Tiến sĩ Daniel Timms và quả tim BiVACOR bằng titan, nặng khoảng 650g, nhò gọn, đặt vừa vào lồng ngực nam giới, hầu hết phụ nữ và một số trẻ em. Ảnh: Forbes

Một hướng đi mới

Năm 2001, khi đang là một sinh viên ngành kỹ thuật cơ khí tại Đại học Công nghệ Queensland (Úc) thì cha của Timms, ông Gary, bị suy tim sau một cơn nhồi máu cơ tim. Timms nhớ lại: “Tôi nghĩ rằng: Được thôi, mình sẽ dành thời gian làm điều gì đó giúp cha”.

Tốt nghiệp đại học, Timss quyết định làm nghiên cứu sinh về tim nhân tạo sau khi đọc nhiều tài liệu về chủ đề này. Anh nhận thấy những nỗ lực trước đây thất bại vì nhu cầu đóng mở van để bơm máu đi khắp cơ thể quá cao, không chiếc máy nào có thể chịu được điều đó  vô thời hạn. Anh nghĩ, một máy bơm dòng chảy liên tục có thể làm tốt hơn. Ông Gary, một người thợ sửa ống nước lành nghề, cũng đồng ý với con như thế.

Timms không phải là người đầu tiên có cái nhìn sâu sắc như thế, nhưng anh là người đầu tiên tin rằng có thể thực hiện được cho toàn bộ trái tim chứ không chỉ cho tâm thất trái. Và anh nghĩ có thể điều khiển nó bằng một bộ phận chuyển động duy nhất là một đĩa quay. Hãy nghĩ đến một bánh xe nước bị tách đôi để một nửa lượng máu mà nó đẩy đi đến phổi, và khi máu trở về tim, nửa còn lại của bánh xe nước sẽ đẩy máu ra phần còn lại của cơ thể. Đó là một bộ phận chuyển động đẩy hai luồng.

Daniel Timms trong quá trình nghiên cứu và thử nghiệm. Ảnh: BiVACOR

Để các cấu trúc bơm tim không bị hao mòn với thời gian, Timms nghĩ phải nâng chúng lên bằng từ tính như một hệ thống đệm từ. Ông đến Nhật Bản, quốc gia dẫn đầu thế giới về công nghệ tàu đệm từ vào những năm 1960 để tìm hiểu cách thức hoạt động của nó. Không có tiền để trả công cho người hỗ trợ mình, ông làm việc cho dự án của họ, đổi lại họ giúp ông thiết kế chiếc đĩa nổi từ tính.

Nhưng trái với Timms, những người làm y khoa đều phản đối ý tưởng trái tim không mạch đập của ông. Ông nói: “Họ nói với tôi, ‘Điều đó chắc chắn thất bại. Cơ thể cần mạch đập’. Nhưng tôi nghĩ, ‘Tại sao lại quan trọng chuyện cơ thể có mạch đập hay không? Nó chỉ cần máu lưu thông”.

Những ngày gian nan

Tuy nhiên, cũng có một số nơi quan tâm đến ý tưởng của Timms, trong đó có Bệnh viện Prince Charles ở Brisbane, bệnh viện tim lớn nhất nước Úc, nơi đồng ý cấp cho ông một phòng làm việc tại chỗ.

Để hình thành một nhóm nghiên cứu tầm cỡ, Timms đi Brisbane, Tokyo, Đài Bắc, Aachen (Đức) thuyết phục những người tài giỏi về làm việc cùng mình. Đó là Billy Cohn, bác sĩ phẫu thuật tim nổi tiếng thế giới có khoảng 200 bằng sáng chế về các phát minh liên quan đến tim và John Fraser, bác sĩ phẫu thuật tim trẻ tuổi nhưng có nhiều kinh nghiệm thực nghiệm trên động vật.

Một khó khăn khác phải vượt qua là chi phí nghiên cứu vì không nhà đầu tư nào dám rót tiền vào một lĩnh vực không có cơ hội thành công. Năm 1969, bác sĩ Denton A. Cooley thực hiện ca ghép tim hoàn toàn nhân tạo đầu tiên tại Texas (Mỹ). Hơn nửa thế kỷ sau, con người đã tốn hàng tỷ đô la để làm trái tim nhân tạo nhưng phía trước vẫn quá mông lung

Tiến sĩ Daniel Timms và mô hình tim BiVACOR trong phòng thí nghiệm. Ảnh: Texas Monthly

Daniel Timms kể lại những ngày tháng khó khăn khi ông gõ cửa từng nơi để xin tiền nghiên cứu. Ông nhớ lại: “Người ta hỏi tôi ‘Dữ liệu lâm sàng của bạn đâu? Nó hiệu quả trên động vật, nhưng nó hiệu quả thế nào trên bệnh nhân? Hãy quay lại với chúng tôi khi bạn có dữ liệu”. Vậy là tiến sĩ Timms ở trong vòng lẩn quẩn: Không có kinh phí làm nghiên cứu lâm sàng thì không có dữ liệu, mà không có dữ liệu thì không có cơ sở để xin kinh phí.

Năm 2006, khi thiết kế tim nhân tạo đầu tiên của Timms được cấy ghép vào một con cừu và chứng minh rằng nó có thể hoạt động thì bệnh tình của cha ông trở nên tồi tệ hơn. Ông Gary được đưa vào bệnh viện Prince Charles, được chính bác sĩ Fraser chăm sóc, chỉ cách nơi con trai ông đang nghiên cứu hai phút đi bộ. Cộng sự của Timms cho biết những ngày đó ông làm việc điên cuồng, không rời khỏi phòng thí nghiệm, hầu như không ăn, không ngủ, quyết chạy đua với thời gian để có được trái tim nhân tạo nhằm cứu cha mình dù biết rằng điều đó gần như bất khả thi.

Cùng năm đó, bệnh tình của Gary trở nặng và ông được đưa vào phòng hồi sức tích cực. Daniel lái xe đưa cha vào bệnh viện và nói ông sẽ hủy chuyến bay đến Đức làm việc vào hôm sau. Nhưng Gary nói: “Con phải đi”. Daniel nghe lời và cha ông qua đời vài ngày sau đó vì không có tim hiến tặng phù hợp.

Bước ra ánh sáng

Mô phỏng hình ảnh quả tim BiVACOR khi cấy ghép trên cơ thể người. Ảnh: Forbes

Năm 2010, thiết bị tim thành phẩm của nhóm nghiên cứu được Fraser cấy ghép vào một con cừu. Năm 2014, nhóm thử nghiệm trên bò, thời gian bò sống ngày càng dài ra, từ 1-2 tuần lên đến 3 tháng. Năm 2015, họ thử nghiệm trên một con cừu có kích thước cơ thể gần bằng phụ nữ và trẻ em, và lần này cũng thành công. Lúc này, nhóm bắt đầu nghĩ đến việc ghép trên người.

Tiến triển này đã khiến một số quỹ đầu tư quan tâm. Tháng 5 năm 2018 công ty BiVACOR huy động được 3 triệu đô la Úc trong vòng tài trợ Series A từ OneVentures, một phần của quỹ chuyển đổi y sinh học được chính phủ.

Theo: TSK số 693