Tế bào gốc và ứng dụng trong y sinh học (Stem cells and the application in biomedicine) potx

TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 Tế bào gốc vµ øng dơng y sinh häc (Stem cells and the application in biomedicine) Nguyễn Thị Thu Hà* Bệnh viện Trung ơng Quân đội 108 Trong năm gần tế bào gốc chủ đề đợc quan tâm nhiều đà đạt đợc kết đầy hứa hẹn nghiên cứu y sinh học Tế bào gốc từ nguồn gốc khác nh tế bào gốc bào thai, tế bào mầm bào thai, tế bào gốc cá thể đà trởng thành đà đợc nghiên cứu đặc tính sinh học khả sử dụng tế bào điều trị ví dụ nh sử dụng tế bào gốc tạo máu để điều trị bệnh lý máu quan tạo máu nh số bệnh lý khác, nghiên cứu để sử dụng tế bào gốc tạo tế bào thay cho tế bào đà bị thơng tổn bệnh lý ví dụ nh tạo tế bào sản xuất insulin điều trị bệnh đái tháo đờng, tái tạo tế bào thần kinh điều trị bệnh tổ chức thần kinh, hàn gắn tổn thơng tim mạch sử dụng tế bào gốc điều trị gen Mặc dầu đà có nhiều bớc nhảy vọt nghiên cứu nh nghiên cứu thực nghiệm đà có đợc hiểu biết ngày đầy đủ tế bào gốc, nhà khoa học hÃy có nhiều khó khăn hạn chế nghiên cứu ứng dụng đặc biệt sử dụng tế bào gốc nh điều trị bệnh lý ngời Chỉ trừ tế bào gốc tạo máu đà đợc sử dụng từ lâu điều trị bệnh máu quan tạo máu nh số bệnh miễn dịch ngời lại ứng dụng khác tế bào gốc nh dùng tế bào gốc để điều trị thay bệnh lý quan tổ chức khác nh đái tháo ®−êng, Parkinson, tỉn th−¬ng cét sèng hiƯn vÉn ®ang giai đoạn nghiên cứu thử nghiệm súc vật Với đà phát triển nhanh chóng lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc nh chắn tơng lai không xa có ứng dụng thực tế hợp lý loại tế bào có tiềm đặc biệt đầy hứa hẹn i Đại cơng Tế bào gốc Tế bào gốc loại tế bào có hai khả đặc biệt tự tái tạo biệt hoá thành loại tế bào chuyên biệt điều kiện định Hầu hết tế bào thể có chức đặc hiệu chuyên biệt ví dụ nh tế bào có chức co rút, hồng cầu có chức vận chuyển oxy vv Nhng tế bào gốc có đặc tính khác biệt, chúng chức đặc biệt trớc nhận đợc tín hiệu kích thích để phát triển thành tế bào có chức chuyên biệt Những nghiên cứu tế bào gốc nghiên cứu đợc tiến hành súc vật thí nghiệm, đa số nghiên cứu chuột Những nghiên cứu đà đặt móng cho nghiên cứu nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc ngời Trong suốt nhiều năm nghiên cứu phát triển thể súc vật, nhà nghiên cứu đà phát loại tế bào gốc có khả phát triển thành loại tế bào có thể Những tế bào đợc gọi tế bào gốc vạn Cho tới đà biết đợc thể có khoảng hai trăm loại tế bào khác Tế bào gốc với khả độc đáo nh đợc thấy tổ chức phôi bào thai Từ năm 1981 đà có phơng pháp nuôi cấy tế bào gốc phôi chuột phòng thí nghiệm nhờ mà biết đợc loại tế bào gốc có khả trở thành hầu hết loại tế bào chuyên biệt thể Chính phát đà mở triển vọng đầy hứa hẹn có khả sửa chữa, tái tạo thay tế bào, tổ chức bị thơng tổn phá huỷ nguyên nhân bệnh lý khác Gần 20 năm sau, vào năm 1998 thành công tơng tự đà đạt đợc tế bào gốc ngời lần James Thomson tách đợc từ phôi ngời loại tế bào gốc vạn nuôi cấy chúng phát triển Một loại tế bào gốc đà đợc sử dụng lâm sàng nhiều năm tế bào gốc tổ chức cá * PGS TS Chđ nhiƯm Khoa Hut häc, BƯnh viƯn Trung ơng Quân đội 108 13 TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 thể đà trởng thành Tế bào gốc loại tế bào cha đợc biệt hoá, có tổ chức đà biệt hoá cá thể ®· tr−ëng thµnh vÝ dơ nh− tÕ bµo gèc ë máu Nó sinh loại tế bào chuyên biệt tổ chức mà tổ chức nguồn gốc nguyên uỷ chúng Trong thể, tế bào gốc có khả tự tái tạo Mới đà phát thấy tế bào gốc cá thể trởng thành có mặt số tổ chức mà trớc cha nghĩ lại có chứa tế bào gốc ví dụ nh tổ chức nÃo Tế bào gốc cá thể trởng thành từ tổ chức có khả phát triển thành tế bào có đặc tính tế bào tổ chức khác Một ví dụ điển hình tế bào gốc tạo máu tuỷ xơng đà đợc biết từ lâu chúng có khả phát triển thành tế bào máu tế bào miễn dịch nhng gần thấy loại tế bào điều kiện định có khả phát triển thành tế bào mang đặc tính neuron thần kinh nh đà đa khái niệm tính mềm dẻo tế bào gốc cá thể đà trởng thành Tế bào gốc với đặc tính ®Ỉc tr−ng chung nh−ng ngn gèc xt xø cđa chóng khác Có thể thấy tế bào gốc tổ chức phôi, bào thai cá thể đà trởng thành Những tế bào gốc có nguồn gốc khác nh tế bào gốc phôi (bao gồm tế bào gốc từ phôi tế bào mầm từ tổ chức bào thai) tế bào gốc cá thể đà trởng thành có đặc tính giống khác nhau: Những đặc tính giống nhau: điểm giống chủ yếu chúng có khả tự tái tạo biệt hoá thành tế bào tổ chức chuyên biệt đảm nhiệm chức đặc biệt Trong đa số trờng hợp, tế bào gốc phân lập đợc trì đợc trạng thái cha biệt hoá Tế bào gốc cá thể trởng thành bào thai tăng sinh biệt hoá đợc truyền vào động vật có hệ thống miễn dịch đà bị tổn thơng Những tế bào đợc truyền vào c trú, phát triển vị trí có vi môi thích hợp kể vi môi tế bào dịch thể, thờng nơi xuất xứ chúng Những đặc tính khác nhau: điểm khác khác nguồn gốc chúng nh tên 14 gọi đà cho thấy Những tế bào gốc cá thể trởng thành có mặt nhiều tổ chức thể với số lợng Ngợc lại tế bào gốc bào thai không đợc phân bố bào thai gièng nh− vËy nghÜa lµ cã thĨ chóng chØ cã ë mét sè vÞ trÝ, mét sè tỉ chức định bào thai Tế bào gốc bào thai phát triển môi trờng nuôi cấy tổ chức sau chúng đợc tách từ phôi bào thai Tuỳ theo điều kiện môi trờng nuôi cấy mà tế bào gốc bào thai tạo nên cụm tế bào biệt hoá tự nhiên tạo nhiều loại tế bào Nếu nh tế bào gốc bào thai nuôi cấy cha biệt hoá đợc tiêm vào cho chuột đà bị tổn thơng hệ thống miễn dịch tạo nên khối u lành tính chứa hỗn hợp tế bào đà biệt hoá phần chuột Hiện tợng không thấy tế bào gốc cá thể trởng thành Tế bào gốc cá thể trởng thành không biệt hoá giống nh tế bào gốc bào thai Những tế bào gốc bào thai thờng đa năng, chúng biệt hoá thành tổ chức xuất phát từ lớp mầm bào thai tế bào gốc cá thể trởng thành có tổ chức bình thờng có nguồn gốc từ lớp mầm bào thai nh− n·o, tủ x−¬ng, rt , chóng th−êng chØ cã thể sản xuất tế bào đặc hiệu cho loại tổ chức cội nguồn chúng Những tế bào gốc cá thể trởng thành tách khỏi vi môi bình thờng cho vào môi trờng nuôi cấy để biệt hoá khả biệt hoá bị hạn chế nhiều so với tế bào gốc bào thai Một tế bào gốc bào thai đơn lẻ biệt hoá thành tế bào chuyên biệt có nguồn gốc từ ba phôi ngợc lại cha thấy tế bào gốc cá thể trởng thành lại có khả biệt hoá thành tế bào có nguồn gốc từ lớp tế bào mầm bào thai Nh chứng tỏ tế bào gốc cá thể trởng thành mức độ đa so với tế bào gốc bào thai Những tế bào gốc có nguồn gốc khác không giống khả tăng sinh phát triển môi trờng nuôi cấy nh khả biệt hoá thành tế bào có chức hữu ích Tế bào gốc bào thai ngời đợc tạo phòng thí nghiệm với số lợng phong phú tăng sinh nhng giữ nguyên trạng thái cha biệt TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 hoá qua nhiều hệ Trên thực tế nghiên cứu ứng dụng lâm sàng, nhiều trờng hợp khả tạo đợc phòng thí nghiệm số lợng lớn tế bào từ tÕ bµo gèc bµo thai lµ hÕt søc cã ý nghĩa Tuy nhiên tế bào gốc cá thể đà trởng thành khó tìm đợc điều kiện thích hợp phòng thí nghiệm tế bào gốc tăng sinh mà không biệt hoá Vấn đề đà đợc thấy tế bào gốc tạo máu tách khỏi máu ngoại vi tuỷ xơng, nuôi cấy phòng thí nghiệm dẫn đến chúng bị khả tăng sinh tăng sinh nhng mức độ thấp nhng ngợc lại truyền chúng cho súc vật cho ngời chúng lại có khả tăng sinh lớn Khó khăn làm hạn chế khả sử dụng tế bào gốc ngời trởng thành để tạo tế bào chuyên biệt với số lợng đủ lớn phục vụ cho mục đích cấy ghép Chính lẽ đó, thông tin có đợc định hớng biệt hoá tế bào gốc bào thai thành tế bào chuyên biệt có chức đặc hiệu chủ yếu dựa nghiên cứu dòng tế bào bào thai chuột ngời nuôi cấy in vitro Ngợc lại hiểu biết biệt hoá tế bào gốc cá thể trởng thành có đợc nhờ quan sát mô hình động vật thực nghiệm cấy ghép hỗn hợp tế bào gốc cho súc vật thực nghiệm ii TÕ bµo gèc bµo thai ng−êi (Human Embryonic Stem cell) Năm 1998 nhóm nghiên cứu James Thomson đà phân lập trì đợc loại tế bào gốc bµo thai (ES: embryonic stem cell) tõ khèi tÕ bµo bên blastocysts có đợc nhờ thụ tinh nhân tạo sử dụng cho mục đích nghiên cứu Cùng thời gian nghiên cứu John Gearhart cộng đà phát có loại tế bào mầm bào thai (EG: embryonic germ cell) có gonodal ridge mesenchyma bào thai tuần tuổi ES EG có đặc tính chung tế bào gốc nhng chúng có điểm khác Trớc tiên khác tiềm tăng sinh tự tái tạo nhng không biệt hoá thời gian dài nuôi cấy in vitro TÕ bµo gèc bµo thai cđa ng−êi cã thể tăng sinh năm qua 300 - 450 lần phân chia tế bào mầm bào thai có khả tăng sinh hơn, hầu hết tăng sinh qua 40 - 80 lần phân chia Để đơn giản hoá tiện dùng, thờng ES EG đợc gọi chung tế bào gốc bào thai iii Tế bào gốc cá thể trởng thành (adult Stem Cell): Tế bào gốc cá thể trởng thành giống nh tất tế bào gốc khác mang đặc điểm chung tế bào gốc nhng tính mềm dẻo khả phát triển biệt hoá thành tế bào chuyên biệt tổ chức khác hạn chế so với tế bào gốc bào thai Tế bào gốc cá thể trởng thành (AS) có nhiều tổ chức động vật ngời Nhiều khó có khả phân biệt tế bào AS đặc hiệu tổ chức với tế bào tiền thân (progenitor) Những tế bào tiền thân phát triển thành loại tế bào định tổ chức nhng khả sinh tất loại tế bào tổ chức nh chúng tế bào gốc thực thụ ví dụ nh tế bào tiền thân dòng lympho biệt hoá thành B, T, NK lymphocyte không biệt hoá đợc thành loại tế bào máu khác Trên sở đà có ý kiến cho loại tế bào tiền thân thay cho tế bào gốc tổ chức nh đa khái niệm tế bào tiền thân nội mạc, tế bào gốc xơng, tế bào biểu mô đầu dòng da hệ thống tiêu hoá, tế bào gốc tế bào tiền thân tuỵ, gan AS tồn tổ chức khác nh tổ chức nÃo, tuỷ xơng máu thấy AS tuỷ răng, tuỷ sống, mạch máu, xơng, biểu bì da, ống tiêu hoá, võng mạc, giác mạc, gan, tuỵ Nh tế bào AS thấy tổ chức phát triển từ lớp mầm bào thai Đối với AS nhiều vấn đề cha đợc xác định rõ mục tiêu cần đợc nghiên cứu nh: 1) Nguồn gốc tế bào gốc cá thể trởng thành, tế bào gốc giữ đợc trạng thái không biệt hoá lúc tế bào xung quanh đà biệt hoá? 2) Liệu nuôi cấy tế bào gốc cá thể trởng thành làm tăng khả tăng sinh thể để phục vụ nh nguồn tế bào vô hạn cung cấp cho ghép hay không? 15 TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 3) Có loại tế bào gốc cá thể trởng thành tìm thấy chúng tổ chức nào? Cũng đà có chứng cho thấy tế bào gốc cá thể trởng thành loại tế bào có thể với số lợng nhỏ nhng lại gặp nhiều tổ chức khác 4) Bằng chứng chứng tỏ tính mềm dẻo tế bào gốc cá thể trởng thành rõ rệt khả tạo tế bào tổ chức khác nh nào? 5) Có hay loại tế bào gốc đa năng?tuy lý thuyết nhng đà có sở thực nghiệm chứng tỏ cho giả định Những tế bào tuần hoàn dòng máu có nhiều khả tế bào đa năng, chúng tách khỏi tuần hoàn c ngụ tổ chức khác Những tế bào phân chia thờng thấy gần mạch máu 6) Tính mềm dẻo tế bào gốc cá thể trởng thành in vivo bình thờng hay không bình thờng có phải bình thờng tất loại tế bào gốc cá thể trởng thành hay không tín hiệu đà điều hoà trình tăng sinh biệt hoá cách mềm dẻo nh vậy? iv Tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic Stem Cell) Cho tới tế bào gốc tạo máu đà đợc nghiên cứu nửa kỷ lĩnh vực lý thó nhÊt, cã nh÷ng tiÕn bé nhanh nhÊt y sinh học Những phát mang tính chất đột phá thực nghiệm lâm sàng đà mở rộng phạm vi sử dụng cung cấp tế bào gốc Nhiều ứng dụng đà đợc thực nhng nhiều khả ứng dụng đầy hứa hẹn Những phơng pháp điều trị nh ghép tế bào gốc để chống khối u cho ung th cha có khả điều trị đợc phơng pháp khác, ghép tự thân cho bệnh tự miễn, điều trị gen hàn gắn sửa chữa lại tổ chức Đà có nhiều nghiên cứu tính chất sinh học tế bào gốc tạo máu vấn đề có liên quan nhng hiểu biÕt hiƯn vỊ kü tht cịng nh− vỊ tÕ bào học cha đủ để thực đợc hết phơng pháp điều trị dùng tế bào gốc tạo máu đầy tiềm hứa hẹn 16 Đặc điểm chung tế bào gốc tạo máu: Tế bào gốc tạo máu tế bào tạo tế bào máu tế bào miễn dịch, đảm nhiệm trình trì tái tạo máu cách định, sản xuất hàng tỷ tế bào máu ngày Tế bào gốc tạo máu nh tế bào gốc khác có đặc tính bản: - Tự tái tạo: có khả phân chia tạo tế bào gốc tạo máu khác giống nh - Biệt hoá: có khả biệt hoá thành tế bào chuyên biệt với chức khác Những nghiên cứu tế bào gốc tạo máu bắt đầu vào năm 1960, tập trung vào chủ đề xác định tế bào gốc tạo máu đặc tính Những nghiên cứu đợc tiến hành chuột móng cho nghiên cứu tơng tự ngời sau Nghiên cứu tế bào gốc nghiên cứu khó khăn, trớc hết loại tế bào hiếm, tuỷ xơng khoảng 10 000 - 15 000 tế bào có tế bào gốc tạo máu thực thụ máu ngoại vi khoảng 100 000 tế bào bạch cầu có tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu giống nh bạch cầu hình dáng số tính chất đợc nuôi cấy khó phân biệt nhận chúng hình thái học Ngay nay, đà tìm thấy protein bề mặt tế bào nhng gần giống nh marker bạch cầu khác Năm 1988 Weissman cộng đà xác định đợc marker bề mặt tế bào gốc tạo máu chuột năm sau (1992) đa marker tơng tự tế bào gốc tạo máu ngời Những marker bề mặt tế bào gốc tạo máu (theo Weissman vµ céng sù) Chuét Ng−êi + CD34+ CD34 (±) SCA - 1+ Thy1+ (±) CD38+ C - kit+ CD59+ CD 90 CD38+ (±) C - kit+ (±) Nh÷ng marker tế bào gốc tạo máu có chất protein bề mặt gắn với kháng thể monoclonal đặc hiệu tơng ứng Tính TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 chất đợc sử dụng làm nguyên lý cho kỹ thuật phát tế bào gốc tạo máu Weissman đà nghiên cứu cho thấy tiêm hỗn hợp tế bào có nhiều tế bào gốc chuột chủng cho chuột khác đà đợc chiếu tia liều chết, chuột nhận tự lập lại tạo máu sản xuất tất dòng tế bào máu mang đặc điểm tế bào máu chuột cho suốt sống Một tế bào gốc sản xuất tất dòng tế bào vòng tuần khoảng 30 tế bào gốc đủ để cứu chuột đà bị chiếu tia liều chết, tái lập toàn quần thể tế bào tuỷ xơng Những nguồn cung cấp tế bào gốc tạo máu: - Tuỷ xơng: nguồn tế bào gốc tạo máu cổ điển tuỷ xơng Hơn 40 năm kỹ thuật ghép tuỷ xơng đà đợc thực cách gây mê bệnh nhân cho sau chọc hút tuỷ xơng xơng chậu Khoảng 100 000 tế bào tuỷ xơng có tế bào tế bào gốc tạo máu dài ngày (long - term blood forming cell) tế bào khác tế bào đệm, tế bào đệm gốc, tế bào tiền thân máu tế bào máu đà trởng thành - Máu ngoại vi: nguồn tế bào gốc lấy trực tiếp từ tuỷ xơng dùng y học để điều trị dần vào lịch sử Ngày nguồn tế bào gốc tạo máu từ máu ngoại vi đợc a chuộng Vài chục năm gần đà biết đợc dòng máu tuần hoàn có chứa số lợng nhỏ tế bào gốc tế bào tiền thân tạo máu, đặc biệt khoảng 10 năm gần đà biết thêm làm cho tế bào gốc tạo máu di chuyển từ tuỷ xơng máu ngoại vi với số lợng lớn cách tiêm cytokin nh yếu tố kích thích tạo clon bạch cầu hạt (G - CSF) Từ 1998 đến đa số trờng hợp ghép "tuỷ xơng", tế bào dùng để ghép đợc lấy từ máu ngoại vi từ tuỷ xơng Sử dụng nguồn tế bào gốc có máu ngoại vi đà làm cho kỹ thuật "ghép tuỷ xơng dễ dàng ngời cho: không cần gây mê, đau lại có đợc tế bào tốt dùng cho ghép Dùng thiết bị tự động tách thành phần tế bào máu để tách tế bào gốc tạo máu CD34+ ngời cho đà đợc huy động tế bào gốc từ tuỷ xơng ngoại vi truyền trả lại hồng cầu tế bào khác Bằng cách thu đợc số lợng tế bào gốc nhiều lần lấy từ tuỷ xơng Ghép tế bào gốc máu ngoại vi cho kết tốt thể mức ®é sèng tèt h¬n, mäc ghÐp nhanh h¬n, thêi gian phục hồi tế bào máu nh bạch cầu, tiểu cầu, phục hồi khả bảo vệ miễn dịch, khả cầm máu nhanh so với ghép tế bào gốc tuỷ xơng - Máu cuống rốn: vào cuối năm 1980 đầu 1990 đà phát thấy máu cđa cng rèn vµ rau thai cã nhiỊu tÕ bµo gốc tạo máu Trờng hợp sử dụng tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn trờng hợp ghép cho trẻ em bị thiếu máu Fanconi Từ lấy máu cuống rốn phục vụ cho ghép đà tăng nhanh, nhiều trung tâm lu trữ máu cuống rốn đà đợc thành lập phát triển Ngân hàng máu cuống rốn New York ngân hàng lớn nớc Mỹ đà bắt đầu lấy dự trữ máu cuống rốn từ 1992, đà thu đợc hàng vạn mẫu đà cung cấp cho bệnh nhân sử dụng hàng ngàn đơn vị máu cuống rốn Nhiều bệnh nhân đặc biệt trẻ em đợc nhận ghép máu cuống rốn đà sống đến đợc - 10 năm Máu cuống rốn tỏ nguồn tế bào gốc tạo máu có giá trị Tuy nhiên, nhiều công trình tiếp tục nghiên cứu để đa kết luận đặc tính sinh học tế bào gốc từ m¸u cng rèn, sù kh¸c biƯt cđa chóng so víi tế bào tơng tự lấy từ tuỷ xơng máu ngoại vi, nh khác chất lợng tế bào đà đợc biệt hoá từ tế bào gốc có nguồn gốc xuất xứ khác - Hệ thống tạo máu bào thai: nguồn tế bào gốc tạo máu quan trọng đợc dùng nghiên cứu không sử dụng lâm sàng ®ã lµ tÕ bµo gèc cđa bµo thai sóc vËt, thờng dùng bào thai chuột Những đảo máu xuất túi noÃn hoàng thể hoạt tính tạo máu sớm vào ngày thứ Dizierzak cs (1998) đà mô tả tế bào gốc tạo máu phát triển vào khoảng ngày 10 11 bào thai chuột (ở ngời vào tuần - 6), phân chia vòng hai ngày di chuyển tới gan gan chúng tiếp tục phân chia di chuyển rộng tới lách, tới tuyến ức tới tuỷ xơng gần tới ngày sinh 17 TCNCYH phơ b¶n 32 (6) - 2004 Trong cã rÊt nhiều nghiên cứu tế bào gốc tạo máu bào thai chuột súc vật khác có công trình đề cập tới tế bào gốc tạo máu bào thai ngời Gần Gallacher số tác giả khác đà thông báo tìm thấy tế bào gốc tạo máu tuần hoàn máu bào thai ngời tuần 12 - 18 bị nạo bỏ Những tế bào máu tuần hoàn mang marker khác với tế bào gan, tuỷ xơng bào thai máu cuống rốn - Tế bào gốc bào thai tế bào mầm bào thai: từ 1985 có nhiều nghiên cứu đà thu đợc tế bào tiền thân dòng tế bào máu từ tế bào gốc bào thai chuột Những tế bào gốc bào thai chuột nuôi cấy có mặt yếu tố phát triển thích hợp, tạo hầu hết loại tế bào máu khác nhau, nhng cha thể tạo đợc tế bào gốc tạo máu thực thụ nghĩa cha có khả thu đợc tế bào ®Ĩ ghÐp cho nh÷ng vËt ®· chiÕu tia liỊu chết để làm cho tái tạo khả tạo máu lâu dài Hình ảnh tế bào gốc tế bào mầm bào thai ngời cha đợc mô tả rõ Năm 1999 James Thomson cộng cho biết họ thu đợc tế bµo gèc bµo thai ng−êi vµ hiƯn cã thĨ nuôi cấy chúng phòng thí nghiệm để tạo tế bào tiền thân dòng tế bào máu Các nhà khoa học israel đà thực thÝ nghiƯm lµm cho tÕ bµo gèc bµo thai ng−êi sản xuất tế bào tạo máu tế bào có khả sản xuất sản phẩm nh protein máu, gamma - globin Shamblott đồng nghiệp (2001) đà chứng minh tế bào mầm bào thai ngời nuôi cấy điều kiện định tạo đợc tế bào CD34+ Nhng liệu tế bào có nguồn gốc từ tế bào gốc bào thai tế bào mầm bào thai nuôi cấy đà tạo tế bào máu có khả tự tái tạo khả biệt hoá thành tất loại tế bào máu thời gian dài hay không?, vấn đề cần đợc tiếp tục nghiên cứu nghiêm túc chặt chẽ Connie Eaves so sánh tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ gan bào thai, máu cuống rốn tuỷ xơng ngời lớn, tế bào có nguồn gốc từ tổ chức bào 18 thai nhận thấy tế bào tạo máu phân chia tích cực từ tế bào gốc bào thai chúng giống nh tế bào phân chia khác không tự có khả đậu ghép phục hồi lại tạo máu vật đà bị phá huỷ tuỷ xơng nhng chúng đóng vai trò quan trọng trình tạo nguồn cung cấp tế bào gốc tạo máu phát triển môi trờng nuôi cấy Những tế bào phân chia dễ đợc sử dụng cho thao tác gen so với tế bào gốc ngời lớn Eaves dự đoán tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ bào thai có tính chất mềm dẻo có khả tự tái tạo nhiều so với tế bào gốc tạo máu ngời lớn Sự khác tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc khác nhau: Nói chung tế bào gốc tạo máu đợc lấy từ tổ chức giai đoạn phát triển sớm có khả tự tăng sinh lớn hơn, khác khả đậu ghép vị trí thích hợp đặc tính dấu ấn bề mặt tế bào, chúng thờng bị hệ thống miễn dịch đào thải, mà chúng đợc sử dụng nhiều lĩnh vực điều trị ghép Khi di chuyển từ nơi c trú trớc giai đoạn phát triển bào thai tới tuỷ xơng nơi c trú sau ngời lớn, tế bào gốc tạo máu có thay đổi định Số lợng tơng đối tế bào CD34+ tách đợc từ máu cuống rốn giảm dần theo tuổi thai nhng phân tử kết dính bề mặt tế bào lại tăng dần lên Sự biến đổi phản ánh chuẩn bị tế bào cho trình thay đổi vị trí c trú trình phát triển thai, c trú gan chuyển tới c trú tuỷ xơng Tuy nhiên nhận xét cha phải hoàn toàn đợc trí khó xác định đợc thay đổi số lợng tế bào gốc tạo máu Sự khác quan trọng mặt thực hành tế bào gốc lấy từ ngời lớn lấy từ máu cuống rốn số lợng tế bào Khó lấy đợc đủ số lợng tế bào gốc từ máu cuống rốn để ghép cho ngời lớn (tối thiểu cần khoảng - 10x106 tế bào/kg cân nặng) mà đủ ghép cho trẻ em Nhng sử dụng tế bào gốc tạo máu cuống TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 rốn để ghép khả xẩy bệnh mảnh ghép chống chủ hơn so với dùng tế bào gốc ngời lớn lại tồn tại, sống lâu ngời nhận Những nghiên cứu in vitro nghiên cứu mô hình động vật đà cho thấy tế bào CD34+ máu cuống rốn ngời có khả tăng sinh nhiều so với tế bào gốc tuỷ xơng Ghép khối tế bào gốc lấy từ máu ngoại vi cho khả mọc ghép nhanh nhng lại dễ gây nên bệnh mảnh ghép chống chủ Những tế bào gốc tạo máu đợc huy động cytokin từ tuỷ xơng máu ngoại vi dễ tạo đợc gen từ vector virus tế bào gốc tạo máu tuỷ xơng không đợc huy động Vai trò hoạt động tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu có hoạt tính chủ yếu: 1) Có thể tự tái tạo, 2) Có thĨ biƯt ho¸ 3) Cã thĨ di chun khái tuỷ xơng vào máu tuần hoàn, 4) Có thể trải qua trình chết theo chơng trình - apoptosis Những kỹ thuật nuôi cấy để phát triển tăng số lợng trì tế bào gốc tạo máu thực thụ, giữ nguyên đợc đặc tính chúng giữ cho chúng cha biệt hoá mục tiêu nghiên cứu quan trọng nh cung cấp đợc nguồn tế bào vô hạn cho điều trị ghép nghiên cứu Thông thờng nuôi cấy thấy tế bào phát triển nhanh thờng phản ánh tình trạng biệt hoá tế bào gốc thành tế bào tiền thân tiếp tục biệt hoá thành dòng tế bào máu nhng không tự tái tạo Những tế bào gốc thực thụ phân chia tạo tế bào thay cách chậm chạp tuỷ xơng ngời lớn Bằng phân tích gen đà cho phép nghiên cứu thay đổi hoạt tính men teromerase teromere trình phát triển Teromere vùng ADN cuối nhiễm sắc thể đợc kéo dài nhờ men teromerase Hoạt tính men teromerase cần thiết cho biệt hoá tế bào hoạt tính giảm dần theo tuổi làm cho teromere ngắn dần lại Giảm độ dài teromere hoạt tính men teromerase làm giảm trình tự tạo tế bào gốc Những yếu tố tế bào đệm có vai trò quan trọng tái tạo tế bào gốc Trong trình tạo tế bào máu tuần hoàn trởng thành tế bào gốc trải qua khoảng 17 - 19 lần phân chia tạo nên khuyếch đại thành khoảng 170000 - 720000 Có nhiều yếu tố phát triển, nhiều cytokin yếu tố làm cho tế bào tiền thân trở thành loại tế bào máu khác Những yếu tố tơng tác với phức tạp tạo nên hệ thống kiểm soát di truyền điều phối tạo máu cách hoàn hảo, tinh tế ngời trởng thành, tế bào gốc tạo máu th−êng chung sèng cïng víi tỉ chøc ®Ưm tủ xơng nhng chúng có mặt lách, tuần hoàn ngoại vi tổ chức khác Cấu trúc vi môi tuỷ xơng quan trọng đậu ghép tế bào đợc ghép nhiệm vụ giữ cho tế bào gốc quần thể tế bào tự tái tạo Tổ chức đệm quan trọng để trì trật tự trình tăng sinh, biệt hoá trởng thành tế bào máu Tế bào gốc tạo máu di chuyển khỏi tuỷ xơng di chuyển trở lại tuỷ xơng Những tế bào gốc tạo máu đợc huy động máu tuần hoàn hầu hết tế bào không phân chia Những phân tử kết dính tổ chức đệm đóng vai trò quan trọng trình di chuyển tế bào gốc tạo máu, gắn với tổ chức đệm truyền tín hiệu điều hoà trình tự tái tạo biệt hoá thành tế bào tiền thân Những tế bào máu tuỷ xơng đợc điều hoà chế di truyền chế phân tử Tế bào gốc tạo máu biết cần dừng trình tăng sinh Apoptosis trình chết theo chơng trình tế bào tế bào tự phá huỷ chúng không cần thiết chúng trở nên có hại Những tín hiệu đặc biệt gây nên apoptosis tế bào gốc cha đợc biết Thiếu tín hiệu trì sống từ tổ chức đệm tuỷ xơng có khả tín 19 TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 hiệu cho apoptosis Giả định đà ®−ỵc chøng minh b»ng mét sè thÝ nghiƯm dïng kháng thể để phá vị trí gắn kết tế bào gốc tạo máu vào tổ chức đệm ®· lµm apoptosis sím xÈy v sư dơng tÕ bào gốc điều trị Sử dụng tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu đà đợc sử dụng hiệu nh nguồn tế bào cung cấp cho ghép để điều trị cho nhiều bệnh lý ác tính không ác tính quan tạo máu quan tổ chức khác Nguồn tế bào gốc đợc sử dụng bao gồm tế bào gốc tạo máu tuỷ xơng, máu ngoại vi máu cuống rốn ứng dụng ghép tự thân ghép đồng loại phù hợp với trờng hợp có định ghép tế bào gốc tạo máu Một ứng dụng lâm sàng dùng tế bào gốc tạo máu để điều trị bệnh ung th máu nh leukemia, myeloma lymphoma Những bệnh phát sinh tế bào bạch cầu tăng sinh không kiểm soát đợc Trong trờng hợp ngời ta dùng tia xạ hoá chất phá huỷ tế bào tạo máu bệnh nhân sau thay tế bào gốc tạo máu khác lấy từ tuỷ xơng máu ngoại vi ngời cho hoà hợp bệnh nhân đà đợc thu lợm thời gian lui bệnh Ghép tế bào gốc tạo máu đà có đóng góp lớn làm thay đổi khả điều trị ví dụ nh đà làm chuyển bệnh leukemia bạch cầu tuỷ mÃn (CML)từ bệnh chết ngời thành bệnh chữa đợc Nhiều bệnh máu ác tính khác kéo dài đời sống gần nh bệnh thời gian dài Ghép tuỷ xơng hay ghép tế bào gốc tạo máu đồng loại để điều trị bệnh máu di truyền ví dụ nh thiếu máu di truyền, thiếu men sản xuất thành phần thể Một số bệnh thuộc loại nh thalassemia, suy tuỷ, thiếu máu hồng cầu liềm, hội chứng Blakfan - Diamond, suy giảm miễn dịch nặng Tế bào gốc tạo máu đợc sử dụng điều trị bệnh nhân ung th dùng hoá trị liệu xạ trị Tác dụng hoá chất, tia xạ đợc sử dụng với mục đích tiêu diệt tế bào đích ác tính tránh khỏi tác động tới tế bào gốc tạo máu bình thờng bệnh nhân Trong trờng hợp nh tách tế bào gốc 20 tạo máu bệnh nhân khỏi thể thời điểm thích hợp tiến hành ghép trở lại cho bệnh nhân để thay tế bào tạo máu đà bị tổn thơng hay bị phá huỷ thời gian điều trị, trì khả tạo máu bình thờng Tế bào gốc tạo máu đợc lấy từ tuỷ xơng đợc huy động máu ngoại vi đợc tách khỏi thể, lu giữ bảo quản chúng dới điều kiện thích hợp thời gian điều trị tích cực cho bệnh nhân Khi tác dụng có hại hoá chất xạ đà đợc loại bỏ, bệnh nhân đợc truyền lại tế bào gốc tạo máu họ Qui trình đợc gọi ghép tế bào gốc tạo máu tự thân Ghép tế bào gốc tạo máu tự thân điều trị ung th có nguy bất đồng miễn dịch bệnh ghép chống chủ nh ghép đồng loại nhng lại có nguy tái phát bệnh sót tế bào bệnh lý khối tế bào chứa tế bào gốc tạo máu đợc truyền trở lại cho bệnh nhân Hiện đà có phơng pháp tách chọn khiết tế bào gốc tạo máu trớc lu trữ nhờ hạn chế bớt nhợc điểm ghép tế bào gốc tự thân cho bệnh nhân bị bệnh ung th Ghép tế bào gốc tạo máu đợc áp dụng điều trị nhiều bệnh khối u tổ chức rắn kh¸c nh− ung th− phỉi, tiỊn liƯt tun, vó, bng trứng, đại tràng, ung th đờng mũi họng Trong trờng hợp ghép đồng loại, tế bào ghép có khả diệt tế bào ung th Tế bào gốc tạo máu ngời anh em ngời quan hệ họ hàng hoà hợp hệ HLA đợc truyền cho bệnh nhân Hệ thống miễn dịch bệnh nhân bị ức chế nhng không bị phá huỷ hoàn toàn Theo dõi mọc ghép tế bào ngời cho thấy phát triển tạo máu trở lại bệnh nhân vòng tháng Những tế bào gốc tạo máu có hoạt tính chống khối u, công tế bào bệnh lý Những tế bào có khả tăng lên số lợng nh hoạt tính có mặt cytokin IL - 15 Tế bào gốc tạo máu đợc ứng dụng điều trị bệnh khác, trớc hết bệnh tự miễn nh đái đờng, viêm khớp dạng thấp bệnh hệ thống lupus ban đỏ Trong bệnh tự miễn, hệ thống miễn dịch thể đà phá huỷ tế bào Dùng tế bào gốc TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 trờng hợp với hy vọng thiết lập lại chơng trình hoá lại hệ thống miễn dịch Một ứng dụng đợc phát triển dùng tế bào gốc tạo máu điều trị gen, đa gen vào để sửa chữa tế bào bị tổn thơng Tuy nhiên có nhiều trở ngại nghiên cứu để tìm phơng pháp sử dụng cung cấp tế bào gốc tạo máu cho điều trị Trở ngại khó thu đợc lợng lớn tế bào nh đà đợc biết, số lợng tế bào gốc có khối tế bào truyền cho ngời nhận nhiều khả sống lớn Những ngân hàng máu cuống rốn có ích nhng cung cấp đợc cho trẻ em cần ghép không cung cấp đợc cho ngời lớn cung cấp đủ số lợng tế bào gốc cần thiết Khi làm cho tế bào gốc tế bào tiền thân tạo máu nhân lên đợc môi trờng nuôi cấy bác sỹ huyết học chuyên gia điều trị gen làm việc phối hợp để tạo nên lợng vô hạn tế bào gốc nh tế bào tiền thân loại tế bào máu khác ngời cho đa Hiện nhiều nghiên cứu cố gắng tập trung để tìm yếu tố kích thích tạo tế bào gốc Nếu nh tế bào gốc đợc tạo marker kích thích gây nên thải loại tế bào có khả sử dụng cho bệnh nhân để điều trị bệnh cần đến tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ tuỷ xơng, máu cuống rốn hay từ máu ngoại vi nh Nếu nh nghiên cứu điều trị gen nghiên cứu tính linh hoạt mềm dẻo tế bào gốc tạo máu thành công tế bào gốc nuôi cấy phát triển tăng lên, sử dụng cho mục đích điều trị để thay thế, sửa chữa thơng tổn tổ chức quan khác, điều trị bệnh không liên quan tới máu quan tạo máu Một số nghiên cứu đà thông báo nuôi cấy làm tăng số lợng tế bào gốc lên 20 lần Tuy nhiên khó trì tế bào đợc nuôi cấy vợt thời gian vài tháng số lợng tế bào tạo thấp thêm cha có khả xác định đợc cách đầy đủ đặc tính tế bào đợc tạo Một trở ngại sử dụng ghép tế bào gốc tạo máu có nguy nh thải loại ghép, bệnh mảnh ghép chống chủ vµ nhiƠm trïng thêi gian tr−íc tÕ bµo gốc đậu ghép sản xuất đầy đủ tế bào máu Trong ghép, tế bào T nh dao hai lỡi, mặt chúng có khả chống nhiễm trùng củng cố cho đậu ghép, mặt khác chúng gây nên bệnh ghép chống chủ Hiện số phơng pháp loại bỏ tế bào T trớc ghép đợc nghiên cứu để tránh bệnh ghép chống chủ, thử nghiệm khả làm giảm nhng không loại bỏ hoàn toàn hệ thống miễn dịch bệnh nhân Điều kiện vi môi đặc tính mềm dẻo linh hoạt tế bào gốc tạo máu trình phát triển vấn đề quan trọng áp dụng kỹ thuật sử dụng tế bào gốc Hiện cha biết xác điều kiện vi môi có tính chất định làm cho tế bào phát triển quan mà lại không phát triển quan khác Sử dụng tế bào gốc bào thai Ngoài ứng dụng dùng tế bào gốc tạo máu điều trị đà đợc áp dụng từ lâu, có nhiều nghiên cứu tập trung vào hớng sử dụng loại tế bào gốc điều trị bệnh quan tổ chức khác Mục tiêu nghiên cứu kiểm soát trình biệt hoá tế bào gốc bào thai tế bào mầm bào thai ngời thành loại tế bào chuyên biệt, sử dụng cho mục đích lâm sàng Tiềm sử dụng tế bào gốc bào thai tranh cÃi Mối quan tâm nhiều sử dụng tế bào gốc bào thai điều trị cấy ghép thay tái tạo tổ chức đà bị phá huỷ bị tổn thơng Những bệnh có khả điều trị đợc cấy ghép tế bào gốc bào thai ngời bệnh Parkinson, đái tháo đờng, tổn thơng tuỷ sống chấn thơng, thoái hoá tế bào Purkinje, bệnh tim mạch, bệnh xơng khớp Tuy nhiên điều trị cho bệnh đòi hỏi tế bào gốc bào thai phải đợc hớng biệt hoá thành loại tế bào đặc hiệu trớc cấy ghép Hiện vấn đề sử dụng tế bào gốc điều trị bệnh giai đoạn nghiên cứu thực nghiệm, cần phải xác định giai đoạn biệt hoá tối u để cấy ghép chứng minh tế bào gốc bào thai 21 TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 sống, hoà hợp hoạt động ngời nhận Nhợc điểm sử dụng tế bào gốc bào thai ngời để điều trị cấy ghép tế bào gốc bào thai cha biệt hoá gây nên hình thành khối u lành tính Những tế bào tạo u lành tính tế bào cha đợc biệt hoá tế bào tiền thân đà biệt hoá Bởi tránh tạo khối u cách tìm phơng pháp loại bỏ tất tế bào gốc bào thai cha biệt hoá trớc ghép Những tế bào gốc bào thai ngời sÏ cã nhiỊu −u ®iĨm sư dơng cho mơc ®Ých ghép nh chúng không gây nên phản ứng thải ghép miễn dịch Khả gây miễn dịch tế bào gốc bào thai cha đợc đánh giá cách xác Thông thờng tính gây miễn dịch tế bào phụ thuộc vào mức độ thể kháng nguyên hoà hợp tổ chức, kháng nguyên cho phép thể phân biệt tế bào với tế bào tổ chức lạ phụ thuộc vào có mặt tế bào gắn kháng nguyên lạ trình diện cho hệ thống miễn dịch Nh có triển vọng tránh đợc thải loại nguyên nhân miễn dịch công nghệ di truyền tạo tế bào gốc bào thai mang kháng nguyên hoà hợp tổ chức giống ngời nhận sử dụng công nghệ chuyển nhân để tạo nên tế bào gốc bào thai giống với ngời nhận phơng diện di truyền Ngoài ứng dụng để ghép, ứng dụng khác tế bào gốc bào thai đợc đề cập tới Tế bào gốc bào thai ngời sử dụng nghiên cứu biến đổi cá thể giai đoạn phát triển sớm dẫn đến khuyết tật thai bất thờng rau thai để định phá thai sớm Dựa nghiên cứu tÕ bµo gèc bµo thai in vitro cịng cã thĨ xác định đợc yếu tố di truyền, phân tử tế bào học dẫn đến bệnh tật đề biện pháp phòng ngừa Tế bào gốc bào thai ngời đợc dùng để thử tác dụng thuốc điều trị, trớc thuốc mang thử ngời tình nguyện nh dùng để thử độc chất Khi sử dụng tế bào gốc có u điểm tơng tác thuốc gần giống với điều kiện in vivo, thử tế bào ngời súc vật nh thử nghiệm sàng lọc an toàn hơn, rẻ đại Tế bào gốc bào thai ngời đợc sử dụng để tìm phơng pháp cho công nghệ di truyền Có thể dùng tế bào gốc bào thai ngời để hớng biệt hoá thành loại tế bào cần thiết đa vào gen đặc hiệu tạo nên sản phẩm protein mong muốn Nếu nh tạo đợc kỹ thuật nh có khả lập phơng pháp điều trị gen tốt hữu hiệu 2.1 Điều trị đái tháo đờng: Tế bào gốc bào thai ngời trở thành tế bào sản xuất insulin Năm 2000 Melton M B Josef itskovitz - Eldor đà chứng minh tế bào bào thai ngời thao tác nuôi cÊy lµm cho nã thĨ hiƯn gen PDX - 1, loại gen kiểm soát sản xuất insulin Trong thí nghiệm ngời ta đà nuôi cấy tế bào gốc bào thai để phát triển tạo nên cụm tế bào gồm nhiều loại tế bào lớp mầm Sau cụm tế bào đợc xử lý với nhiều yếu tố phát triển khác có yếu tố phát triển thần kinh (nerve growth factor) Những tế bào bào thai trớc cấy mọc thành cụm gen PDX nhng sau mọc thành cụm cụm đợc xử lý với yếu tố phát triển nh không đợc xư lý ®Ịu thĨ hiƯn gen PDX - Do gen PDX - có liên quan với hình thành tế bào tuỵ, tế bào loại tế bào biệt hoá tự nhiên cụm tế bào bào thai nuôi cấy, yếu tố phát triển thần kinh tín hiệu quan trọng gây nên biệt hoá tế bào nh thành công lớn kỹ thuật hớng làm biệt hoá tế bào gốc phòng thí nghiệm Kỹ thuật đợc nhiều nhóm nghiên cứu thực đà cho biết cụm tế bào phát triển từ tế bào gốc bào thai nuôi cấy có chứa khoảng 3% tế bào sản xuất insulin Đái tháo đờng type khó điều trị bệnh tự miễn, hệ thống miễn dịch thể công phá huỷ tế bào thể Tuy lý thuyết nhng thấy rằng, điều trị bệnh thành công nh tạo đợc tế bào sản xuất insulin nhng tránh đợc phát hệ thống miễn dịch 2.2 Tái tạo hệ thống thần kinh tế bào gốc: 22 TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 Mục đích chung hầu hết phơng pháp điều trị tổn thơng nÃo tuỷ sống làm giảm nhẹ triệu chứng hạn chế tổn thơng Gần đà phát thấy tế bào gốc nÃo cá thể trởng thành phát triển thành tế bào thần kinh tế bào đệm Phát đà mở hy vọng tìm phơng pháp sửa chữa tổn thơng hệ thống thần kinh trung ơng Nghiên cứu tế bào gốc bệnh hệ thống thần kinh nghiên cứu số nghiên cứu cho thấy đợc điều trị tế bào thay phục hồi chức đà bị Nghiên cứu điều trị Parkinson tế bào gốc ví dụ điển hình nghiên cứu có mục đích tái lập lại hệ thống thần kinh trung ơng Trong Parkinson tế bào tiết dopamin bị tổn thơng ý tởng nuôi cấy tế bào sản xuất dopamin phòng thí nghiệm để điều trị bệnh Parkinson bớc phát triển lịch sử cấy ghép tế bào tổ chức để điều trị bệnh Những tế bào gốc nuôi cấy phòng thí nghiệm điều kiện định biệt hoá thành tế bào sản xuất dopamin nguồn có tiềm đáp ứng nguồn tế bào cung cấp cho ghép Hiện vấn đề đợc tập trung nghiên cứu chọn phối hợp yếu tố kích thích phát triển điều kiện nuôi cấy tối u để tạo tế bào cha biệt hoá suốt trình nuôi cấy thời điểm định đà khẳng định trở thành neuron tiết dopamin đợc ghép vào bệnh nhân cho phát triển biệt hoá Đối với tổn thơng tuỷ sống, phục hồi hoàn toàn tổn thơng khó khăn có nhiều loại tế bào bị phá huỷ tổn thơng Trong số trờng hợp tổn thơng tuỷ sống nhng cha bị phá huỷ hoàn toàn, số sợi axon lại nguyên vẹn nhng không truyền đợc tín hiệu tế bào bị vỏ myelin Kết nghiên cứu gần súc vật đà mở khả sử dụng tế bào gốc để tái tạo bao myelin cho sợi axon tuỷ sống Nghiên cứu sử dụng tế bào gốc để điều trị bệnh hệ thống thần kinh lĩnh vực phát triển nhanh Tuy nhiên tất kỹ thuật sử dụng tế bào gốc để điều trị bệnh hệ thống thần kinh ngời, mặt nguyên tắc thực đợc nhng nhiều vấn đề đợc nghiên cứu tiếp tục để đạt đợc kết thực có hiệu 2.3 Điều trị bệnh lý tim mạch: Trong thời gian gần nhiều công trình nghiên cứu đà đa chứng khả tế bào gốc bào thai tế bào gốc cá thể trởng thành thay tế bào tim đà bị tổn thơng tạo mạch máu nuôi dỡng Nh đà đợc biết, tế bào tim cardiomyocyte bị tổn thơng nhiều nguyên nhân gây nên nh tăng huyết áp, thiếu máu tim mÃn tính bệnh lý động mạch vành bệnh tim mà mạch máu cung cấp oxy cho tim đột ngột bị đóng lại Mặc dù đà có tiến kỹ thuật ngoại khoa, có thiết bị trợ giúp học, thuốc điều trị ghép tim, điều trị thuốc làm tan cục đông tái lập lại mạch tới máu tới vùng tổn thơng hạn chế tế bào tim bị chết, số lợng bệnh nhân lớn bị chết vòng năm kể từ đợc chẩn đoán lần đầu Hiện nghiên cứu lĩnh vực tập trung để tìm phơng pháp sử dụng tế bào thay cho tế bào chết bị tổn thơng làm cho tim đà bị suy yếu có khả phục hồi trở lại lực co bóp bơm máu bình thờng Một loại tế bào quan trọng hoạt động tim tế bào tim mà chức co bóp đẩy máu khỏi buồng tim loại tế bào quan trọng khác đảm bảo cho tim hoạt động thích hợp tế bào nội mạc mạch máu tế bào trơn tạo nên thành mạch máu Yêu cầu tới máu tim lớn tế bào chuyên biệt quan trọng để tạo nên mạng lới động mạch mang chất dinh dỡng oxy tới cho tế bào tim Cả hai loại tế bào gốc bào thai cá thể trởng thành có khả phát triển thành loại tế bào Sau tổn thơng nhồi máu, tế bào tim phân chia nhồi máu lại kích thích làm cho tế bào tim trạng thái nghỉ chuyển sang trạng thái 23 TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 phân chia tích cực giống nh khả tất loại tế bào khác thể Tuy nhiên cha có đầy đủ chứng có tế bào gốc tim chúng tăng sinh, biệt hoá Những nghiên cứu gần đà chứng minh rằng, điều kiện nuôi cấy đặc hiệu cao phòng thí nghiệm, tế bào gốc phát triển thành tế bào tim tế bào nội mạc mạch máu Khả cung cấp tế bào thay cho tim bị tổn thơng thực đợc phơng pháp có nhiều u điểm ghép tim hoàn cảnh tìm đợc ngời cho tim dễ dàng Hiện nghiên cứu theo hớng đợc thực nhiều mô hình động vật đà có khám phá sử dụng tế bào gốc sửa chữa tim đà bị tổn thơng orlic cộng gần đà thông báo ứng dụng thực nghiệm dùng tế bào gốc tạo máu để tái tạo tổ chức tim Tế bào gốc tạo máu đợc tiêm vào thành tâm thất, tế bào sau ngày đà tạo nên tế bào tim, tế bào nội mạc tế bào trơn mới, nh đà tạo tim hệ thống động mạch Những vật ®−ỵc cÊy ghÐp nh− vËy cã tû lƯ sèng lín nhiều so với vật có tổn thơng tim mà không đợc cấy tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu trờng hợp di chuyển tới gần vị trí tổn thơng tim nhận tín hiệu vi môi để tăng sinh biệt hoá thành tế bào tim Những tiến nghiên cứu tái tạo tế bào tim đà đạt đợc sử dụng tế bào gốc bào thai đặc tính mềm dẻo đa tế bào có khả phát triển thành hầu hết loại tế bào thể Nghiên cứu itskovitz - Eldor cộng đà chứng minh tế bào gốc bào thai ngời biệt hoá môi trờng nuôi cấy thành cụm tế bào bao gồm loại tế bào có nguồn gốc từ lớp mầm bào thai Trong số tế bào có tế bào mang dấu ấn tế bào tim giai đoạn phát triển sớm chúng có khả co rút giống nh cardiomyocyte đợc quan sát dới kính hiển vi Sửa chữa tim ngời bị tổn thơng chắn đòi hỏi phải có hàng triệu tế bào Vì tế bào gốc bào 24 thai loại tế bào có khả nh vậy, tăng sinh điều kiện nuôi cấy, u việt hẳn tế bào gốc ngời trởng thành Hiện cha chắn liệu có khả nuôi cấy tế bào gốc ngời trởng thành có đủ số lợng để sử dụng cho mục đích điều trị trờng hợp tổn thơng tim hay không? Để điều trị số bệnh tim, tế bào gốc ngời trởng thành lấy từ tuỷ xơng tiêm cho chuột có khả phát triển thành tế bào nội mạc Những tế bào gốc thể tính mềm dẻo biệt hoá theo hớng mà điều kiện chức chúng bình thờng để tạo mạch máu vùng tim bị tổn thơng, thúc đẩy trình tăng sinh mạch máu đà có trớc Tế bào gốc tạo máu ngời đợc tạo với số lợng lớn điều kiện nuôi cấy thích hợp hớng cho chúng phát triển thành tế bào tim Khi tế bào tiêm vào dòng máu chuột bị tổn thơng tim đà ngăn ngừa đợc tợng phì đại, tế bào tim sống giảm trình hình thành sợi collagen sẹo Tuy nhiên để sử dụng tế bào gốc điều trị bệnh lý tim mạch, cần phải tìm hiểu nhiều vấn đề ví dụ nh tế bào đợc thay hoạt động lâu?, liệu nghiên cứu súc vật có phản ánh thực trạng ngời hay không?, tế bào thay thÕ cã nguån gèc tõ tÕ bµo gèc nµy có khả nhận tín hiệu dẫn truyền điện giống nh tế bào tim bình thờng hay không? Trong tơng lai, tế bào gốc bệnh nhân đợc thu lợm nuôi cấy tạo số lợng lớn đủ để sử dụng đồng thời tế bào đợc chơng trình hoá để di chuyển trực tiếp tới vị trí tổn thơng tổng hợp protein cần thiết cho trình tái tạo Hiện nghiên cứu sử dụng tất nguồn tế bào gốc khác phục vụ cho mục đích nghiên cứu để biến khả điều trị tế bào gốc thành thực tơng lai gần 2.4 Điều trị thực nghiệm gen: Phơng pháp điều trị gen phơng pháp đợc đề cập tới thời gian gần TCNCYH phụ 32 (6) - 2004 mang nhiỊu tÝnh chÊt thư nghiƯm Trong phơng pháp điều trị thuốc đợc sản xuất thể điều trị gen phơng pháp trực tiếp hớng tế bào bệnh nhân sản xuất mang tác nhân điều trị §iỊu trÞ b»ng gen sư dơng kü tht di trun tạo loại bỏ gen đặc hiệu làm biến đổi tăng cờng chức gen bất thờng cách cung cấp chép gen bình thờng để sửa chữa gen cung cấp gen mang thêm chức gen khác kiểm soát điều hoà hoạt động Những tế bào gốc tế bào thích hợp đáp ứng cho nhu cầu sử dụng nghiên cứu nh đặc biệt tế bào gốc bào thai với đặc tính mềm dẻ linh hoạt chúng Một loại tế bào gốc đà đợc sử dụng nhiều tế bào gốc tạo máu, có khả phát triển thành nhiều loại tế bào máu nh tế bào gốc đợc tạo nên biệt hoá gen đợc truyền để điều trị có tế bào nh− T, B lymphocyte, tÕ bµo NK, tÕ bµo monocyte, bạch cầu hạt, mẫu tiểu cầu nh tế bào dùng điều trị ghép tổ chức cho bệnh lý quan tạo máu hệ thống miễn dịch Mặt khác tế bào gốc tạo máu có khả c trú lại nhiều vị trí thể trớc hết tuỷ xơng, c trú gan, lách hạch nh mang gen điều trị tới quan khác điều trị bệnh không liên quan tới máu nh bƯnh gan, bƯnh chun ho¸ vÝ dơ nh− bƯnh Gaucher Ngoài tế bào gốc tạo máu số tế bào khác đợc nghiên cứu ứng dụng điều trị gen ví dụ nh tế bào gốc tạo tế bào (myoblast), tế bào gốc tạo xơng (osteoblast) tế bào gốc tế bào thần kinh vi tóm lại Nghiên cứu tế bào gốc đà cho biết thể đợc hình thành, phát triển từ tế bào nh tế bào khoẻ mạnh bình thờng thay cho tế bào bị tổn thơng nh thể cá thể Lĩnh vực khoa học đầy tiềm hứa hẹn đà thúc đẩy vạch phơng hớng cho nghiên cứu khả dùng tế bào gốc điều trị bệnh thờng cách sửa chữa tái tạo Tài liệu tham kh¶o Amit et al (2000); Clonally derived human embryonic stem cell lines maintain pluripotency and proliferative potential for prolonged periods of culture Dev Biol 227, 271 - 278 Beltrami, A P., et al (2001); Evidence that human cardiac myocytes divide after myocardial unfarction N Engl J Med 344, 1750 - 1757 Dufayet de la Tour, D., et al (2001); B - cell differentiation from a human pancreatic cell line in vitro and in vivo Mol Endocrinol 15, 476 - 483 Dzierzak, E et al (1998); Embryonic beginnings of definitive hematopoietic stem cells Ann N Y Acad Sci 872, 256 - 262 Gallacher, L., et al (2000); Identification of novel circulating human embryonic blood stem cells Blood 96, 1740 - 1747 IItskovitz - Eldor, J and et al (2000).; Differentiation of human embryonic stem cells into embryoid bodies comprising the three embryonic germs layers Mol Med 6, 88 - 95 Itkin - ansari, P., et al (2001); PDX - and cell - cell contact act in synergy to promote d - cell development in a human pancreatic endocrine precursor cell line Mol Endocrinol 14, 814 - 822 Jones, G M., et al (2000); Human embryonic stem cells technology Semin Reprod Med 18, 219 - 223 Orlic D et al (2001); Bone marrow cells regenerate infarcted myocardium nature 410, 701 - 705 10 Shamblott, M J., et al (2001); Human embryonic germ cells derivatives express a broad range of developmentally distinct markers and proliferate extensively in vitro Proc Nat Acad Sci U S A 98, 113 - 118 11 Thomson, J A., et al (1998); Embryonic stem cells lines derived from human blastocysts Science 282, 1145 - 1147 12 Raisman, G., (2001); Olfactory ensheathing cells - another miracle cure for spinal cord injury? Nat Rev Neurosci 2, 369 - 374 25 TCNCYH phơ b¶n 32 (6) - 2004 26 ... Gaucher Ngoài tế bào gốc tạo máu số tế bào khác đợc nghiên cứu ứng dụng điều trị gen ví dụ nh tế bào gốc tạo tế bào (myoblast), tế bào gốc tạo xơng (osteoblast) tế bào gốc tế bào thần kinh vi tóm... (2001) đà chứng minh tế bào mầm bào thai ngời nuôi c? ?y điều kiện định tạo đợc tế bào CD34+ Nhng liệu tế bào có nguồn gốc từ tế bào gốc bào thai tế bào mầm bào thai nuôi c? ?y đà tạo tế bào máu có... hoá tế bào gốc bào thai tế bào mầm bào thai ngời thành loại tế bào chuyên biệt, sử dụng cho mục đích lâm sàng Tiềm sử dụng tế bào gốc bào thai tranh cÃi Mối quan tâm nhiều sử dụng tế bào gốc bào