSC, tái tạo cấu trúc ruột và phản ứng viêm giống IBD. (Nguồn: Nghiên cứu liên quan trên Nature Communications)
Mô hình organoid không chỉ giúp sàng lọc thuốc mà còn hỗ trợ y học cá nhân hóa: organoids từ bệnh nhân IBD giữ nguyên dấu ấn di truyền và biểu hiện bệnh, cho phép kiểm tra phản ứng thuốc cụ thể của từng người. Theo các đánh giá gần đây trên Advanced Science (2026), HIOs đang được tích hợp vào chiến lược New Approach Methodologies (NAMs) của FDA, thay thế dần thí nghiệm trên động vật nhờ độ chính xác cao trong dự đoán hấp thu, chuyển hóa, độc tính và hiệu quả thuốc.
Hình 2: Sơ đồ minh họa quá trình tạo và ứng dụng organoids ruột trong y học tái tạo và điều trị IBD. (Nguồn: Cell Death Discovery)
Hình 3: Cấu trúc chi tiết của lớp biểu mô ruột trong organoid, với các loại tế bào chuyên biệt. (Nguồn: STEMCELL Technologies)
Ý nghĩa và triển vọng
Nghiên cứu không chỉ phát hiện một ứng cử viên thuốc tiềm năng (glycyrrhizin) mà còn chứng minh organoids là nền tảng mạnh mẽ cho drug discovery IBD. Phương pháp này giúp rút ngắn thời gian, giảm chi phí và tăng tỷ lệ thành công khi chuyển sang thử nghiệm lâm sàng. Các nhà khoa học kỳ vọng trong tương lai gần, organoids sẽ được dùng để thử nghiệm cá nhân hóa, cấy ghép tế bào lành để sửa chữa niêm mạc ruột bị tổn thương.