Công nghệ

Ứng dụng tế bào gốc

Vì tế bào gốc có khả năng thay thế nhiều loại tế bào khác, các nhà khoa học tin rằng chúng có thể hữu ích trong việc nghiên cứu và điều trị bệnh. Tế bào gốc có thể được sử dụng để:

Phát triển các tế bào mới trong phòng thí nghiệm để thay thế các cơ quan hoặc mô bị tổn thương hoặc phá hủy.
Chỉnh sửa bộ phận của các cơ quan không hoạt động bình thường.
Nghiên cứu nguyên nhân các khiếm khuyết di truyền trong tế bào.
Nghiên cứu nguyên nhân và cách thức tiến triển bệnh tật (qua quan sát tế bào gốc biệt hóa thành các tế bào của xương, cơ tim, thần kinh, các tạng và mô…), hoặc giải đáp tại sao một số tế bào phát triển thành tế bào ung thư.
Hữu ích trong việc thử nghiệm tính an toàn và hiệu quả của các loại thuốc mới.

Các bác sĩ đã thực hiện cấy ghép tế bào gốc, còn được gọi là cấy ghép tủy xương. Ưu điểm của liệu pháp này là làm giảm các triệu chứng có thể cho phép bệnh nhân giảm lượng thuốc trong điều trị bệnh. Việc điều trị bằng tế bào gốc cũng góp phần cung cấp kiến thức và hiểu biết về tế bào, đồng thời mở ra các hướng điều trị mới trong tương lai. Trong cấy ghép tế bào gốc, các tế bào gốc thay thế các tế bào bị tổn thương do hóa trị hoặc do bệnh hoặc là cách để hệ thống miễn dịch của người hiến tặng chống lại một số loại bệnh ung thư và các bệnh liên quan đến máu, như bệnh bạch cầu, ung thư hạch, u nguyên bào thần kinh và đa u tủy. Những ca cấy ghép này sử dụng tế bào gốc trưởng thành hoặc máu cuống rốn.

Cho tới nay, tế bào gốc cũng được ứng dụng trong việc điều trị các bệnh sau: tiểu đường, viêm đa khớp, Parkinson, Alzheimer, viêm xương khớp, tai biến mạch máu não và chấn thương sọ não, khuyết tật do rối loạn bẩm sinh, tổn thương tủy sống, nhồi máu cơ tim, trị liệu ung thư, hói, thay thế răng bị mất, hạn chế thính giác, phục hồi thị lực và sửa chữa hư hỏng cho giác mạc, xơ cứng động mạch, bệnh Crohn, chữa lành vết thương, chữa vô sinh do thiếu tế bào gốc tinh trùng. Ngoài ra, nhiều nghiên cứu đang được tiến hành nhằm phát triển các nguồn tế bào gốc khác nhau, cũng như áp dụng các phương pháp điều trị cho các bệnh thoái hoá thần kinh, tiểu đường, tim mạch và các bệnh lý khác.

Tế bào gốc là gì và lấy từ đâu?

1.Tế bào gốc là gì?

Tế bào gốc được ví như “nguyên liệu thô” của cơ thể mà từ đó tất cả các loại tế bào khác với chức năng chuyên biệt được tạo ra. Ở các điều kiện thích hợp trong cơ thể hoặc trong phòng thí nghiệm, tế bào gốc phân chia tạo ra nhiều tế bào hơn gọi là các tế bào “con cháu”. Các tế bào con cháu hoặc trở thành tế bào gốc mới (tự tái tạo) hoặc trở thành tế bào chuyên biệt (biệt hóa) với chức năng cụ thể như tế bào máu, tế bào não, tế bào cơ tim hoặc xương. Không có loại tế bào nào khác ngoài tế bào gốc có khả năng tự nhiên này. Các nhà khoa học quan tâm đến tế bào gốc vì chúng giúp giải thích một số chức năng của cơ thể hoạt động như thế nào và tại sao đôi khi chúng trục trặc. Tế bào gốc cũng hứa hẹn được sử dụng để điều trị một số bệnh hiện không có cách chữa.

2. Nguồn gốc tế bào gốc

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một số nguồn tế bào gốc:

Tế bào gốc phôi. Những tế bào gốc này lấy từ phôi thai từ 3-5 ngày tuổi. Ở giai đoạn này, một phôi được gọi là phôi nang và có khoảng 150 tế bào. Đây là các tế bào gốc đa năng (ploo-RIP-uh-tunt), có nghĩa là chúng có thể phân chia thành nhiều tế bào gốc hơn hoặc có thể trở thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể. Tính linh hoạt này cho phép các tế bào gốc phôi được sử dụng để tái tạo hoặc sửa chữa các mô và cơ quan bị tổn thương.

Tế bào gốc trưởng thành. Những tế bào gốc này được tìm thấy với số lượng nhỏ trong hầu hết các mô trưởng thành, chẳng hạn như tủy xương hoặc mô mỡ. So với tế bào gốc phôi, tế bào gốc trưởng thành có khả năng hạn chế hơn trong việc tạo ra các tế bào khác nhau của cơ thể. Cho đến gần đây, giới nghiên cứu cho rằng tế bào gốc trưởng thành chỉ có thể tạo ra một vài tế bào tương tự. Ví dụ, tế bào gốc cư trú trong tủy xương chỉ có thể phát triển thành các tế bào máu. Tuy nhiên, bằng chứng mới cho thấy tế bào gốc trưởng thành có thể tạo ra nhiều loại tế bào khác nhau. Ví dụ, tế bào gốc tủy xương có thể tạo ra các tế bào xương hoặc cơ tim. Nghiên cứu này đã dẫn đến các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu để kiểm tra tính hữu ích và an toàn của tế bào gốc ở người. Ví dụ, tế bào gốc trưởng thành hiện đang được thử nghiệm ở những người bị bệnh thần kinh hoặc tim.

Tế bào gốc trưởng thành bị thay đổi để có các đặc tính của tế bào gốc phôi (tế bào gốc đa năng cảm ứng – iPSC). Bằng cách thay đổi bộ gene trong tế bào trưởng thành, các nhà nghiên cứu có thể lập trình lại các tế bào để hoạt động tương tự như tế bào gốc phôi. Kỹ thuật mới này có thể cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng các tế bào được lập trình lại thay vì tế bào gốc phôi và ngăn hệ thống miễn dịch từ chối các tế bào gốc mới. Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa biết liệu việc sử dụng các tế bào gốc trưởng thành đã bị thay đổi có gây ra tác dụng phụ cho con người hay không. Các nhà nghiên cứu đã có thể lấy các tế bào mô liên kết thông thường và tái chương trình bộ gene để chúng để trở thành các tế bào cơ tim có đầy đủ chức năng. Trong các nghiên cứu, những động vật bị suy tim được tiêm tế bào cơ tim mới đã cải thiện được chức năng tim và thời gian sống sót.

Tế bào gốc chu sinh. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra tế bào gốc trong nước ối cũng như máu dây rốn. Các tế bào gốc này còn có khả năng biến đổi thành các tế bào chuyên biệt. Nước ối lấp đầy túi bao quanh và bảo vệ thai nhi đang phát triển trong tử cung. Các nhà nghiên cứu đã xác định các tế bào gốc trong các mẫu nước ối được lấy từ phụ nữ mang thai để kiểm tra các bất thường hay còn gọi là chọc dò nước ối. Tuy nhiên, cần nghiên cứu thêm về các tế bào gốc từ nước ối để hiểu được tiềm năng của chúng.

Tế bào gốc mô mỡ và ứng dụng

1.Tế bào gốc mô mỡ là gì?

Tế bào gốc có nguồn gốc từ mô mỡ (ADSC) là tế bào trung mô (MSC) có khả năng tự đổi mới và biệt hóa đa năng. Tính đa năng này cho phép chúng biệt hóa thành các tế bào có nguồn gốc trung mô khác như tế bào mô mỡ, tế bào sụn, tế bào cơ, nguyên bào xương và tế bào thần kinh khi có các tín hiệu và yếu tố tăng trưởng phù hợp. Tế bào gốc và đặc biệt là các tế bào có nguồn gốc từ mô mỡ đóng vai trò quan trọng trong y học tái tạo hoặc kỹ thuật mô vì chúng được chứng minh là có hiệu quả trong việc phát triển các phương pháp điều trị mới. Mô mỡ được thu nhận từ nhiều vị trí trên cơ thể: bụng, nách, phía trong bắp đùi…Việc thu nhận ADSC có một số ưu điểm vượt trội hơn các nguồn tế bào gốc trưởng thành khác đó là dễ dàng lấy mà không ảnh hưởng tới sức khỏe của người cho và số lượng tế bào gốc tương đối nhiều đáp ứng được điều trị mà không cần phải nuôi cấy tăng.

2.Ứng dụng lưu trữ tế bào gốc mô mỡ

Do đặc điểm dễ dàng thu nhận, tế bào gốc lấy từ chất béo thường được sử dụng trong y học tái tạo. Tế bào gốc có nguồn gốc từ mỡ là đa năng, không biệt hóa và tự đổi mới. Chúng tương tự về mặt hình thái với các MSC khác. Do việc lấy tế bào mỡ cần thủ thuật xâm lấn đơn giản hơn và khả năng tăng sinh không suy giảm theo tuổi tác nên ADSC được nhiều nhà nghiên cứu chứng minh là vượt trội so với tế bào gốc lấy từ tủy xương. Nhiều liệu pháp y học tái tạo liên quan đến ADSC. Chúng có thể biệt hóa thành nhiều loại dòng tế bào. Ngoài ra, ADSC tiết ra các yếu tố tăng trưởng, cytokine và chemokine, khiến chúng có tính hấp dẫn về mặt lâm sàng. ADSC đã được phát hiện có tác dụng điều hòa miễn dịch, chống sẹo và tạo tiền liệt tuyến. Tất cả điều này khiến ADSC trở thành ứng cử viên đầy hứa hẹn cho việc tiêm liệu pháp tế bào gốc. Đã có nhiều thử nghiệm lâm sàng về công dụng và lợi ích của ADSC. Những nghiên cứu này cho thấy ADSC hiệu quả trong việc giúp tái tạo mô mềm, chấn thương do thiếu máu cục bộ, hỗ trợ mô xương, tình trạng nhồi máu cơ tim và rối loạn miễn dịch (bệnh Crohn, lupus, viêm khớp, đa xơ cứng và những bệnh khác). Các công dụng điều trị khác của ADSC gồm điều trị thoái hóa đĩa đệm và bệnh phổi. Do nguồn gốc của chúng, ADSC có tiềm năng trong việc hỗ trợ tái tạo xương, tái tạo chất béo và tái tạo mô.

Tế bào mỡ còn có khả năng chống sẹo hiệu quả. Trong một nghiên cứu sử dụng các tế bào mô mỡ khi cơ thể bị thương, chúng có thể làm giảm sự hình thành sẹo phì đại bằng cách tiết ra các cytokine chống xơ hóa. Điều này được thấy rõ trong mô hình sẹo tai thỏ. Các nhà nghiên cứu đã tiêm ADSC vào một vết thương và đánh giá vết sẹo vài tháng sau đó. Về tái tạo sụn, ADSC và chondrocytes có khả năng giúp tái tạo sụn trong các quy trình liên quan tới kỹ thuật mô. Nghiên cứu do CSN thực hiện cho thấy công dụng của ADSC trong điều trị một số rối loạn thần kinh như với bệnh đa xơ cứng, đột quỵ, bệnh Parkinson, loạn dưỡng cơ và bại não.