Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Utah đang sử dụng tơ tằm để tạo ra các tế bào cơ xương trên cơ sở cải tiến các phương pháp truyền thống nuôi cấy tế bào với hy vọng đưa ra các phương pháp điều trị bệnh teo cơ hiệu quả hơn.
Khi tìm hiểu về bệnh tật và thử nghiệm các phương pháp điều trị, các nhà nghiên cứu thường phát triển các tế bào mô hình trên bề mặt nhựa phẳng (như đĩa petri). Tuy nhiên, các tế bào này có nhiều hạn chế chủ yếu do mô cơ tồn tại ở dạng 3D. Do đó, nhóm nghiên cứu đã tạo ra bề mặt 3D để nuôi cấy tế bào trên các sợi tơ được bọc quanh khung acrylic. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng cả tơ tằm nguyên bản và tơ tằm chuyển gen, loại tơ được tạo ra bởi những con tằm được biến đổi với gen tơ nhện. Tơ tằm nguyên bản trước đây đã được sử dụng làm mô hình nuôi cấy tế bào 3D, nhưng đây là lần đầu tiên tơ tằm biến đổi gen được sử dụng để tạo mô hình cơ xương.
Các tế bào phát triển trên tơ tằm được chứng minh là giống cơ xương của con người hơn so với các tế bào phát triển trên bề mặt nhựa thông thường. Các tế bào này có sự mềm dẻo cơ học cao hơn và biểu hiện gen cần cho sự co cơ mạnh hơn. Tơ tằm cũng kích thích sự liên kết các sợi cơ theo cách thích hợp, một yếu tố cần để tạo nên mô hình cơ bắp mạnh.
Cơ xương có nhiệm vụ vận động khung xương, ổn định xương khớp, bảo vệ các cơ quan nội tạng. Các cơ này có thể bị suy giảm nhanh vì rất nhiều lý do. Ví dụ, chỉ sau hai tuần bất động, một người có thể mất gần một phần tư sức mạnh cơ bốn đầu. Vì thể, để tìm hiểu cách cơ bắp teo nhanh, phải bắt đầu từ cấp độ tế bào.
Elizabeth Vargis, phó giáo sư kỹ thuật sinh học và là đồng tác giả nghiên cứu cho biết: “Mục tiêu của nghiên cứu là xây dựng các mô hình in vitro hiệu quả hơn. Các nhà nghiên cứu phát triển tế bào trên nền tảng 2D này, không siêu thực tế mà cung cấp cho chúng tôi nhiều thông tin. Dựa vào những kết quả đó, các nhà khoa học thường chuyển sang mô hình động vật, sau đó đến thử nghiệm lâm sàng. Đây là giai đoạn mà phần lớn các nhà khoa học bị thất bại. Tôi đang cố gắng bổ sung bước đầu tiên đó bằng cách phát triển các mô hình in vitro thực tế hơn của mô thường và mô bệnh“.
N.P.D (NASATI), theo https://Phys.org/new/2021-3-silkw-silk-muscle-tissue.html,