tế bào gốc

TẾ BÀO GỐC Nội dung 1-Tế bào gốc (Stem cells) 1.1 Lịch sử nghiên cứu tế bào gốc 1.2 Một số khái niệm 1.3 Tế bào gốc, xếp loại tế bào gốc 1.4 Nguồn gốc lấy tế bào gốc 1.5 Ưu nhược điểm loại tế bào gốc 1.6 Ứng dụng tế bào gốc 1.7 Công nghệ mô 1.8 Các ứng dụng tế bào gốc phôi không liên quan đến ghép 2- Tế bào gốc tạo máu 2.1 Các nguồn gốc lấy tế bào gốc tạo máu 2.2 Các ứng dụng lâm sàng tế bào gốc tạo máu 1/19 ĐẶT VẤN ĐỀ Tế bào gốc lĩnh vực sinh học lôi Nhưng giống nhiều lĩnh vực khoa học lớn mạnh, nghiên cứu tế bào gốc làm nảy sinh câu hỏi mặt khoa học lẫn mặt đạo đức đạt thành tựu Trong vài thập kỷ gần đây, chứng kiến nhiều thành tựu quan trọng nghiên cứu tế bào gốc tranh cãi tính đạo đức nghiên cứu lĩnh vực Nghiên cứu tế bào gốc trang bị cho hiểu biết trình hình thành thể sinh vật từ tế bào đơn lẻ trình tế bào khỏe mạnh thay tế bào bị tổn thương thể trưởng thành, mang lại cho nhân loại hy vọng chữa nhiều bệnh mãn tính nan giải mà chưa có biện pháp điều trị hiệu Trong kỷ 21, nhân loại đón đợi liệu pháp điều trị thay tế bào hay tế bào gốc trị liệu Các nghiên cứu thực nghiệm động vật chứng minh liệu pháp điều trị có nhiều chứng cho phép hy vọng vào triển vọng tế bào gốc người Tuy nhiên công việc giai đoạn gặp không khó khăn kỹ thuật vấn đề liên quan đến đạo đức luân lý 1- Tế bào gốc (Stem cells) 1.1Lịch sử nghiên cứu tế bào gốc 1945- Phát tế bào gốc tạo máu Thập kỷ 1960 - Xác định tế bào carcinoma phôi chuột loại tế bào gốc - Khám phá não trưởng thành có chứa tế bào gốc biệt hóa tế bào thần kinh 1981 - Evans Kaufman Martin phân lập tế bào gốc phôi từ khối tế bào bên phôi túi (blastocyst) chuột 1995-1996 – Tế bào gốc phôi linh trưởng có nhân lưỡng bội bình thường phân lập từ khối tế bào bên phôi túi trì in vitro 1998 - Thomson cộng đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) tạo dòng tế bào gốc phôi người từ khối tế bào bên phôi túi 2/19 1999 – Khẳng định khả chuyển biệt hóa (transdifferentiation) hay tính mềm dẻo (plasticity) tế bào gốc trưởng thành 2001 – Tìm số phương pháp định hướng tế bào gốc biệt hóa in vitro tạo mô dùng cho ghép mô 2003 - Tạo noãn bào từ tế bào gốc phôi chuột Điều gợi ý tế bào gốc phôi có tính toàn năng, thực nghiệm làm tế bào “trẻ lại” 2005 - Phát triển kỹ thuật cho phép tách chiết tế bào gốc phôi mà không làm tổn thương phôi 1.2 Một số khái niệm 1.2.1 Biệt hóa (differentiation): Là trình tế bào mang đặc tính riêng biệt trở thành “được định hình” góc độ phôi thai học 1.2.2 Chuyển biệt hóa (transdifferentiation) hay tính “mềm dẻo” (plasticity): Là khả tế bào gốc, phần “được định hình”, biệt hóa thành loại tế bào khác với loại mà “được định hình” Nói cách khác khả tế bào gốc trưởng thành mô, tạng, hệ thống biệt hóa thành loại tế bào mô, tạng, hệ thống khác; Ví dụ tế bào gốc tạo máu biệt hóa thành tế bào thần kinh tế bào Chuyển biệt hóa diễn in vitro điều kiện nuôi cấy thích hợp cho việc định hướng biệt hóa diễn in vivo tế bào gốc đưa vào tổ chức tương ứng; Ví dụ tiêm tế bào gốc lấy từ máu cuống rốn vào vị trí tổn thương tim, điều kiện vi môi trường tim, tế bào gốc phục hồi tim mạch máu khu vực 1.2.3 Giải biệt hóa (dedifferentiation): Là trình đặc tính “được định hình” tế bào bị đảo ngược Tức từ tế bào biệt hóa trở thành tế bào biệt hóa Trước nhiều người cho giải biệt hóa tế bào Tế bào sinh ra, biệt hóa 3/19 chết trình đảo ngược Tuy nhiên, thành tựu nghiên cứu gần cho thấy giải biệt hóa tế bào Tính mềm dẻo tế bào gốc trưởng thành minh chứng cho khả giải biệt hóa tế bào Trong trường hợp tế bào gốc tạo máu quay trở lại giai đoạn “trẻ hơn” để không biệt hóa thành tế bào máu mà biệt hóa thành tế bào khác (thần kinh, …) 1.3Tế bào gốc, xếp loại tế bào gốc: 1.3.1 Khái niệm: Tế bào gốc tế bào chưa biệt hóa, tự tái tạo (self renew) phân chia nhiều lần Trong điều kiện sinh lý/thực nghiệm định, tế bào gốc cảm ứng biệt hóa thành tế bào có chức chuyên biệt tế bào tim, tế bào tuyến tụy, tế bào bào da, tế bào máu, tế bào thần kinh… Tế bào gốc tế bào gốc lại quan trọng? Tế bào gốc tế bào móng tất tế bào, mô quan thể Về bản, tế bào thể người có nguồn gốc từ trứng thụ tinh (còn gọi hợp tử) – kết hợp tinh trùng trứng 4/19 Fertilised egg: Trứng thụ tinh Totipotent stem cells: Tế bào gốc tổng năng2 Blastocyst containing pluripotent stem cells: Phôi nang chứa tế bào gốc toàn năng3 Isolated pluripotent SCs from inner cell mass: Tế bào gốc toàn tách từ khối tế bào nội Hematopoeitic SCs: Tế bào gốc máu Neural SCs: Tế bào gốc thần kinh Mesenchymal SCs: Tế bào gốc trung mô Tissue-specific SCs: Tế bào gốc chuyên mô Cultured pluripotent SCs: Tế bào gốc toàn nuôi cấy Blood cells: Tế bào máu Cells of nervous system: Tế bào thần kinh Connective tissue: bones, cartilage, etc.: Mô liên kết: xương, sụn… 5/19 Nhưng thể có đến 200 loại tế bào khác nhau, loại Tất loại tế bào hình thành từ vốn tế bào gốc giai đoạn phát triển sớm phôi Trong giai đoạn này, giai đoạn phát triển sau đó, loại tế bào gốc hình thành nên tế bào chuyên biệt hay biệt hóa để thực chức cụ thể thể người; ví dụ tế bào da, tế bào máu, tế bào tế bào thần kinh Tế bào gốc có khả vô song, chúng phát triển thành nhiều loại tế bào khác thể Đóng vai trò hệ thống sửa lỗi cho thể, mặt lý thuyết, chúng phân chia không hạn định để thay tế bào khác, đồng thời đảm bảo số lượng loại tế bào thể, miễn người hay vật sống Khi tế bào gốc phân chia, tế bào vừa có khả trở thành tế bào gốc vừa trở thành loại tế bào khác với chức chuyên biệt tế bào cơ, tế bào hồng cầu hay tế bào não Cell Differentiation – Quá trình biệt hóa tế bào Skin cells of epidermis: Tế bào biểu bì Neuron of Brain: Nơron não Pigment Cell: Tế bào sắc tố Ectoderm (External Layer): Ngoại bì (lớp ngoài) Sperm: Tinh trùng Egg: Trứng Germ Cells: Giao tử Zygote: Hợp tử Blastocyst: Phôi bào Gastrula: Phôi Mesoderm (Middle Layer): Trung bì (Lớp giữa) Cardiac Muscle: Cơ tim Skeletal Muscle Cells: Tế bào xương Tubule Cell of the Kidney: Tế bào ống thận Red Blood Cells: Tế bào hồng cầu Smooth Muscle (in Gut): Tế bào trơn (trong ruột) Endoderm (Internal Layer): Nội bì (lớp cùn Lung Cell (Alveolar Cell): Tế bào phổi (Tế bào tú phổi) Thyroid Cell: Tế bào tuyến giáp Pancreatic Cell: Tế bào tụy tạng 6/19 1.3.2 Xếp loại tế bào gốc: 1.3.2.1 Xếp loại theo đặc tính hay mức độ biệt hoá: Theo mức độ biệt hoá xếp tế bào gốc thành bốn loại: toàn (hay thuỷ tổ), vạn năng, đa đơn a/ Tế bào gốc toàn hay tế bào gốc thủy tổ (totipotent stem cells): Là tế bào có khả biệt hóa thành tất loại tế bào thể từ tế bào ban đầu Tế bào toàn có khả phát triển thành thai nhi, tạo nên thể sinh vật hoàn chỉnh Trứng thụ tinh (hợp tử) tế bào sinh từ lần phân chia tế bào trứng thụ tinh (giai đoạn - tế bào – blastosomer) tế bào gốc toàn năng, có khả phân chia biệt hóa tất dòng tế bào để tạo nên thể sinh vật hoàn chỉnh b/ Tế bào gốc vạn (pluripotent stem cells): Là tế bào có khả biệt hóa thành tất tế bào thể có nguồn gốc từ ba mầm phôi – trong, Ba mầm phôi nguồn gốc tất loại tế bào chuyên biệt khác thể Khác với tế bào gốc toàn năng, tế bào gốc vạn phát triển thành thai, không tạo nên thể sinh vật hoàn chỉnh mà tạo nên tế bào, mô định Các tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên (inner cell mass) tế bào gốc vạn c/ Tế bào gốc đa (multipotent stem cells): Là tế bào có khả biệt hóa thành nhiều loại tế bào thể từ tế bào ban đầu Các tế bào tạo thành nằm hệ tế bào có liên quan mật thiết, ví dụ tạo nên tế bào máu (bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu lympho…), tạo nên tế bào hệ thống thần kinh Thường tế bào gốc trưởng thành tế bào gốc tạo máu, tế bào gốc thần kinh có tính đa năng; điều kiện định, chúng chuyển biệt hóa trở nên có tính vạn 7/19 Hình Tế bào gốc toàn năng, vạn đa năng: d/ Tế bào gốc đơn (mono/unipotential progenitor cells): Tế bào gốc đơn năng, gọi tế bào định hướng đơn dòng hay tế bào đầu dòng (progenitor cells), tế bào gốc có khả biệt hóa theo dòng Ví dụ mẫu tiểu cầu, tế bào định hướng dòng lympho, tế bào định hướng dòng hồng cầu, dòng bạch cầu Trong điều kiện bình thường, tế bào gốc trưởng thành nhiều tổ chức biệt hóa có tính đơn biệt hóa thành dòng tế bào Khả biệt hóa theo dòng cho phép trì trạng thái sẵn sàng tự tái tạo mô, thay tế bào mô chết già cỗi tế bào mô 1.3.2.2 Xếp loại theo nguồn gốc phân lập: Theo nguồn gốc phân lập xếp loại tế bào gốc làm loại: tế bào gốc phôi (trong có tế bào gốc phôi thực thụ tế bào mầm phôi), tế bào gốc thai, tế bào gốc trưởng thành 8/19 a/ Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells-ESCs) tế bào mầm phôi (Embryonic germ cells) Tế bào gốc phôi tế bào gốc vạn lấy từ phôi giai đoạn sớm (4-7 ngày tuổi) Ở giai đoạn phôi có hình cầu gọi phôi túi (blastocyst) Blastocyst có cấu trúc gồm thành phần: Một lớp tế bào bên (trophoblast), khoang chứa đầy dịch nhóm có khoảng 30 tế bào vạn nằm lệch cực gọi khối tế bào bên (inner cell mass) Dùng loại enzyme đặc biệt để phân tách tế bào khối thu tế bào gốc phôi Tế bào mầm phôi tế bào mầm nguyên thủy có tính vạn Đó tế bào hình thành nên giao tử (trứng tinh trùng) người trưởng thành Các tế bào mầm nguyên thủy phân lập từ phôi 5-9 tuần tuổi từ thai nhi So với tế bào gốc phôi, tế bào mầm phôi khó trì dài hạn nuôi cấy nhân tạo chúng giai đoạn biệt hóa cao b/ Tế bào gốc thai (Foetal stem cells): Là tế bào vạn đa phân lập từ tổ chức thai sau nạo phá thai từ máu cuống rốn sau sinh Nhiều người cho rằng, tế bào gốc thai thuộc loại tế bào gốc trưởng thành giai đoạn biệt hóa thấp c/ Tế bào gốc trưởng thành (Adult stem cells/Somatic stem cells): Còn gọi tế bào gốc thân Là tế bào chưa biệt hóa tìm thấy với số lượng mô người trưởng thành (máu ngoại vi, mô não, mô da, mô cơ…) Tuy nhiên, tìm thấy trẻ em, thai nhi tách chiết từ máu cuống rốn Trong thể, vai trò chủ yếu tế bào gốc trưởng thành trì sửa chữa tổ chức mà chúng tìm Bình thường, tế bào gốc trưởng thành cho có tính đa năng, chúng phát triển thành nhóm tế bào có quan hệ mật thiết với tổ chức Ví dụ tế bào gốc tạo máu có khả hình thành nên tất loại tế bào máu khác bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu, lympho… Tuy nhiên, chứng gần cho thấy số loại tế bào gốc trưởng thành có tính vạn năng, có khả biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác (tức có tính mềm dẻo-plasticity) 9/19 1.4Nguồn lấy tế bào gốc: 1.4.1 Nguồn lấy tế bào gốc phôi: Tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên (inner cell mass) phôi túi (blastocyst) phát triển từ: - Các phôi tạo nên kỹ thuật thụ tinh ống nghiệm - Các phôi nhân (cloned embryo) tạo nên tách blastosomer giai đoạn phôi 2- tế bào, phân chia blastocyst - Các phôi nhân vô tính tạo nên kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân 1.4.2 Nguồn lấy tế bào mầm phôi tế bào gốc thai: Nguồn lấy tế bào mầm phôi tế bào gốc thai thai động vật thai thai nhi nạo bỏ Với thai người nạo bỏ, thường lấy thai nhi tuần tuổi (thai sớm, mức độ biệt hóa chưa cao) Tổ chức mầm sinh dục thai nơi lấy tế bào mầm phôi, tổ chức khác thai (não, gan) nơi lấy tế bào gốc thai 1.4.3 Nguồn lấy tế bào gốc trưởng thành: Thường lấy từ tổ chức trưởng thành như: máu cuống rốn, trung mô cuống rốn, tủy xương, máu ngoại vi, nang lông, tổ chức não… Hình Các nguồn lấy tế bào gốc 10/19 1.5 Ưu nhược điểm loại tế bào gốc 1.5.1 Tế bào gốc phôi: Do có tính vạn dễ tăng sinh nuôi cấy labo, tế bào gốc phôi có lẽ thuận lợi cho liệu pháp điều trị tế bào gốc Tuy nhiên đơn tiêm tế bào gốc phôi vào vị trí tổn thương, có khả hình thành nên khối u teratoma vị trí tiêm Do tế bào gốc cần định hướng biệt hóa thành tế bào mong muốn trước tiêm vào vị trí tổn thương Hiện có số kỹ thuật dùng để kiểm soát biệt hóa tế bào gốc nuôi cấy thực nghiệm, ví dụ: thay đổi thành phần hóa học môi trường nuôi cấy, tác động vào bề mặt đĩa nuôi cấy (tạo giá thể), hay gài gen đặc hiệu vào tế bào Một trở ngại khác có việc sử dụng dòng tế bào gốc phôi tế bào gốc trị liệu truyền tế bào gốc từ thể vào thể khác chúng bị loại bỏ chế miễn dịch hệ miễn dịch thể nhận coi protein có bề mặt tế bào gốc truyền vào kháng nguyên lạ 1.5.2 Tế bào gốc trưởng thành: Lợi ích việc sử dụng tế bào gốc trưởng thành lấy từ bệnh nhân chỗ: tế bào thân bệnh nhân nhân lên nuôi cấy, xử lý để biệt hóa thành tế bào mong muốn, đưa trở lại vào bệnh nhân Việc sử dụng tế bào thân bệnh nhân loại bỏ khả chúng bị thải loại hệ thống miễn dịch Các tế bào gốc trưởng thành có tính đa năng, nhiên có tính vạn (nhờ khả mềm dẻo) cho phép chúng biệt hóa thành chủng loại tế bào khác Nhược điểm việc sử dụng tế bào gốc trưởng thành chúng có tổ chức trưởng thành khó nhân lên số lượng nuôi cấy so với tế bào gốc phôi chúng giai đoạn biệt hóa cao 11/19 1.5.3 So sánh tế bào gốc trưởng thành tế bào gốc phôi Tế bào gốc phôi Tế bào gốc trưởng thành Có phôi túi (blastocyst) với số lượng Có mô trưởng thành, số lượng lớn Dễ nuôi cấy nhân tạo Khó nuôi cấy nhân tạo Có tính vạn cao hơn, dễ tăng sinh Về có tính đa năng, có nuôi cấy in vi tro, cho phép tạo tính vạn lượng lớn Gần Không bất tử, số lần phân chia bị giới hạn Nguy tạo khối u teratoma cao Ít nguy tạo khối u teratoma Vì mà tế bào gốc phôi chưa sử dụng lâm sàng Để tránh tạo khối u, cần định hướng biệt hóa tế bào gốc phôi trước nuôi cấy nhân tạo Do lấy từ thể khác nên tế bào Không bất đồng miễn dịch, gốc phôi “lạ” với thể nhận có không gây thải ghép ghép tự nguy gây nên phản ứng thải ghép thân - Nếu ghép cho người khác bất đồng gây phản ứng thải ghép Không dùng cho ghép tự thân, trừ Các tế bào gốc thân nguồn tế trường hợp tế bào gốc tạo kỹ bào tốt cho ghép thuật nhân tạo phôi vô tính 1.6 Ứng dụng tế bào gốc: 1.6.1 Ghép tế bào gốc trị liệu (stem cell therapy): Là dùng tế bào gốc để thay thế, sửa chữa phần thể bị bệnh tổn thương tế bào khỏe mạnh Kỹ thuật gọi kỹ thuật 12/19 ghép tế bào trị liệu (cell transplantation therapy) hay kỹ thuật thay tế bào trị liệu (cell replacement therapy) Quy trình ứng dụng tế bào gốc trị liệu bao gồm khâu sau: - Sản xuất dòng tế bào gốc: + Thu tế bào gốc: từ phôi từ tổ chức trưởng thành + Nuôi cấy tế bào gốc labo nhằm nhân lên mặt số lượng - Với tế bào gốc phôi, cần nuôi cấy nhân tạo điều kiện môi trường lý hóa thích hợp để định hướng biệt hóa thành tế bào mong muốn - Ghép tế bào gốc, đưa tế bào gốc vào khu vực tổn thương cần sửa chữa 1.6.1.1 Ứng dụng tế bào gốc trưởng thành điều trị: Trên lâm sàng, tế bào gốc trưởng thành sử dụng điều trị bệnh tự miễn, tai biến mạch máu não, suy giảm miễn dịch, thiếu máu, nhiễm Estein-barr virus, tổn thương giác mạc, bệnh máu bệnh gan, tạo xương không hoàn chỉnh, tổn thương tủy sống, liền vết thương da, điều trị ung thư (kết hợp với hóa chất tia xạ), u não, u nguyên bào võng mạc, ung thư buồng trứng, khối u đặc, ung thư tinh hoàn, đa u tủy, lơ-xê-mi, ung thư vú, u nguyên bào thần kinh, u lympho Non-Hodgkin, carcinoma tế bào thận, tái tạo tim sau đau tim, đái đường type I, tổn thương xương sụn, bệnh Parkinson… 1.6.1.2 Ứng dụng tế bào gốc phôi điều trị Tuy có nhiều triển vọng, tế bào gốc phôi chưa dùng tế bào gốc trị liệu người Các bệnh điều trị ghép tế bào có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi người bao gồm bệnh Parkinson, đái đường, chấn thương tủy sống, suy tim… Vấn đề điều trị cho bệnh yêu cầu tế bào gốc phôi phải định hướng biệt hóa thành chủng loại tế bào đặc thù trước ghép Một ưu điểm dùng tế bào gốc phôi so với tế bào gốc trưởng thành tế bào gốc phôi có khả tăng sinh không giới hạn in vitro có khả sinh nhiều chủng loại tế bào định hướng biệt hóa Ưu tăng lên trình ghép tế bào/mô, tế bào gốc phôi 13/19 không gây kích hoạt trình thải ghép miễn dịch Có thể tránh tính sinh miễn dịch tế bào phát triển từ tế bào gốc phôi người chuyển gen thể nhận vào tế bào gốc phôi làm cho chúng mang phân tử kháng nguyên hòa hợp tổ chức (MHC) lớp I thể nhận, kỹ thuật chuyển nhân để tạo tế bào gốc phôi đồng gen với người nhận mô ghép Nhược điểm dùng tế bào gốc phôi cho ghép trị liệu dễ hình thành khối u teratoma Điều làm cho tế bào gốc phôi chưa sử dụng ghép tế bào gốc trị liệu lâm sàng Hiện có số phương pháp nhằm loại bỏ tế bào gốc phôi không biệt hóa trước ghép cho phép tránh việc hình thành khối u teratoma thể nhận 1.7 Công nghệ mô (tissue engineering) Có thể coi công nghệ mô ứng dụng tế bào gốc trị liệu Các tiến gần nghiên cứu công nghệ mô tế bào gốc cho thấy thiết lập tế bào thành cấu trúc không gian ba chiều dùng để sửa chữa mô tổn thương Sửa chữa tổ chức công nghệ mô thực cách nuôi cấy tế bào gốc sau ghép vào mô tổn thương Trong công nghệ mô sử dụng tế bào gốc trưởng thành để phát triển thành mô ghép dùng tế bào gốc phôi tạo kỹ thuật nhân phôi vô tính để sản xuất mô ghép phù hợp mặt miễn dịch (sơ đồ B) Một hướng khác có khả tạo mô ghép phù hợp với bệnh nhân từ nguồn tế bào gốc phôi dùng kỹ thuật chỉnh sửa gen mã hóa phân tử hòa hợp tổ chức (MHC) (sơ đồ A) 14/19 1.8 Các ứng dụng tế bào gốc phôi không liên quan đến ghép: Các ứng dụng không liên quan đến ghép chủ yếu thực tế bào gốc phôi Có thể kể đến số ứng dụng sau: - Nghiên cứu kiện sớm xảy trình phát triển phôi thai người nguyên nhân gây sinh trẻ dị tật bẩm sinh bất thường thai dẫn đến sảy thai - Khám phá ảnh hưởng bất thường chrosome giai đoạn sớm trình phát triển Ảnh hưởng hình thành sớm khối u trẻ em mà qua nghiên cứu người ta thấy tế bào khối u chủ yếu có nguồn gốc từ phôi - Thử nghiệm thuốc điều trị Hiện trước thử thuốc người tình nguyện, thuốc phải qua thử nghiệm tiền lâm sàng Trong thử nghiệm tiền lâm sàng có sàng lọc thuốc mô hình động vật – ví dụ thử nghiệm in vitro có dùng tế bào chuột, thử nghiệm in vivo liên quan đến việc đánh giá độc tính cấp độc tính bán trường diễn thuốc Mặc dù nghiên cứu dược lấy phương pháp thử nghiệm mô hình động vật làm bản, biện pháp lúc cho phép đoán xác tác dụng có thuốc tế bào người Vì lý việc nuôi cấy tế bào người thường sử dụng thử nghiệm tiền lâm sàng Các dòng tế bào người thường trì in vitro thời gian dài thường mang đặc tính biệt hóa tế bào thể Các khác biệt gây khó khăn việc đoán tác dụng thuốc thể dựa đáp ứng dòng tế bào người in vitro Chính tế bào gốc phôi định hướng biệt hóa thành loại tế bào đặc thù cho sàng lọc thuốc, tế bào đặc thù có lẽ mô tốt đáp ứng tế bào/mô thể với thuốc cung cấp mô hình sàng lọc thuốc an toàn, kinh tế hiệu - Sàng lọc chất có khả gây độc Lý sử dụng tế bào gốc phôi người sàng lọc độc chất giống lý dùng chúng vào việc thử thuốc nêu Độc chất thường có tác dụng khác loài động vật khác nhau, điều nói lên tầm quan trọng cần có mô hình in vitro phù hợp cho đánh giá tác dụng độc chất tế bào người 15/19 - Nghiên cứu phương pháp công nghệ gen (genetic engineering) Hiện việc chỉnh sửa gen cho tế bào gốc phôi chuột in vitro thực cách dễ dàng nhờ kỹ thuật kỹ thuật tái tổ hợp gen Đây phương pháp thay thêm đoạn gen, cách phân tử DNA mong muốn đưa vào gen sau đặc tính biểu Dùng phương pháp đưa vào dòng tế bào gốc phôi gen định hướng tế bào gốc phôi biệt hóa thành tế bào đặc thù gen giúp cho tế bào bộc lộ sản phẩm protein mong muốn Về bản, kỹ thuật phát triển với tế bào gốc phôi người, có lẽ cách mạng công nghệ gen tế bào gốc trị liệu Tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu xếp vào loại tế bào gốc trưởng thành Đây tế bào tách từ máu tủy xương, chúng có khả tự tái tạo (self renew), biệt hóa thành tế bào đặc thù, di chuyển từ tủy xương vào máu, trải qua trình apoptosis để loại bỏ tế bào không cần thiết Các nghiên cứu tế bào gốc tạo máu nở rộ vào năm 1960 Trong thời gian nghiên cứu thực nghiệm cho thấy có hai loại tế bào gốc tạo máu Hai loại thực chất hai giai đoạn biệt hóa khác tế bào gốc tạo máu: - Các tế bào gốc tạo máu dài hạn (long-term hematopoietic stem cells): tế bào gốc tạo máu biệt hóa hơn, nói cách khác “non” hơn, có khả tự tái tạo tính đa cao Trên thực nghiệm tế bào khôi phục hoàn toàn chức tạo máu chuột bị chiếu xạ liều chí tử sau vài tháng Một ví dụ tế bào gốc tạo máu dài hạn tế bào gốc tạo máu mang CD34+, tế bào biệt hóa thành tất chủng loại tế bào máu khác Trong điều kiện bình thường, tế bào gốc tạo máu dài hạn có khả tự tái tạo suốt đời sống cá thể Hiện thuật ngữ “tế bào gốc tạo máu” thường dùng để đề cập tới loại tế bào gốc tạo máu dài hạn - Các tế bào định hướng/tiền thân ngắn hạn (short-term progenitor or precursor cell): tế bào tạo máu trưởng thành, không mang CD34, tiền thân tế bào biệt hóa đầy đủ loại dòng tế bào máu, ví dụ tế bào định hướng dòng hồng cầu, tế bào định hướng dòng lympho, mẫu tiểu cầu… Các tế bào định hướng/tiền thân ngắn hạn có khả tăng sinh, biệt hóa thành tế bào máu 16/19 so với tế bào gốc tạo máu dài hạn chúng có giới hạn tính đa Ví dụ tế bào tiền thân hồng cầu có lẽ tạo thành tế bào hồng cầu 2.1 Các nguồn lấy tế bào gốc tạo máu: - Tủy xương: Là nguồn truyền thống để lấy tế bào gốc tạo máu Người hiến tế bào gốc gây mê, chọc hút tủy xương vùng xương chậu Mật độ tế bào gốc tủy xương không nhiều, trung bình 100,000 tế bào tủy xương có tế bào gốc tạo máu, tế bào khác tế bào thân, tế bào gốc thân, tế bào định hướng dòng máu tế bào hồng cầu, bạch cầu trưởng thành - Máu ngoại vi: Là nguồn lấy tế bào gốc tạo máu dùng cho điều trị Với mục đích ghép tế bào gốc tạo máu lâm sàng, lý an toàn thuận lợi kỹ thuật, lấy tế bào gốc tạo máu từ máu ngoại vi thường thực nhiều lấy từ tủy xương Bình thường máu ngoại vi có lượng tế bào gốc tạo máu tế bào máu tiền thân Để huy động tế bào từ tủy xương vào máu, cần tiêm cho người hiến tế bào gốc cytokine yếu tố kích thích quần thể tế bào hạt (G-CSF) vài ngày trước thu tế bào gốc Thu tế bào gốc tạo máu thực cách đưa ống vào ven người cho cho dòng máu qua hệ thống lọc, hệ thống cho phép lấy tế bào CD34+ đưa trở lại thể tế bào máu khác Khoảng 5-20% lượng tế bào CD34+ thu tế bào gốc tạo máu thực sự, số lại tế bào máu tiền thân, bạch cầu giai đoạn trưởng thành khác - Cuống rốn: Từ cuối năm 1980, đầu năm 1990 nhà nghiên cứu phát máu cuống rốn máu thai nguồn giầu tế bào gốc tạo máu Đến ghép máu cuống rốn có ứng dụng rộng rãi điều trị bệnh máu ác tính - Các tế bào gốc phôi tế bào mầm phôi: Trong tương lai, ứng dụng tế bào gốc phôi trở nên rộng rãi, nguồn quan để lấy tế bào gốc tạo máu - Hệ thống tạo huyết thai nhi (gan, lách thai): Là nguồn tế bào gốc tạo máu quan trọng cho nghiên cứu cho sử dụng lâm sàng 2.2 Các ứng dụng lâm sàng tế bào gốc tạo máu 17/19 - Điều trị bệnh lơ-xê-mi u lympho: Các tế bào gốc tạo máu (bị ung thư) bệnh nhân phá hủy tia xạ hóa chất thay ghép tủy xương ghép tế bào gốc tạo máu lấy từ máu ngoại vi người cho phù hợp Người cho phù hợp thường anh, chị, em bệnh nhân, người thừa hưởng kháng nguyên hòa hợp tổ chức tương tự bệnh nhân, giảm thiểu phản ứng thải mô ghép phản ứng ghép chống chủ - Điều trị rối loạn máu bẩm sinh bao gồm thiếu máu bất sản, betathalassemia, hội chứng Blackfan-Diamon, thiếu máu hồng cầu liềm… - Dùng tế bào gốc tạo máu cứu nguy cho trường hợp hóa trị liệu xạ trị liệu điều trị ung thư Biện pháp gọi ghép tế bào gốc tự thân Với mục đích tế bào gốc huy động từ tủy xương vào máu thu giữ, bảo quản bệnh nhân điều trị hóa chất tia xạ để tiêu diệt tế bào ung thư Khi thể bệnh nhân lọc hết hóa chất/tia xạ, bệnh nhân nhận lại tế bào gốc tạo máu Với biện pháp điều trị vấn đề bất đồng miễn dịch dẫn đến thải ghép phản ứng mảnh ghép chống túc chủ Tuy nhiên vấn đề ghép tế bào gốc tự thân tế bào ung thư vô tình thu gom truyền trở lại cho bệnh nhân với tế bào gốc Hiện có số kỹ thuật phát minh cho phép tránh điều cách tách tinh khiết bảo quản tế bào có CD34+, Thy-1+ - Điều trị bệnh lý quan khác (nhồi máu tim, Parkinson …): Các nghiên cứu mô hình động vật số thử nghiệm lâm sàng cho thấy dùng tế bào gốc tạo máu tiêm trực tiếp vào vùng tổn thương tim để tái tạo lại mô tim mạch máu tổn thương nhồi máu tim tiêm tế bào gốc tạo máu để điều trị bệnh Parkinson Các nghiên cứu theo hướng dựa vào khả “mềm dẻo” tế bào gốc tạo máu gợi mở tiềm ứng dụng tế bào gốc tạo máu 18/19 KẾT LUẬN Công nghệ tế bào gốc ngành công nghệ nghiên cứu tế bào gốc ứng dụng nhằm nâng cao chất lượng sống người Công nghệ tế bào gốc tập trung vào tìm kiếm nguồn tế bào gốc tối ưu, nuôi cấy, nhân rộng tế bào, tác động biệt hoá chúng thành dòng tế bào khác nhau, Sản phẩm khác để chữa bệnh, chăm sóc sức khoẻ, chăm sóc sức khoẻ, sắc đẹp, chống lão hoá Công nghệ tế bào gốc đặc biệt thành công ứng dụng da: điều trị tổn thương da, bệnh lý da liễu chăm sóc da thẩm mỹ hỗ trợ chất lượng liền sẹo ngoại khoa phẫu thuật thẩm mỹ Công nghệ tế bào gốc mở chương trình việc tạo tảng dòng sản phẩm công nghệ cao để chăm sóc da hiệu an toàn Gốc cốt lõi, tảng vấn đề, tế bào gốc vậy, tế bào gốc thể phong phú khoẻ mạnh thể da khoẻ mạnh đẹp 19/19 [...]... truyền thống để lấy tế bào gốc tạo máu Người hiến tế bào gốc được gây mê, chọc và hút tủy xương ở vùng xương chậu Mật độ tế bào gốc trong tủy xương không nhiều, trung bình trong 100,000 tế bào tủy xương có một tế bào gốc tạo máu, các tế bào khác là tế bào thân, tế bào gốc thân, tế bào định hướng dòng máu và các tế bào hồng cầu, bạch cầu trưởng thành - Máu ngoại vi: Là một nguồn lấy tế bào gốc tạo máu dùng... dòng tế bào gốc phôi các gen định hướng tế bào gốc phôi biệt hóa thành các tế bào đặc thù hoặc các gen giúp cho tế bào bộc lộ các sản phẩm protein mong muốn Về cơ bản, nếu các kỹ thuật đó có thể phát triển với các tế bào gốc phôi người, nó có lẽ là cuộc cách mạng trong công nghệ gen và tế bào gốc trị liệu 2 Tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu được xếp vào loại tế bào gốc trưởng thành Đây là các tế bào. .. “mềm dẻo” của tế bào gốc tạo máu và gợi mở một tiềm năng ứng dụng mới của tế bào gốc tạo máu 18/19 KẾT LUẬN Công nghệ tế bào gốc là ngành công nghệ nghiên cứu tế bào gốc và những ứng dụng của nó nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người Công nghệ tế bào gốc tập trung vào tìm kiếm các nguồn tế bào gốc tối ưu, nuôi cấy, nhân rộng các tế bào, tác động và biệt hoá chúng thành những dòng tế bào khác nhau,... ghép tự thân, trừ Các tế bào gốc của bản thân là nguồn tế trường hợp tế bào gốc tạo ra bằng kỹ bào tốt nhất cho ghép thuật nhân bản tạo phôi vô tính 1.6 Ứng dụng tế bào gốc: 1.6.1 Ghép tế bào gốc trị liệu (stem cell therapy): Là dùng tế bào gốc để thay thế, sửa chữa các phần cơ thể bị bệnh và tổn thương bằng các tế bào mới khỏe mạnh Kỹ thuật này còn được gọi là kỹ thuật 12/19 ghép tế bào trị liệu (cell... loại dòng tế bào máu, ví dụ tế bào định hướng dòng hồng cầu, tế bào định hướng dòng lympho, mẫu tiểu cầu… Các tế bào định hướng/tiền thân ngắn hạn cũng có khả năng tăng sinh, biệt hóa thành các tế bào máu 16/19 nhưng so với các tế bào gốc tạo máu dài hạn chúng có giới hạn về tính đa năng Ví dụ một tế bào tiền thân hồng cầu có lẽ chỉ có thể tạo thành một tế bào hồng cầu 2.1 Các nguồn lấy tế bào gốc tạo... thể được điều trị bằng ghép các tế bào có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi người bao gồm bệnh Parkinson, đái đường, chấn thương tủy sống, suy tim… Vấn đề là khi điều trị cho các bệnh này yêu cầu các tế bào gốc phôi phải được định hướng biệt hóa thành các chủng loại tế bào đặc thù trước khi ghép Một ưu điểm của dùng tế bào gốc phôi so với tế bào gốc trưởng thành là các tế bào gốc phôi có khả năng tăng sinh... nhược điểm của các loại tế bào gốc 1.5.1 Tế bào gốc phôi: Do có tính vạn năng và dễ tăng sinh khi nuôi cấy labo, tế bào gốc phôi có lẽ thuận lợi hơn cho liệu pháp điều trị bằng tế bào gốc Tuy nhiên nếu chỉ đơn thuần tiêm tế bào gốc phôi vào vị trí tổn thương, rất có khả năng hình thành nên khối u teratoma tại vị trí tiêm Do đó các tế bào gốc cần được định hướng biệt hóa thành các tế bào mong muốn trước... thay thế tế bào trị liệu (cell replacement therapy) Quy trình ứng dụng tế bào gốc trị liệu bao gồm các khâu sau: - Sản xuất dòng tế bào gốc: + Thu tế bào gốc: từ phôi hoặc từ tổ chức trưởng thành + Nuôi cấy các tế bào gốc này trong labo nhằm nhân lên về mặt số lượng - Với tế bào gốc phôi, cần nuôi cấy nhân tạo trong các điều kiện môi trường lý hóa thích hợp để định hướng biệt hóa thành các tế bào mong... ghép tế bào gốc tạo máu trên lâm sàng, vì lý do an toàn và sự thuận lợi của kỹ thuật, lấy tế bào gốc tạo máu từ máu ngoại vi thường được thực hiện nhiều hơn lấy từ tủy xương Bình thường trong máu ngoại vi chỉ có một lượng ít tế bào gốc tạo máu và tế bào máu tiền thân Để huy động các tế bào này từ tủy xương vào máu, cần tiêm cho người hiến tế bào gốc các cytokine như yếu tố kích thích quần thể tế bào. .. nhau thai là những nguồn giầu tế bào gốc tạo máu Đến nay ghép máu cuống rốn đã có ứng dụng rộng rãi trong điều trị bệnh máu ác tính - Các tế bào gốc phôi hoặc tế bào mầm phôi: Trong tương lai, khi ứng dụng của các tế bào gốc phôi trở nên rộng rãi, đây cũng sẽ là nguồn quan trong để lấy tế bào gốc tạo máu - Hệ thống tạo huyết thai nhi (gan, lách thai): Là một nguồn tế bào gốc tạo máu quan trọng cho nghiên ... định, tế bào gốc cảm ứng biệt hóa thành tế bào có chức chuyên biệt tế bào tim, tế bào tuyến tụy, tế bào bào da, tế bào máu, tế bào thần kinh… Tế bào gốc tế bào gốc lại quan trọng? Tế bào gốc tế bào. .. xương chậu Mật độ tế bào gốc tủy xương không nhiều, trung bình 100,000 tế bào tủy xương có tế bào gốc tạo máu, tế bào khác tế bào thân, tế bào gốc thân, tế bào định hướng dòng máu tế bào hồng cầu,... thay tế bào mô chết già cỗi tế bào mô 1.3.2.2 Xếp loại theo nguồn gốc phân lập: Theo nguồn gốc phân lập xếp loại tế bào gốc làm loại: tế bào gốc phôi (trong có tế bào gốc phôi thực thụ tế bào