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

Tế bào gốc từ các nguồn gốc khác nhau như tế bào gốc bào thai, tế bào mầm bào thai, tế bào gốc của cá thể đã trưởng thành đã được nghiên cứu về đặc tính sinh học và khả năng sử dụng nhữn

Tế bào gốc và ứng dụng trong y sinh học

(Stem cells and the application in biomedicine)

Nguyễn Thị Thu Hà*

Bệnh viện Trung ương Quân đội 108

Trong những năm gần đây tế bào gốc là một

trong những chủ đề được quan tâm nhiều nhất và

đã đạt được những kết quả đầy hứa hẹn trong

nghiên cứu y sinh học Tế bào gốc từ các nguồn

gốc khác nhau như tế bào gốc bào thai, tế bào mầm

bào thai, tế bào gốc của cá thể đã trưởng thành đã

được nghiên cứu về đặc tính sinh học và khả năng

sử dụng những tế bào này trong điều trị ví dụ như

sử dụng tế bào gốc tạo máu để điều trị bệnh lý của

máu và cơ quan tạo máu cũng như một số bệnh lý

khác, nghiên cứu để sử dụng tế bào gốc tạo ra

những tế bào thay thế cho những tế bào đã bị

thương tổn do bệnh lý ví dụ như tạo ra những tế

bào sản xuất insulin điều trị bệnh đái tháo đường,

tái tạo tế bào thần kinh điều trị bệnh của tổ chức

thần kinh, hàn gắn các tổn thương tim mạch và sử

dụng tế bào gốc trong điều trị bằng gen

Mặc dầu đã có rất nhiều bước nhảy vọt trong

nghiên cứu cơ bản cũng như nghiên cứu thực nghiệm

và đã có được những hiểu biết ngày càng đầy đủ về tế

bào gốc, tuy vậy các nhà khoa học hiện nay hãy còn

có rất nhiều khó khăn và hạn chế trong nghiên cứu

ứng dụng đặc biệt là sử dụng những tế bào gốc như

thế nào trong điều trị bệnh lý của người Chỉ trừ tế

bào gốc tạo máu đã được sử dụng từ lâu trong điều trị

những bệnh của máu và cơ quan tạo máu cũng như

một số bệnh miễn dịch của người còn lại những ứng

dụng khác của tế bào gốc như dùng tế bào gốc để

điều trị thay thế trong những bệnh lý của các cơ quan

tổ chức khác như đái tháo đường, Parkinson, tổn

thương cột sống hiện vẫn đang còn trong giai đoạn

nghiên cứu thử nghiệm trên súc vật Với đà phát triển

nhanh chóng trong lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc

như hiện nay chắc chắn là trong tương lai không xa

sẽ có những ứng dụng thực tế và hợp lý loại tế bào có

tiềm năng đặc biệt và đầy hứa hẹn này

i Đại cương về Tế bào gốc

Tế bào gốc là một loại tế bào duy nhất có cả hai

khả năng đặc biệt đó là có thể tự tái tạo mới và có thể

biệt hoá thành những loại tế bào chuyên biệt trong những điều kiện nhất định Hầu hết những tế bào trong cơ thể đều có những chức năng đặc hiệu chuyên biệt ví dụ như tế bào cơ có chức năng co rút, hồng cầu có chức năng vận chuyển oxy vv Nhưng tế bào gốc có đặc tính khác biệt, đó là chúng không thể hiện bất cứ một chức năng đặc biệt nào trước khi nhận được những tín hiệu kích thích để phát triển thành những tế bào có chức năng chuyên biệt

Những nghiên cứu về tế bào gốc đầu tiên là những nghiên cứu được tiến hành trên súc vật thí nghiệm, đa

số là nghiên cứu trên chuột Những nghiên cứu này

đã đặt nền móng cho những nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc trên người Trong suốt nhiều năm nghiên cứu về sự phát triển cơ thể ở súc vật, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một loại

tế bào gốc có khả năng phát triển thành bất cứ một loại tế bào nào có trong cơ thể Những tế bào này

được gọi là những tế bào gốc vạn năng Cho tới nay

đã biết được một cơ thể có khoảng trên hai trăm loại

tế bào khác nhau Tế bào gốc với những khả năng

độc đáo như vậy được thấy trong các tổ chức của phôi và bào thai Từ năm 1981 đã có những phương pháp nuôi cấy tế bào gốc của phôi chuột trong phòng thí nghiệm nhờ đó mà biết được loại tế bào gốc này

có khả năng trở thành hầu hết những loại tế bào chuyên biệt của cơ thể Chính phát hiện này đã mở ra một triển vọng đầy hứa hẹn đó là có khả năng sửa chữa, tái tạo và thay thế những tế bào, tổ chức bị thương tổn hoặc phá huỷ do những nguyên nhân bệnh lý khác nhau Gần 20 năm sau, vào năm 1998 một thành công tương tự cũng đã đạt được đối với những tế bào gốc của người đó là lần đầu tiên James Thomson tách được từ phôi người loại tế bào gốc vạn năng và nuôi cấy chúng phát triển Một loại tế bào gốc đã từng được sử dụng trên lâm sàng trong nhiều năm đó là những tế bào gốc ở các tổ chức của một cá

thể đã trưởng thành Tế bào gốc này là một loại tế bào

chưa được biệt hoá, có trong những tổ chức đã biệt hoá

của cá thể đã trưởng thành ví dụ như tế bào gốc ở

máu Nó có thể sinh ra những loại tế bào chuyên biệt

của tổ chức mà tổ chức đó chính là nguồn gốc

nguyên uỷ của chúng Trong cơ thể, những tế bào

gốc này cũng có khả năng tự tái tạo Mới đây đã phát

hiện thấy tế bào gốc của cá thể trưởng thành có mặt

trong một số tổ chức mà trước đó chưa từng nghĩ

rằng tại đó lại có chứa tế bào gốc ví dụ như tổ chức

não Tế bào gốc của cá thể trưởng thành từ một tổ

chức cũng có khả năng phát triển thành những tế bào

có đặc tính của những tế bào của một tổ chức khác

Một ví dụ điển hình là mặc dù tế bào gốc tạo máu

của tuỷ xương đã được biết từ lâu là chúng có khả

năng phát triển thành những tế bào máu và tế bào

miễn dịch nhưng gần đây còn thấy loại tế bào này

trong những điều kiện nhất định cũng có khả năng

phát triển thành những tế bào mang những đặc tính

của neuron thần kinh và như vậy đã đưa ra một khái

niệm mới về tính “mềm dẻo” của tế bào gốc ở cá thể

đã trưởng thành

Tế bào gốc với những đặc tính đặc trưng chung

nhưng nguồn gốc xuất xứ của chúng khác nhau Có

thể thấy những tế bào gốc trong tổ chức của phôi, của

bào thai hoặc của những cá thể đã trưởng thành

Những tế bào gốc có nguồn gốc khác nhau như

tế bào gốc của phôi (bao gồm cả những tế bào gốc

từ phôi và những tế bào mầm từ tổ chức bào thai)

và tế bào gốc của cá thể đã trưởng thành có những

đặc tính giống nhau và khác nhau:

Những đặc tính giống nhau: điểm giống nhau

chủ yếu là chúng có khả năng tự tái tạo mới và biệt

hoá thành những tế bào và tổ chức chuyên biệt

đảm nhiệm những chức năng đặc biệt Trong đa số

trường hợp, tế bào gốc có thể phân lập được và duy

trì được ở trạng thái chưa biệt hoá Tế bào gốc của

cả cá thể trưởng thành và bào thai đều có thể tăng

sinh và biệt hoá khi được truyền vào một động vật

có hệ thống miễn dịch đã bị tổn thương Những tế

bào được truyền vào sẽ cư trú, phát triển tại vị trí

có vi môi thích hợp kể cả vi môi tế bào và dịch thể,

thường là ở những nơi xuất xứ của chúng

Những đặc tính khác nhau: điểm khác nhau đầu

tiên là khác nhau về nguồn gốc của chúng như tên

gọi đã cho thấy Những tế bào gốc ở cá thể trưởng thành có mặt trong nhiều tổ chức của cơ thể mặc dù với một số lượng rất ít Ngược lại những tế bào gốc của bào thai không chắc là được phân bố ở bào thai giống như vậy nghĩa là có thể chúng chỉ có ở một số

vị trí, trong một số tổ chức nhất định của bào thai Tế bào gốc bào thai có thể phát triển trong môi trường nuôi cấy tổ chức sau khi chúng được tách ra từ phôi hoặc bào thai Tuỳ theo điều kiện của môi trường nuôi cấy mà những tế bào gốc bào thai có thể tạo nên những cụm tế bào có thể biệt hoá tự nhiên tạo ra nhiều loại tế bào Nếu như những tế bào gốc bào thai trong nuôi cấy chưa biệt hoá được tiêm vào cho chuột

đã bị tổn thương hệ thống miễn dịch sẽ tạo nên khối

u lành tính chứa hỗn hợp những tế bào đã biệt hoá một phần ở những con chuột này Hiện tượng đó không thấy đối với tế bào gốc của cá thể trưởng thành Tế bào gốc của cá thể trưởng thành cũng không biệt hoá giống như tế bào gốc bào thai Những

tế bào gốc bào thai thường là đa năng, chúng có thể biệt hoá thành bất cứ tổ chức nào xuất phát từ cả 3 lớp mầm bào thai còn những tế bào gốc ở cá thể trưởng thành có trong các tổ chức bình thường có nguồn gốc từ cả 3 lớp mầm bào thai như não, tuỷ xương, ruột , chúng thường chỉ có thể sản xuất ra những tế bào đặc hiệu cho loại tổ chức cội nguồn của chúng Những tế bào gốc của một cá thể trưởng thành khi tách khỏi vi môi bình thường cho vào môi trường nuôi cấy để biệt hoá thì khả năng biệt hoá bị hạn chế hơn rất nhiều so với những tế bào gốc của bào thai Một tế bào gốc bào thai đơn lẻ có thể biệt hoá thành những tế bào chuyên biệt có nguồn gốc từ cả ba lá phôi ngược lại chưa thấy một tế bào gốc nào của cá thể trưởng thành lại có khả năng biệt hoá thành những tế bào có nguồn gốc từ cả 3 lớp tế bào mầm bào thai Như vậy chứng tỏ rằng tế bào gốc của cá thể trưởng thành không có cùng mức độ đa năng so với những tế bào gốc bào thai

Những tế bào gốc có nguồn gốc khác nhau cũng không giống nhau về khả năng tăng sinh phát triển trong môi trường nuôi cấy cũng như khả năng biệt hoá thành những tế bào có chức năng hữu ích Tế bào gốc bào thai người có thể được tạo ra trong phòng thí nghiệm với một số lượng rất phong phú và có thể tăng sinh nhưng vẫn giữ nguyên trạng thái chưa biệt

hoá qua nhiều thế hệ Trên thực tế nghiên cứu và ứng

dụng lâm sàng, nhiều trường hợp khả năng tạo ra

được trong phòng thí nghiệm một số lượng lớn tế bào

từ một tế bào gốc bào thai là hết sức có ý nghĩa Tuy

nhiên đối với những tế bào gốc của cá thể đã trưởng

thành rất khó có thể tìm ra được những điều kiện

thích hợp trong phòng thí nghiệm để cho những tế

bào gốc này có thể tăng sinh mà không biệt hoá Vấn

đề này cũng đã được thấy ở những tế bào gốc tạo

máu khi tách ra khỏi máu ngoại vi hoặc tuỷ xương,

nuôi cấy trong phòng thí nghiệm sẽ dẫn đến hoặc là

chúng bị mất khả năng tăng sinh hoặc là tăng sinh

nhưng ở một mức độ rất thấp nhưng ngược lại nếu

truyền chúng cho súc vật hoặc cho người thì chúng

lại có khả năng tăng sinh rất lớn Khó khăn này làm

hạn chế khả năng sử dụng tế bào gốc người trưởng

thành để tạo ra những tế bào chuyên biệt với một số

lượng đủ lớn phục vụ cho mục đích cấy ghép Chính

vì lẽ đó, những thông tin có được về định hướng biệt

hoá tế bào gốc bào thai thành những tế bào chuyên

biệt có những chức năng đặc hiệu chủ yếu dựa trên

những nghiên cứu ở những dòng tế bào bào thai

chuột hoặc người nuôi cấy in vitro Ngược lại những

hiểu biết về biệt hoá của tế bào gốc ở các cá thể

trưởng thành có được là nhờ ở sự quan sát trên những

mô hình động vật thực nghiệm cấy ghép hỗn hợp các

tế bào gốc cho những súc vật thực nghiệm đó

ii Tế bào gốc bào thai người

(Human Embryonic Stem cell)

Năm 1998 nhóm nghiên cứu của James

Thomson đã phân lập và duy trì được một loại tế

bào gốc bào thai (ES: embryonic stem cell) từ khối

tế bào bên trong của blastocysts có được nhờ thụ

tinh nhân tạo và sử dụng cho mục đích nghiên cứu

Cùng thời gian này một nghiên cứu của John

Gearhart và cộng sự đã phát hiện ra là có một loại

tế bào mầm bào thai (EG: embryonic germ cell) có

ở gonodal ridge và mesenchyma của bào thai 9

tuần tuổi ES và EG đều có những đặc tính chung

cơ bản của một tế bào gốc nhưng chúng cũng có

những điểm khác nhau Trước tiên là khác nhau về

tiềm năng tăng sinh tự tái tạo nhưng không biệt

hoá trong một thời gian dài trên nuôi cấy in vitro

Tế bào gốc bào thai của người có thể tăng sinh

trong 2 năm qua 300 - 450 lần phân chia còn tế

bào mầm bào thai có khả năng tăng sinh ít hơn, hầu hết chỉ có thể tăng sinh qua 40 - 80 lần phân chia Để đơn giản hoá và tiện dùng, thường ES và

EG được gọi chung là tế bào gốc bào thai

iii Tế bào gốc của cá thể trưởng thành (adult Stem Cell):

Tế bào gốc của cá thể trưởng thành cũng giống như tất cả những tế bào gốc khác mang những đặc

điểm chung của tế bào gốc nhưng tính mềm dẻo và khả năng phát triển biệt hoá thành các tế bào chuyên biệt của các tổ chức khác hạn chế hơn so với tế bào gốc bào thai Tế bào gốc của cá thể trưởng thành (AS) có trong nhiều tổ chức của động vật và người Nhiều khi khó có khả năng phân biệt những tế bào

AS đặc hiệu của một tổ chức với những tế bào tiền thân (progenitor) Những tế bào tiền thân sẽ phát triển thành những loại tế bào nhất định của một tổ chức nhưng không có khả năng sinh ra tất cả các loại

tế bào của tổ chức đó như vậy chúng không phải là những tế bào gốc thực thụ ví dụ như tế bào tiền thân dòng lympho biệt hoá thành B, T, NK lymphocyte chứ không biệt hoá được thành những loại tế bào máu khác Trên cơ sở đó đã có những ý kiến cho rằng loại tế bào tiền thân này thay thế cho những tế bào gốc ở những tổ chức như vậy và đưa ra khái niệm về những tế bào tiền thân nội mạc, tế bào gốc của cơ xương, tế bào biểu mô đầu dòng ở da và hệ thống tiêu hoá, tế bào gốc hoặc tế bào tiền thân của tuỵ, gan

AS tồn tại ở các tổ chức khác nhau như tổ chức não, tuỷ xương và máu ngoài ra còn thấy AS ở tuỷ răng, tuỷ sống, mạch máu, cơ xương, biểu bì da, ống tiêu hoá, võng mạc, giác mạc, gan, tuỵ Như vậy tế bào AS thấy ở những tổ chức phát triển từ cả

3 lớp mầm của bào thai

Đối với AS cho đến nay còn nhiều vấn đề vẫn chưa được xác định rõ và vẫn là những mục tiêu cần được nghiên cứu như:

1) Nguồn gốc của những tế bào gốc ở cá thể trưởng thành, tại sao những tế bào gốc giữ được ở trạng thái không biệt hoá trong lúc những tế bào xung quanh nó đã biệt hoá?

2) Liệu có thể nuôi cấy tế bào gốc của cá thể trưởng thành làm tăng khả năng tăng sinh ngoài cơ thể để phục vụ như một nguồn tế bào vô hạn cung cấp cho ghép hay không?

3) Có bao nhiêu loại tế bào gốc của cá thể

trưởng thành và có thể tìm thấy chúng trong những

tổ chức nào? Cũng đã có những bằng chứng cho

thấy tế bào gốc của cá thể trưởng thành là loại tế

bào có trong cơ thể với một số lượng nhỏ nhưng lại

có thể gặp trong nhiều tổ chức khác nhau

4) Bằng chứng nào chứng tỏ tính mềm dẻo

của tế bào gốc ở cá thể trưởng thành là rõ rệt nhất

và khả năng tạo ra những tế bào của các tổ chức

khác như thế nào?

5) Có hay không có một loại tế bào gốc đa

năng?tuy vẫn là lý thuyết nhưng cũng đã có những

cơ sở thực nghiệm chứng tỏ cho giả định này

Những tế bào tuần hoàn trong dòng máu có thể có

nhiều khả năng là những tế bào đa năng, chúng có

thể tách ra khỏi tuần hoàn và cư ngụ ở những tổ

chức khác nhau Những tế bào đang phân chia

thường thấy ở gần các mạch máu

6) Tính mềm dẻo của các tế bào gốc của cá

thể trưởng thành in vivo bình thường hay không và

nếu bình thường thì có phải là bình thường đối với

tất cả các loại tế bào gốc của cá thể trưởng thành

hay không và tín hiệu gì đã điều hoà quá trình tăng

sinh và biệt hoá một cách mềm dẻo như vậy?

iv Tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic

Stem Cell)

Cho tới nay tế bào gốc tạo máu đã được nghiên

cứu hơn nửa thế kỷ và là một trong những lĩnh vực

lý thú nhất, có những tiến bộ nhanh nhất trong y

sinh học hiện nay Những phát hiện mang tính chất

đột phá cả về thực nghiệm và lâm sàng đã mở rộng

phạm vi sử dụng và cung cấp tế bào gốc Nhiều

ứng dụng đã được thực hiện nhưng vẫn còn rất

nhiều khả năng ứng dụng đầy hứa hẹn Những

phương pháp điều trị mới như ghép tế bào gốc để

chống khối u cho những ung thư chưa có khả năng

điều trị được bằng những phương pháp khác, ghép

tự thân cho những bệnh tự miễn, điều trị bằng gen

và hàn gắn sửa chữa lại tổ chức Đã có rất nhiều

nghiên cứu về tính chất sinh học của tế bào gốc tạo

máu và những vấn đề có liên quan nhưng những

hiểu biết hiện nay về kỹ thuật cũng như về tế bào

học còn chưa đủ để thực hiện được hết những

phương pháp điều trị dùng tế bào gốc tạo máu đầy

tiềm năng và hứa hẹn

1 Đặc điểm chung của tế bào gốc tạo máu:

Tế bào gốc tạo máu là những tế bào tạo ra các tế bào máu và tế bào miễn dịch, đảm nhiệm quá trình duy trì tái tạo máu một cách hằng định, sản xuất ra hàng tỷ tế bào máu mỗi ngày Tế bào gốc tạo máu cũng như các tế bào gốc khác có 2 đặc tính cơ bản:

- Tự tái tạo: có khả năng phân chia tạo ra những

tế bào gốc tạo máu khác giống như chính nó

- Biệt hoá: có khả năng biệt hoá thành những tế bào chuyên biệt với những chức năng khác nhau Những nghiên cứu cơ bản về tế bào gốc tạo máu bắt đầu vào những năm 1960, tập trung vào chủ đề xác định tế bào gốc tạo máu và đặc tính của

nó Những nghiên cứu đầu tiên được tiến hành trên chuột và là nền móng cho những nghiên cứu tương

tự trên người sau này Nghiên cứu về tế bào gốc là những nghiên cứu cực kỳ khó khăn, trước hết do loại tế bào này rất hiếm, trong tuỷ xương khoảng

10 000 - 15 000 tế bào mới có 1 tế bào gốc tạo máu thực thụ còn ở máu ngoại vi khoảng 100 000

tế bào bạch cầu mới có 1 tế bào gốc tạo máu

Tế bào gốc tạo máu giống như những bạch cầu cả

về hình dáng và một số tính chất khi được nuôi cấy vì thế rất khó phân biệt và nhận ra chúng bằng hình thái học Ngay cả cho đến nay, tuy đã tìm thấy những protein bề mặt của tế bào nhưng nó cũng gần giống như những marker của bạch cầu khác Năm 1988 Weissman và cộng sự đã xác định được những marker bề mặt của những tế bào gốc tạo máu ở chuột

và 4 năm sau (1992) đưa ra những marker tương tự của tế bào gốc tạo máu ở người

Những marker bề mặt tế bào gốc tạo máu (theo Weissman và cộng sự)

Chuột Người CD34+ (±) CD34+ SCA - 1+ CD59+

Thy1+ (±) CD 90 CD38+ CD38+

(±)

C - kit+

C - kit+ (±)

Những marker của tế bào gốc tạo máu có bản chất là các protein bề mặt có thể gắn với những kháng thể monoclonal đặc hiệu tương ứng Tính

chất này được sử dụng làm nguyên lý cơ bản cho

kỹ thuật phát hiện tế bào gốc tạo máu

Weissman đã nghiên cứu và cho thấy rằng tiêm

hỗn hợp tế bào có nhiều tế bào gốc của chuột thuần

chủng cho một chuột khác đã được chiếu tia liều

chết, thì chuột nhận có thể tự lập lại tạo máu và sản

xuất tất cả các dòng tế bào máu mang đặc điểm tế

bào máu của chuột cho trong suốt cuộc sống của nó

Một tế bào gốc có thể sản xuất ra tất cả các dòng tế

bào trong vòng 7 tuần và khoảng 30 tế bào gốc có thể

đủ để cứu con chuột đã bị chiếu tia liều chết, tái lập

toàn bộ các quần thể tế bào của tuỷ xương

2 Những nguồn cung cấp tế bào gốc tạo

máu:

- Tuỷ xương: nguồn tế bào gốc tạo máu cổ điển

là tuỷ xương Hơn 40 năm kỹ thuật ghép tuỷ xương

đã được thực hiện bằng cách gây mê bệnh nhân

cho sau đó chọc hút tuỷ xương ở xương chậu

Khoảng 100 000 tế bào trong tuỷ xương có 1 tế

bào là tế bào gốc tạo máu dài ngày (long - term

blood forming cell) còn những tế bào khác là tế

bào đệm, tế bào đệm gốc, tế bào tiền thân của máu

và những tế bào máu đã và đang trưởng thành

- Máu ngoại vi: nguồn tế bào gốc lấy trực tiếp

từ tuỷ xương dùng trong y học để điều trị đang đi

dần vào lịch sử Ngày nay nguồn tế bào gốc tạo

máu từ máu ngoại vi được ưa chuộng hơn Vài

chục năm gần đây đã biết được rằng trong dòng

máu tuần hoàn có chứa một số lượng nhỏ những tế

bào gốc và tế bào tiền thân tạo máu, đặc biệt trong

khoảng 10 năm gần đây đã biết thêm là có thể làm

cho những tế bào gốc tạo máu di chuyển từ tuỷ

xương ra máu ngoại vi với một số lượng lớn hơn

bằng cách tiêm những cytokin như là yếu tố kích

thích tạo clon bạch cầu hạt (G - CSF) Từ 1998 đến

nay đa số những trường hợp ghép "tuỷ xương", tế

bào dùng để ghép được lấy từ máu ngoại vi chứ

không phải từ tuỷ xương Sử dụng nguồn tế bào

gốc có trong máu ngoại vi đã làm cho kỹ thuật

"ghép tuỷ xương” dễ dàng hơn đối với những

người cho: không cần gây mê, ít đau và lại có được

những tế bào tốt hơn dùng cho ghép Dùng thiết bị

tự động tách các thành phần và tế bào máu để tách

tế bào gốc tạo máu CD34+ của người cho đã được

huy động tế bào gốc từ tuỷ xương ra ngoại vi còn

truyền trả lại hồng cầu và những tế bào khác Bằng cách này có thể thu được số lượng tế bào gốc nhiều hơn 2 lần nếu lấy từ tuỷ xương Ghép tế bào gốc máu ngoại vi có thể cho những kết quả tốt hơn thể hiện ở mức độ sống tốt hơn, mọc ghép nhanh hơn, thời gian phục hồi những tế bào máu như bạch cầu, tiểu cầu, phục hồi khả năng bảo vệ miễn dịch, khả năng cầm máu nhanh hơn so với ghép tế bào gốc của tuỷ xương

- Máu cuống rốn: vào cuối những năm 1980 đầu

1990 đã phát hiện thấy máu của cuống rốn và rau thai

có nhiều tế bào gốc tạo máu Trường hợp sử dụng tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn đầu tiên là trường hợp ghép cho một trẻ em bị thiếu máu Fanconi Từ

đó cho đến nay lấy máu cuống rốn phục vụ cho ghép

đã tăng rất nhanh, nhiều trung tâm lưu trữ máu cuống rốn đã được thành lập và phát triển Ngân hàng máu cuống rốn New York là một ngân hàng lớn nhất nước

Mỹ đã bắt đầu lấy và dự trữ máu cuống rốn từ 1992, cho tới nay đã thu được hàng vạn mẫu và đã cung cấp cho bệnh nhân sử dụng hàng ngàn đơn vị máu cuống rốn Nhiều bệnh nhân đặc biệt là trẻ em được nhận ghép máu cuống rốn đã sống đến nay được 9 - 10 năm Máu cuống rốn tỏ ra là một nguồn tế bào gốc tạo máu có giá trị Tuy nhiên, nhiều công trình vẫn

đang tiếp tục nghiên cứu để đưa ra những kết luận về

đặc tính sinh học của tế bào gốc từ máu cuống rốn,

sự khác biệt của chúng so với các tế bào tương tự lấy

từ tuỷ xương và máu ngoại vi, cũng như sự khác nhau

về chất lượng của những tế bào đã được biệt hoá từ những tế bào gốc có nguồn gốc xuất xứ khác nhau

- Hệ thống tạo máu bào thai: một nguồn tế

bào gốc tạo máu quan trọng được dùng chỉ trong nghiên cứu chứ không sử dụng trong lâm sàng đó

là tế bào gốc của bào thai súc vật, thường dùng là bào thai chuột Những đảo máu xuất hiện ở túi noãn hoàng thể hiện hoạt tính tạo máu sớm nhất vào ngày thứ 7 Dizierzak và cs (1998) đã mô tả tế bào gốc tạo máu phát triển vào khoảng ngày 10 -

11 của bào thai chuột (ở người là vào tuần 4 - 6),

nó phân chia và trong vòng một hai ngày sẽ di chuyển tới gan ở gan chúng tiếp tục phân chia và

di chuyển rộng ra tới lách, tới tuyến ức và tới tuỷ xương khi gần tới ngày sinh

Trong khi có rất nhiều nghiên cứu về tế bào gốc

tạo máu của bào thai chuột và của những súc vật

khác thì chỉ có rất ít công trình đề cập tới tế bào

gốc tạo máu của bào thai người Gần đây Gallacher

và một số tác giả khác đã thông báo là tìm thấy tế

bào gốc tạo máu tuần hoàn trong máu của những

bào thai người tuần 12 - 18 bị nạo bỏ Những tế

bào trong máu tuần hoàn này mang những marker

khác với những tế bào ở gan, tuỷ xương bào thai và

máu cuống rốn

- Tế bào gốc bào thai và tế bào mầm bào thai:

từ 1985 có nhiều nghiên cứu đã có thể thu được

những tế bào tiền thân của các dòng tế bào máu từ

những tế bào gốc bào thai chuột Những tế bào gốc

bào thai chuột trong nuôi cấy khi có mặt các yếu tố

phát triển thích hợp, có thể tạo ra hầu hết các loại

tế bào máu khác nhau, nhưng chưa thể tạo ra được

những tế bào gốc tạo máu thực thụ nghĩa là chưa

có khả năng thu được những tế bào để ghép cho

những con vật đã chiếu tia liều chết để làm cho nó

có thể tái tạo khả năng tạo máu lâu dài

Hình ảnh về tế bào gốc và tế bào mầm bào thai

người còn chưa được mô tả rõ Năm 1999 James

Thomson và cộng sự cho biết rằng họ có thể thu

được tế bào gốc bào thai người và hiện nay có thể

nuôi cấy chúng trong phòng thí nghiệm để tạo ra

những tế bào tiền thân của các dòng tế bào máu

Các nhà khoa học israel đã thực hiện những thí

nghiệm làm cho tế bào gốc bào thai người sản xuất

ra những tế bào tạo máu và những tế bào này có

khả năng sản xuất ra những sản phẩm của nó như

những protein của máu, những gamma - globin

Shamblott và đồng nghiệp (2001) đã chứng minh là

tế bào mầm bào thai người nuôi cấy trong những

điều kiện nhất định sẽ tạo ra được những tế bào

CD34+ Nhưng liệu những tế bào có nguồn gốc từ

tế bào gốc bào thai hoặc tế bào mầm bào thai trong

nuôi cấy đã tạo ra tế bào máu có khả năng tự tái

tạo và khả năng biệt hoá thành tất cả các loại tế

bào máu trong một thời gian dài hay không?, đây

vẫn còn là một vấn đề cần được tiếp tục nghiên cứu

nghiêm túc và chặt chẽ hơn nữa Connie Eaves so

sánh tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ gan bào

thai, máu cuống rốn và tuỷ xương của người lớn,

những tế bào có nguồn gốc từ những tổ chức bào

thai và nhận thấy rằng những tế bào tạo máu đang phân chia tích cực từ những tế bào gốc bào thai nếu chúng cũng giống như những tế bào đang phân chia khác thì sẽ không tự có khả năng đậu ghép và phục hồi lại tạo máu ở những con vật đã bị phá huỷ tuỷ xương nhưng chúng có thể đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tạo ra nguồn cung cấp

tế bào gốc tạo máu phát triển trong môi trường nuôi cấy Những tế bào đang phân chia cũng dễ

được sử dụng cho thao tác gen hơn so với những tế bào gốc của người lớn Eaves dự đoán rằng những

tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ bào thai có tính chất mềm dẻo hơn và có khả năng tự tái tạo nhiều hơn so với những tế bào gốc tạo máu của người lớn

3 Sự khác nhau của những tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc khác nhau:

Nói chung những tế bào gốc tạo máu được lấy

từ những tổ chức ở những giai đoạn phát triển sớm hơn có khả năng tự tăng sinh lớn hơn, khác nhau

về khả năng đậu ghép tại những vị trí thích hợp và

về đặc tính của các dấu ấn bề mặt tế bào, chúng thường ít bị hệ thống miễn dịch đào thải, do vậy

mà chúng có thể được sử dụng nhiều hơn trong lĩnh vực điều trị ghép Khi di chuyển từ những nơi cư trú trước đó trong giai đoạn phát triển bào thai tới tuỷ xương là nơi cư trú sau này và ở người lớn,

tế bào gốc tạo máu có những thay đổi nhất định Số lượng tương đối của tế bào CD34+ tách được từ máu cuống rốn giảm dần theo tuổi của thai nhưng những phân tử kết dính trên bề mặt tế bào lại tăng dần lên Sự biến đổi này có thể phản ánh sự chuẩn

bị của tế bào cho quá trình thay đổi vị trí cư trú trong quá trình phát triển của thai, cư trú tại gan chuyển tới cư trú tại tuỷ xương Tuy nhiên nhận xét này cũng chưa phải hoàn toàn được nhất trí do rất khó xác định được những thay đổi về số lượng của những tế bào gốc tạo máu

Sự khác nhau quan trọng về mặt thực hành giữa những tế bào gốc lấy từ người lớn và lấy từ máu cuống rốn là số lượng tế bào Khó có thể lấy được

đủ số lượng tế bào gốc từ máu cuống rốn để ghép cho người lớn (tối thiểu cần khoảng 3 - 10x106 tế bào/kg cân nặng) mà chỉ đủ ghép cho trẻ em Nhưng khi sử dụng tế bào gốc tạo máu của cuống

rốn để ghép thì khả năng xẩy ra bệnh mảnh ghép

chống chủ sẽ ít hơn hơn so với dùng tế bào gốc của

người lớn và lại có thể tồn tại, sống lâu hơn ở

người nhận Những nghiên cứu in vitro và nghiên

cứu trên mô hình động vật đã cho thấy rằng những

tế bào CD34+ ở máu cuống rốn người có khả năng

tăng sinh nhiều hơn so với những tế bào gốc của

tuỷ xương

Ghép khối tế bào gốc lấy từ máu ngoại vi sẽ

cho khả năng mọc ghép nhanh hơn nhưng lại dễ

gây nên bệnh mảnh ghép chống chủ hơn Những tế

bào gốc tạo máu được huy động bằng cytokin từ

tuỷ xương ra máu ngoại vi có thể dễ tạo được

những gen từ những vector của virus hơn là những

tế bào gốc tạo máu của tuỷ xương không được huy

động

4 Vai trò và hoạt động của tế bào gốc tạo

máu

Tế bào gốc tạo máu có 4 hoạt tính chủ yếu:

1) Có thể tự tái tạo,

2) Có thể biệt hoá

3) Có thể di chuyển ra khỏi tuỷ xương đi vào

máu tuần hoàn,

4) Có thể trải qua quá trình chết theo chương

trình - apoptosis

Những kỹ thuật nuôi cấy để phát triển tăng số

lượng và duy trì những tế bào gốc tạo máu thực

thụ, giữ nguyên được những đặc tính của chúng và

giữ cho chúng chưa biệt hoá luôn là một mục tiêu

nghiên cứu quan trọng bởi vì như vậy có thể cung

cấp được một nguồn tế bào vô hạn cho điều trị

ghép và nghiên cứu Thông thường trong nuôi cấy

khi thấy tế bào phát triển nhanh thì thường phản

ánh tình trạng biệt hoá của những tế bào gốc thành

những tế bào tiền thân và có thể tiếp tục biệt hoá

thành các dòng tế bào máu nhưng không tự tái tạo

ra chính nó Những tế bào gốc thực thụ phân chia

và tạo ra tế bào thay thế chính nó một cách chậm

chạp trong tuỷ xương của người lớn Bằng những

phân tích về gen đã cho phép nghiên cứu những

thay đổi hoạt tính của men teromerase và teromere

trong quá trình phát triển Teromere là một vùng

ADN ở cuối của những nhiễm sắc thể và nó có thể

được kéo dài ra nhờ men teromerase Hoạt tính của

men teromerase cần thiết cho sự biệt hoá của tế

bào và hoạt tính của nó giảm dần theo tuổi và làm cho những teromere ngắn dần lại Giảm độ dài của các teromere và hoạt tính của men teromerase có thể làm giảm quá trình tự tạo mới của tế bào gốc Những yếu tố của những tế bào đệm cũng có vai trò quan trọng trong tái tạo tế bào gốc

Trong quá trình tạo ra những tế bào máu tuần hoàn trưởng thành một tế bào gốc trải qua khoảng

17 - 19 lần phân chia tạo nên một khuyếch đại thành khoảng 170000 - 720000 Có nhiều yếu tố phát triển, nhiều cytokin là những yếu tố cơ bản làm cho các tế bào tiền thân trở thành những loại tế bào máu khác nhau Những yếu tố này tương tác với nhau hết sức phức tạp tạo nên một hệ thống kiểm soát về di truyền và điều phối tạo máu một cách hoàn hảo, tinh tế

ở người trưởng thành, tế bào gốc tạo máu thường chung sống cùng với tổ chức đệm trong tuỷ xương nhưng chúng cũng có thể có mặt ở lách, tuần hoàn ngoại vi và ở những tổ chức khác Cấu trúc và vi môi của tuỷ xương là rất quan trọng đối với cả sự đậu ghép của những tế bào được ghép và cả nhiệm vụ giữ cho những tế bào gốc vẫn còn là quần thể tế bào có thể tự tái tạo mới Tổ chức đệm cũng rất quan trọng để duy trì trật tự quá trình tăng sinh, biệt hoá và trưởng thành của các tế bào máu

Tế bào gốc tạo máu có thể di chuyển khỏi tuỷ xương và cũng có thể di chuyển trở lại tuỷ xương Những tế bào gốc tạo máu được huy động ra máu tuần hoàn hầu hết là những tế bào đang không phân chia Những phân tử kết dính của tổ chức

đệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình di chuyển của các tế bào gốc tạo máu, gắn với tổ chức đệm và truyền những tín hiệu điều hoà quá trình tự tái tạo và biệt hoá thành tế bào tiền thân Những tế bào máu trong tuỷ xương được điều hoà bằng cơ chế di truyền và cơ chế phân tử Tế bào gốc tạo máu có thể biết khi nào cần dừng quá trình tăng sinh Apoptosis là quá trình chết theo chương trình của tế bào trong đó tế bào tự phá huỷ khi chúng không còn cần thiết nữa hoặc khi chúng trở nên có hại Những tín hiệu đặc biệt gây nên apoptosis của những tế bào gốc còn chưa được biết Thiếu những tín hiệu duy trì sự sống từ tổ chức đệm của tuỷ xương có khả năng là một tín

hiệu cho apoptosis Giả định này đã được chứng

minh bằng một số thí nghiệm khi dùng các kháng

thể để phá những vị trí gắn kết của tế bào gốc tạo

máu vào tổ chức đệm đã làm apoptosis sớm xẩy ra

v sử dụng tế bào gốc trong điều trị

1 Sử dụng tế bào gốc tạo máu

Tế bào gốc tạo máu đã được sử dụng rất hiệu

quả như là một nguồn tế bào cung cấp cho ghép để

điều trị cho nhiều bệnh lý ác tính và không ác tính

của cơ quan tạo máu và các cơ quan tổ chức khác

Nguồn tế bào gốc được sử dụng bao gồm cả tế bào

gốc tạo máu của tuỷ xương, của máu ngoại vi và

máu cuống rốn ứng dụng cả ghép tự thân và ghép

đồng loại phù hợp với từng trường hợp có chỉ định

ghép tế bào gốc tạo máu

Một trong những ứng dụng lâm sàng đầu tiên là

dùng tế bào gốc tạo máu để điều trị những bệnh ung

thư của máu như leukemia, myeloma và lymphoma

Những bệnh này phát sinh do những tế bào bạch cầu

tăng sinh không kiểm soát được Trong những trường

hợp này người ta dùng tia xạ hoặc hoá chất phá huỷ

những tế bào tạo máu của bệnh nhân sau đó thay thế

bằng những tế bào gốc tạo máu khác lấy từ tuỷ

xương hoặc máu ngoại vi của người cho hoà hợp và

cũng có thể của chính bệnh nhân đã được thu lượm

trong thời gian lui bệnh Ghép tế bào gốc tạo máu đã

có những đóng góp lớn làm thay đổi khả năng điều

trị ví dụ như đã làm chuyển bệnh leukemia bạch cầu

tuỷ mãn (CML)từ một bệnh chết người thành một

bệnh có thể chữa được Nhiều bệnh máu ác tính khác

có thể kéo dài đời sống gần như không có bệnh trong

một thời gian dài Ghép tuỷ xương hay ghép tế bào

gốc tạo máu đồng loại để điều trị những bệnh máu di

truyền ví dụ như những thiếu máu do di truyền, thiếu

những men sản xuất ra những thành phần cơ bản của

cơ thể Một số bệnh thuộc loại này như thalassemia,

suy tuỷ, thiếu máu hồng cầu liềm, hội chứng Blakfan

- Diamond, suy giảm miễn dịch nặng

Tế bào gốc tạo máu được sử dụng trong điều trị

những bệnh nhân ung thư dùng hoá trị liệu hoặc xạ

trị Tác dụng của hoá chất, tia xạ được sử dụng với

mục đích tiêu diệt tế bào đích ác tính không thể

nào tránh khỏi tác động tới những tế bào gốc tạo

máu bình thường ở những bệnh nhân này Trong

những trường hợp như vậy có thể tách tế bào gốc

tạo máu của bệnh nhân khỏi cơ thể tại những thời

điểm thích hợp và tiến hành ghép trở lại cho bệnh nhân để thay thế những tế bào tạo máu đã bị tổn thương hay bị phá huỷ trong thời gian điều trị, duy trì khả năng tạo máu bình thường Tế bào gốc tạo máu được lấy từ tuỷ xương hoặc được huy động ra máu ngoại vi và được tách khỏi cơ thể, lưu giữ bảo quản chúng dưới những điều kiện thích hợp trong thời gian điều trị tích cực cho bệnh nhân Khi tác dụng có hại của hoá chất và bức xạ đã được loại

bỏ, bệnh nhân sẽ được truyền lại chính tế bào gốc tạo máu của họ Qui trình này được gọi là ghép tế bào gốc tạo máu tự thân Ghép tế bào gốc tạo máu

tự thân trong điều trị ung thư ít có những nguy cơ

do bất đồng miễn dịch và bệnh ghép chống chủ như trong ghép đồng loại nhưng lại có nguy cơ tái phát bệnh do có thể còn sót những tế bào bệnh lý trong khối tế bào chứa tế bào gốc tạo máu cùng

được truyền trở lại cho bệnh nhân Hiện nay đã có những phương pháp tách và chọn thuần khiết những tế bào gốc tạo máu trước khi lưu trữ nhờ vậy

có thể hạn chế bớt nhược điểm của ghép tế bào gốc

tự thân cho những bệnh nhân bị bệnh ung thư Ghép tế bào gốc tạo máu được áp dụng trong

điều trị nhiều bệnh khối u của các tổ chức rắn khác như ung thư phổi, tiền liệt tuyến, vú, buồng trứng,

đại tràng, ung thư đường mũi họng Trong trường hợp ghép đồng loại, những tế bào ghép còn có khả năng diệt tế bào ung thư Tế bào gốc tạo máu của những người anh em hoặc người không có quan hệ

họ hàng hoà hợp hệ HLA được truyền cho bệnh nhân Hệ thống miễn dịch của bệnh nhân bị ức chế nhưng không bị phá huỷ hoàn toàn Theo dõi mọc ghép của những tế bào người cho và thấy sự phát triển tạo máu trở lại ở bệnh nhân trong vòng 3 tháng Những tế bào gốc tạo máu có hoạt tính chống khối u, tấn công những tế bào bệnh lý Những tế bào này có khả năng tăng lên về số lượng cũng như hoạt tính khi có mặt cytokin IL - 15

Tế bào gốc tạo máu còn được ứng dụng trong

điều trị những bệnh khác, trước hết là những bệnh

tự miễn như đái đường, viêm khớp dạng thấp và bệnh hệ thống lupus ban đỏ Trong những bệnh tự miễn, hệ thống miễn dịch của cơ thể đã phá huỷ những tế bào của chính mình Dùng tế bào gốc

trong những trường hợp này với hy vọng thiết lập

lại và chương trình hoá lại hệ thống miễn dịch

Một ứng dụng nữa đang được phát triển là dùng tế

bào gốc tạo máu trong điều trị gen, đưa những gen

vào để sửa chữa những tế bào bị tổn thương

Tuy nhiên còn có nhiều trở ngại trong nghiên

cứu để tìm ra những phương pháp sử dụng và cung

cấp tế bào gốc tạo máu cho điều trị Trở ngại đầu

tiên là khó có thể thu được một lượng lớn tế bào

trong khi như đã được biết, số lượng tế bào gốc có

trong khối tế bào truyền cho người nhận càng

nhiều thì khả năng sống của nó càng lớn Những

ngân hàng máu cuống rốn rất có ích nhưng cũng

chỉ cung cấp được cho những trẻ em cần ghép chứ

không cung cấp được cho người lớn do không thể

cung cấp đủ số lượng tế bào gốc cần thiết Khi có

thể làm cho những tế bào gốc và những tế bào tiền

thân tạo máu có thể nhân lên được trong môi

trường nuôi cấy thì những bác sỹ huyết học và

chuyên gia điều trị gen có thể làm việc phối hợp để

tạo nên một lượng vô hạn tế bào gốc cũng như

những tế bào tiền thân và những loại tế bào máu

khác của những người cho đa năng Hiện nay

nhiều nghiên cứu đang cố gắng tập trung để tìm ra

những yếu tố kích thích tạo tế bào gốc Nếu như

những tế bào gốc được tạo ra không có những

marker kích thích gây nên thải loại thì những tế

bào này có thể có khả năng sử dụng cho bất cứ

bệnh nhân nào để điều trị bất kỳ một bệnh nào cần

đến tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ tuỷ xương,

máu cuống rốn hay từ máu ngoại vi như hiện nay

Nếu như nghiên cứu điều trị gen và nghiên cứu về

tính linh hoạt mềm dẻo của tế bào gốc tạo máu

thành công thì những tế bào gốc này cũng có thể

nuôi cấy phát triển tăng lên, sử dụng cho mục đích

điều trị để thay thế, sửa chữa những thương tổn của

những tổ chức cơ quan khác, điều trị những bệnh

không liên quan tới máu và cơ quan tạo máu Một

số nghiên cứu đã thông báo là có thể nuôi cấy làm

tăng số lượng tế bào gốc lên 20 lần Tuy nhiên khó

có thể duy trì những tế bào được nuôi cấy này vượt

quá thời gian vài tháng vì thế số lượng tế bào tạo ra

vẫn còn thấp và thêm nữa chưa có khả năng xác

định được một cách đầy đủ đặc tính của những tế

bào được tạo ra này Một trở ngại của sử dụng

ghép tế bào gốc tạo máu là có những nguy cơ như thải loại ghép, bệnh mảnh ghép chống chủ và nhiễm trùng trong thời gian trước khi tế bào gốc

đậu ghép và sản xuất đầy đủ những tế bào máu Trong ghép, tế bào T như con dao hai lưỡi, một mặt chúng có khả năng chống nhiễm trùng và củng

cố cho đậu ghép, mặt khác chúng có thể gây nên bệnh ghép chống chủ Hiện nay một số phương pháp loại bỏ tế bào T trước ghép đang được nghiên cứu để tránh bệnh ghép chống chủ, thử nghiệm khả năng làm giảm nhưng không loại bỏ hoàn toàn hệ thống miễn dịch của bệnh nhân

Điều kiện vi môi và đặc tính mềm dẻo linh hoạt của tế bào gốc tạo máu trong quá trình phát triển là những vấn đề quan trọng khi áp dụng những kỹ thuật sử dụng tế bào gốc Hiện nay vẫn chưa biết chính xác điều kiện vi môi nào có tính chất quyết

định làm cho tế bào phát triển trong cơ quan này

mà lại không phát triển trong cơ quan khác

2 Sử dụng tế bào gốc bào thai

Ngoài những ứng dụng dùng tế bào gốc tạo máu trong điều trị đã được áp dụng từ lâu, hiện nay

có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào hướng sử dụng các loại tế bào gốc trong điều trị bệnh của các cơ quan tổ chức khác nhau Mục tiêu chính của những nghiên cứu này là kiểm soát quá trình biệt hoá của tế bào gốc bào thai và tế bào mầm bào thai người thành những loại tế bào chuyên biệt, có thể

sử dụng cho những mục đích lâm sàng Tiềm năng

sử dụng tế bào gốc bào thai đang còn tranh cãi Mối quan tâm nhiều nhất là sử dụng tế bào gốc bào thai trong điều trị cấy ghép thay thế hoặc tái tạo tổ chức đã bị phá huỷ hoặc bị tổn thương Những bệnh có thể có khả năng điều trị được bằng cấy ghép tế bào gốc bào thai người là bệnh Parkinson,

đái tháo đường, tổn thương tuỷ sống do chấn thương, thoái hoá tế bào Purkinje, bệnh tim mạch, bệnh xương khớp Tuy nhiên điều trị cho bất cứ bệnh nào cũng đòi hỏi những tế bào gốc bào thai phải được hướng biệt hoá thành những loại tế bào

đặc hiệu trước khi cấy ghép Hiện nay vấn đề sử dụng tế bào gốc điều trị bệnh vẫn đang còn trong giai đoạn nghiên cứu và thực nghiệm, cần phải xác

định giai đoạn biệt hoá tối ưu để cấy ghép và chứng minh là những tế bào gốc bào thai có thể

sống, hoà hợp và hoạt động ở người nhận Nhược

điểm trong sử dụng tế bào gốc bào thai người để

điều trị cấy ghép là những tế bào gốc bào thai chưa

biệt hoá sẽ gây nên sự hình thành những khối u

lành tính Những tế bào tạo ra u lành tính này là

những tế bào chưa được biệt hoá chứ không phải là

những tế bào tiền thân đã biệt hoá Bởi vậy có thể

tránh tạo khối u bằng cách tìm ra những phương

pháp loại bỏ tất cả những tế bào gốc bào thai chưa

biệt hoá trước khi ghép Những tế bào gốc bào thai

của người sẽ có nhiều ưu điểm sử dụng cho mục

đích ghép nếu như chúng không gây nên phản ứng

thải ghép do miễn dịch Khả năng gây miễn dịch

của tế bào gốc bào thai chưa được đánh giá một

cách chính xác Thông thường tính gây miễn dịch

của một tế bào phụ thuộc vào mức độ thể hiện

kháng nguyên hoà hợp tổ chức, những kháng

nguyên này cho phép cơ thể phân biệt một tế bào

là của chính nó với những tế bào của những tổ

chức lạ và phụ thuộc vào sự có mặt của những tế

bào gắn kháng nguyên lạ trình diện cho hệ thống

miễn dịch Như vậy có triển vọng tránh được thải

loại do nguyên nhân miễn dịch bằng công nghệ di

truyền tạo ra những tế bào gốc bào thai mang

những kháng nguyên hoà hợp tổ chức giống của

người nhận hoặc sử dụng công nghệ chuyển nhân

để tạo nên những tế bào gốc bào thai giống với

người nhận về phương diện di truyền

Ngoài ứng dụng để ghép, những ứng dụng khác

của tế bào gốc bào thai cũng được đề cập tới Tế

bào gốc bào thai người có thể sử dụng trong nghiên

cứu các biến đổi của cá thể ở giai đoạn phát triển

sớm dẫn đến những khuyết tật của thai và những

bất thường của rau thai để có thể quyết định phá

thai sớm Dựa trên những nghiên cứu tế bào gốc

bào thai in vitro cũng có thể xác định được những

yếu tố di truyền, phân tử và tế bào học dẫn đến

bệnh tật và đề ra những biện pháp phòng ngừa

Tế bào gốc bào thai người được dùng để thử tác

dụng của thuốc điều trị, trước khi thuốc mang thử

trên người tình nguyện cũng như dùng để thử những

độc chất Khi sử dụng những tế bào gốc này có ưu

điểm là tương tác của thuốc gần giống với điều kiện

in vivo, chính thử trên những tế bào người chứ không

phải trên súc vật và như vậy thử nghiệm sàng lọc có thể sẽ an toàn hơn, rẻ và hiện đại hơn

Tế bào gốc bào thai người cũng có thể được sử dụng để tìm ra những phương pháp mới cho công nghệ di truyền Có thể dùng tế bào gốc bào thai người

để hướng biệt hoá thành một loại tế bào cần thiết hoặc đưa vào những gen đặc hiệu tạo nên một sản phẩm protein mong muốn Nếu như có thể tạo ra

được một kỹ thuật như vậy thì sẽ có khả năng lập ra những phương pháp điều trị gen tốt và hữu hiệu hơn

2.1 Điều trị đái tháo đường:

Tế bào gốc bào thai người có thể trở thành những

tế bào sản xuất ra insulin Năm 2000 Melton M B và Josef itskovitz - Eldor đã chứng minh những tế bào bào thai người có thể thao tác trong nuôi cấy làm cho

nó thể hiện gen PDX - 1, loại gen kiểm soát sản xuất insulin Trong thí nghiệm này người ta đã nuôi cấy tế bào gốc bào thai để phát triển tạo nên những cụm tế bào gồm nhiều loại tế bào của cả 3 lớp mầm Sau đó những cụm tế bào này được xử lý với nhiều yếu tố phát triển khác nhau trong đó có cả yếu tố phát triển của thần kinh (nerve growth factor) Những tế bào bào thai trước khi cấy mọc thành cụm không có gen PDX -

1 nhưng sau khi mọc thành cụm thì cả những cụm

được xử lý với yếu tố phát triển cũng như không được

xử lý đều thể hiện gen PDX - 1 Do gen PDX - 1 có liên quan với sự hình thành những tế bào β của tuỵ, cho nên tế bào β này có thể là một loại tế bào biệt hoá

tự nhiên trong những cụm tế bào bào thai nuôi cấy, yếu tố phát triển thần kinh có thể là một tín hiệu quan trọng gây nên biệt hoá của tế bào β và như vậy đây có thể là một thành công lớn trong kỹ thuật hướng làm biệt hoá tế bào gốc trong phòng thí nghiệm Kỹ thuật này được nhiều nhóm nghiên cứu thực hiện và mới

đây đã cho biết rằng trong các cụm tế bào phát triển từ

tế bào gốc bào thai trong nuôi cấy có chứa khoảng 1 - 3% tế bào β sản xuất insulin Đái tháo đường type 1 khó điều trị vì nó là một bệnh tự miễn, hệ thống miễn dịch của cơ thể tấn công và phá huỷ tế bào của chính cơ thể Tuy mới trên lý thuyết nhưng có thể thấy rằng,

điều trị bệnh có thể thành công nếu như tạo ra được những tế bào sản xuất insulin nhưng tránh được sự phát hiện của hệ thống miễn dịch

2.2 Tái tạo hệ thống thần kinh bằng tế bào gốc: