Hình ảnh quét qua kính hiển vi điện tử cho thấy một tế bào (màu xanh) bị virus SARS-COV-2 (màu đỏ) xâm nhập, lấy từ mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân COVID-19 tại Viện Nghiên cứu Dị ứng và Bệnh Truyền nhiễm Quốc gia, Mỹ ngày 28/7/2020. Ảnh: AFP/TTXVN
Theo phóng viên TTXVN tại Geneva, nghiên cứu gần đây cho thấy khoảng 10% bệnh nhân mắc bệnh viêm đường hô hấp cấp COVID-19 nhập viện do phát triển các cục máu đông, nhưng vẫn chưa rõ lý do tại sao virus gây ra phản ứng này.
Để nghiên cứu hiện tượng đó và các trường hợp mắc COVID-19 khác, nhóm nhà khoa học EPFL đã phát triển con chip mô phỏng phổi người và tái tạo một phần cấu trúc của nó. Con chip này chứa các tế bào biểu mô phổi, tế bào mạch máu và tế bào hệ thống miễn dịch, đồng thời cho phép các nhà khoa học quan sát trực tiếp cách virus SARS-CoV-2 tấn công tế bào người và dẫn tới sự hình thành các cục máu đông.
Các nhà khoa học nhận định có thể xảy ra hai cơ chế dẫn tới hiện tượng nói trên. Một là sản xuất dư thừa cytokine - các protein đóng vai trò trong việc truyền tín hiệu tế bào miễn dịch, dẫn đến cái gọi là "cơn bão cytokine". Những chất này có thể làm hỏng mạch máu, hình thành cục máu đông và có khả năng gây tử vong. Cơ chế thứ hai là do tổn thương niêm mạc bên trong mạch máu - hoặc nội mạc - trong phổi. Phổi có rất nhiều loại mô này và khi nó bị tổn thương, máu có thể dễ dàng đông lại, từ đó hình thành các cục máu đông.
Để giải mãi nhận định trên, các nhà khoa học đã sử dụng một thiết bị phổi trên con chip và điều chỉnh nó để mô hình hóa các bước riêng lẻ virus SARS-CoV-2 "tấn công" phổi. Thiết bị này chứa các kênh dẫn vi lưu (microfluidics) cung cấp chất dinh dưỡng cho các tế bào trên con chip, được sắp xếp để tái tạo một phần của phổi. Bên trong con chip có một lớp tế bào biểu mô, các tế bào bao phủ phổi, một lớp tế bào nội mô và các tế bào lót trong mạch máu. Hai lớp này được ngăn cách bởi một lớp màng.
Trong các thử nghiệm, khi nhóm nhà khoa học tại EPFL đưa virus SARS-CoV-2 vào thiết bị của họ, virus này đã tấn công lớp tế bào biểu mô bên ngoài, giống như trong một đợt nhiễm trùng tự nhiên. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng trong vòng một ngày, virus SARS-CoV-2 đã thâm nhập vào lớp bên trong của tế bào nội mô và tiếp tục gây nhiều tổn thương trong những ngày tiếp theo.
Nhóm nghiên cứu cho biết với hệ thống chip mô phỏng phổi, họ phát hiện ra rằng virus có thể gây ra cục máu đông bằng cách tấn công trực tiếp vào nội mạc. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là các protein cytokine "vô hại".
Để có thể hiểu sâu hơn nữa, nhóm nghiên cứu tại EPFL đang lên kế hoạch sử dụng chip mô phỏng phổi của họ với các mẫu máu thực tế để quan sát trực tiếp hiện tượng hình thành cục máu đông.