Tim nhân tạo: Khi sự sống trong tầm tay

Công ty sinh học Carmat (Pháp) kỳ vọng sẽ bắt đầu bán quả tim nhân tạo Aeson của hãng này từ cuối tháng 6 này ở Đức, bên cạnh thị trường nội địa.

Đây là hai thị trường đầu tiên của Carmat, sau khi công ty này chính thức được cấp phép từ cơ quan kiểm duyệt châu Âu vào tháng 12-2020 cho Aeson, theo CNN.

Sứ mệnh của những quả tim nhân tạo không phải để thay thế vĩnh viễn một quả tim thật nhưng lại là cầu nối để cấy ghép cho bệnh nhân trong thời gian chờ đợi ghép tim người.

Ánh sáng cuối đường hầm

Theo mạng lưới tin tức truyền hình châu Âu Euronews, trên thế giới có khoảng 60 triệu người bị bệnh tim, khiến một số bác sĩ tim mạch gọi đây là đại dịch. Triển vọng cho các trường hợp nghiêm trọng không sáng sủa, chỉ có 50% cơ hội sống sót trong 5 năm.

 Các giải pháp tốt nhất hiện nay bao gồm cấy ghép tim, vốn rất hạn chế do nguồn cung từ người hiến tạng. Trường hợp còn lại là đặt thiết bị hỗ trợ tâm thất trái, thường dẫn đến các biến chứng như đột quỵ và xuất huyết tiêu hóa, hoặc bị suy tim khi tập thể dục ngay cả khi chỉ vận động vừa phải. 

Tại Pháp, mỗi năm có 100.000 người chờ được ghép tim, nhưng chỉ 500 người trong số đó nhận được một quả tim. Sự ra đời của những quả tim nhân tạo mang lại cơ hội sống lâu hơn cho những bệnh nhân đang chờ cấy ghép này.

Nghiên cứu về tim nhân tạo bắt đầu từ năm 1963 ở Mỹ dưới sự thúc đẩy của Quốc hội, tuy nhiên sớm gặp phải những khó khăn về khả năng tương thích, khả năng tự điều chỉnh hoạt động theo nhu cầu sinh lý của bệnh nhân, kích thước, năng lượng dùng để vận hành... 

Theo một nghiên cứu đăng trên tạp chí European Journal of Cardio-Thoracic Surgery, quả tim nhân tạo đầu tiên có tên gọi Liotta-Cooley, được bác sĩ phẫu thuật tim và lồng ngực người Mỹ Denton Arthur Cooley cấy ghép vào năm 1969 tại thành phố Houston (bang Texas). 

Trái tim này được bác sĩ phẫu thuật người Argentina Domingo Liotta phát triển. Cho đến nay, vẫn chưa rõ có bao nhiêu quả tim nhân tạo Liotta-Cooley đã được cấy ghép vào thời điểm đó. 

Quả tim nhân tạo tiếp theo là Jarvik-7, được cấy vào năm 1982 cho một nha sĩ đã nghỉ hưu. Bệnh nhân sống 112 ngày. Trái tim Jarvik-7 ban đầu được phát triển thêm, sau đó đặt tên là CardioWest và cuối cùng được đưa ra thị trường với tên tim nhân tạo Syncardia.

 Ban đầu, tim được cấy chủ yếu ở châu Âu, gồm Pháp và sau đó là Đức. Năm 2004, thiết bị này được Cơ quan Quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chấp thuận như một cầu nối để chuyển giao, cho phép một số trung tâm ở Mỹ cấy ghép. 

Với sự xuất hiện của các chương trình điều khiển di động vào năm 2010, bệnh nhân được xuất viện về nhà và việc sử dụng Syncardia từ đó tăng lên. Bệnh nhân sống lâu nhất là 4 năm.

Một quả tim nhân tạo khác trên thị trường là AbioCor, do Công ty AbioMed (Mỹ) phát triển. Đây là trái tim nhân tạo có thể cấy ghép hoàn toàn và đầy đủ các bộ phận để hoạt động đầu tiên trên thế giới. 

Pin bên trong được sạc bằng hệ thống truyền năng lượng qua da (TET). Với AbioCor, Tom Christerson, một người đàn ông 71 tuổi tại Mỹ, đã kéo dài sự sống được 17 tháng.

Trong khi đó, tim nhân tạo Aeson do Công ty sinh học Carmat phát triển là kết quả sau quá trình làm việc trong nhiều năm của giáo sư người Pháp Alain Carpentier.

 Bên trong mỗi quả tim có trọng lượng 900g này không chỉ là tập hợp của nhiều tiến bộ y học, nỗ lực nghiên cứu của rất nhiều con người, mà còn chứa đựng một tầm nhìn đầy nhân đạo của vị giáo sư 88 tuổi. 

Năm 2010, trả lời Tuổi Trẻ Cuối Tuần, giáo sư Alain Carpentier trải lòng: “Ghép tim không đơn giản là thay một quả tim mà phải tiếp tục dùng thuốc rất đắt tiền, nên ngay tại khoa tôi là nơi có ca ghép tim đầu tiên thành công ở châu Âu, chúng tôi cũng cân nhắc. 

Trong y học có “y học trình diễn”, như mổ ghép tim, thật ra không giải quyết được gì nhiều. Còn tôi, tôi muốn sửa chữa và điều trị bệnh tim để cứu được nhiều người”.

Carmat đã đi qua hành trình dài những lần cải tiến. Năm 1993, sau nhiều lần thuyết phục Jean-Luc Lagardère, ông chủ Matra (công ty con của Hãng máy bay Airbus) sản xuất tim nhân tạo, giáo sư Alain Carpentier nhận được sự đồng ý từ người bạn.

 Hai năm sau, quả tim nhân tạo đầu tiên ra đời, nhưng phải mất thêm 18 năm để quả tim hoàn thiện ghép thử nghiệm trên cơ thể người. Ca cấy ghép tim nhân tạo đầu tiên thực hiện ngày 18-12-2013 tại Bệnh viện Georges-Pompidou ở Paris cho nam bệnh nhân 76 tuổi bị suy tim.

75 ngày sau cấy ghép, bệnh nhân qua đời. Sau ca tử vong của bệnh nhân thứ 5 được ghép tim tháng 10-2016, Cơ quan Dược phẩm quốc gia Pháp đình chỉ các hoạt động cấy ghép tim của Carmat.

Tháng 5-2017, Carmat được phép tái khởi động các nghiên cứu tại Pháp và mở rộng nghiên cứu của mình tại Kazakhstan và Cộng hòa Czech. 

Năm 2018, quả tim được làm lại, có một số thay đổi. Năm 2019, Công ty sinh học Carmat công bố kết quả: 70% bệnh nhân tham gia thử nghiệm sống ít nhất 6 tháng. So với nghiên cứu khả thi trước đây do Carmat thực hiện để đánh giá khả năng sống sót của bệnh nhân suy tim, đây là kết quả tích cực hơn.

Trả lời Labiotech - hãng truyền thông về công nghệ sinh học châu Âu, đại diện của Công ty Carmat chia sẻ: tỉ lệ sống sót của bệnh nhân cao hơn một phần nhờ vào cải tiến cả trong quá trình cấy ghép. 

“Chúng tôi đã cải tiến quy trình phẫu thuật, cả thời gian và kỹ thuật, và điều này giúp bệnh nhân hồi phục nhanh hơn”, vị này cho biết.

So với năm 1995, quả tim nhân tạo đầu tiên được Carmat phát triển nặng gần 2kg, thì Aeson là một bước tiến đáng kể với trọng lượng 900g. 

Tuy nặng gấp 3 lần so với trọng lượng của một quả tim thật, Aeson được chứng minh hoạt động tốt và không gây trở ngại cho người bệnh. Phần pin để vận hành tim được gắn bên ngoài cơ thể ở phần thắt lưng, cho phép bệnh nhân sinh hoạt bình thường.

 Đó cũng chính là tầm nhìn của giáo sư Alain Carpentier dành cho tim nhân tạo: một sản phẩm thực sự hữu ích, giúp người sử dụng có cuộc sống tốt đẹp và đáng để sống như bất kỳ ai.

Tiềm năng khổng lồ

Theo báo cáo của Công ty tư vấn và nghiên cứu toàn cầu Fact.MR công bố tháng 3-2021 tập trung vào thị trường tim nhân tạo trên thế giới, sự gia tăng các ca ghép tim, gia tăng bệnh tim mạch và dân số già là những yếu tố thúc đẩy chính cho sự phát triển của dòng sản phẩm này. 

Thị trường tim nhân tạo toàn cầu ngày càng phổ biến hơn nhờ sự phát triển của công nghệ và việc sử dụng khoa học dữ liệu ngày càng nhiều trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. 

Thị trường tim nhân tạo hiện rất vững chắc với nhiều công ty hàng đầu như Carmat, Syncardia, Bivacor Inc., AbioMed. Hiện nay, các phân khúc của thị trường này bao gồm Bắc Mỹ, Mỹ Latinh, Đông và Tây Âu, châu Á - Thái Bình Dương (ngoại trừ Nhật Bản), Trung Đông và châu Phi.

Theo khảo sát của Fact.MR, do sự hiện diện của nhiều công ty trong ngành, Mỹ dự kiến sẽ là thị trường sinh lợi trong giai đoạn đánh giá sản phẩm. 

Sự tiến bộ trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và cơ sở hạ tầng của Hoa Kỳ được kỳ vọng sẽ thúc đẩy tăng trưởng thị trường.

 Ngoài ra với sự gia tăng bệnh tim mạch ở châu Âu, khu vực này được dự đoán là sẽ có thị phần lớn thứ hai. Tuy nhiên, châu Á - Thái Bình Dương sẽ là khu vực phát triển nhanh nhất. Hai yếu tố cản trở việc cấy ghép là chi phí phẫu thuật cao và yêu cầu cao ở tay nghề phẫu thuật viên.

Đường đua sẽ gay cấn hơn bởi Công ty Bivacor vừa kết thúc vòng gọi vốn series B với 19 triệu USD, theo Houston Business Journal. Công ty này nhận thêm 3 triệu USD từ Viện Y tế quốc gia Hoa Kỳ (NIH) dưới hình thức tài trợ kinh doanh từ Viện Tim, phổi và máu quốc gia Hoa Kỳ (National Heart, Lung, and Blood Institute - NHLBI). 

Tổng số tiền 22 triệu USD được Bivacor sử dụng để tiếp tục thử nghiệm quả tim nhân tạo không nhịp đập và mở rộng lực lượng lao động. Đây là những bước chuẩn bị cho tham vọng thử nghiệm quả tim trên con người lần đầu tiên. Bivacor kỳ vọng thiết bị này trở thành một lựa chọn khả thi cho hàng trăm nghìn bệnh nhân suy tim.

Đến nay, quả tim đã được thử nghiệm trên cừu năm 2015 và bò năm 2019. Sau 90 ngày cấy ghép, những con bò đều khỏe mạnh, có thể vận động và tiếp tục tăng cân với tốc độ bình thường.

CNN dẫn lời giám đốc điều hành Công ty Carmat, Stéphane Piat, cho biết họ muốn phát triển quả tim có thể dùng suốt đời.

Đây cũng là ý muốn ban đầu của giáo sư Alain Carpentier khi đề nghị Jean-Luc Lagardère phối hợp phát triển tim nhân tạo. Tương tự, Syncardia cũng đang thử nghiệm để sản phẩm tim nhân tạo của mình sử dụng lâu dài.■