Như chúng ta đã biết, sự sống bắt đầu từ tế bào gốc (stem cell). Nói như vậy có nghĩa là tế bào gốc là mầm sống của một cơ thể. Năm 1950, các nhà khoa học đã phát hiện về sự tồn tại của tế bào gốc trong cơ thể chúng ta, thông qua quá trình tiến hành thí nghiệm với tuỷ xương 35.Kể từ khi phát hiện cho đến ngày nay, tế bào gốc được xem là niềm hi vọng cho y học hiện đại, là chiếc chìa khoá vàng mở ra cánh cửa hướng tới những phương pháp chữa trị cho nhiều bệnh nhân mắc những căn bệnh hiểm nghèo.Đã có rất nhiều tác giả trong nước và trên thế giới tập trung nghiên cứu về tế bào gốc nhằm tìm ra những ứng dụng tính hiệu quả, đặc biệt là trong việc chữa trị các bệnh nan y mà hiện nay chưa có phương pháp chữa trị. Ngay cả trong lĩnh vực thẩm mỹ, người ta cũng đã dựa vào khả năng tái tạo và tự phân hoá của nhiều loại tế bào trong cơ thể để chăm sóc sắc đẹp.Vậy tế bào gốc là gì? Đặc điểm của nó ra sao? Nó có nguồn gốc từ đâu…? Để trả lời cho những câu hỏi đó, tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: “Tìm hiểu về tế bào gốc và những ứng dụng của nó ” làm đề tài tiểu luận của mình.
Trang 2MỤC LỤC
Trang 4Kể từ khi phát hiện cho đến ngày nay, tế bào gốc được xem là niềm hi vọng cho
y học hiện đại, là chiếc chìa khoá vàng mở ra cánh cửa hướng tới những phương phápchữa trị cho nhiều bệnh nhân mắc những căn bệnh hiểm nghèo
Đã có rất nhiều tác giả trong nước và trên thế giới tập trung nghiên cứu về tếbào gốc nhằm tìm ra những ứng dụng tính hiệu quả, đặc biệt là trong việc chữa trị cácbệnh nan y mà hiện nay chưa có phương pháp chữa trị Ngay cả trong lĩnh vực thẩm
mỹ, người ta cũng đã dựa vào khả năng tái tạo và tự phân hoá của nhiều loại tế bàotrong cơ thể để chăm sóc sắc đẹp
Vậy tế bào gốc là gì? Đặc điểm của nó ra sao? Nó có nguồn gốc từ đâu…? Để
trả lời cho những câu hỏi đó, tôi đã mạnh dạn chọn đề tài: “Tìm hiểu về tế bào gốc và
những ứng dụng của nó ” làm đề tài tiểu luận của mình.
2 MỤC ĐÍCH
- Tìm hiểu về đặc điểm, nguồn gốc và ứng dụng của tế bào gốc
- Tìm hiểu về những vấn đề ngoài ứng dụng của tế bào gốc
3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Thu thập, nghiên cứu các tài liệu, sách báo và các trang web có liên quan đến tếbào gốc
Trang 5PHẦN II NỘI DUNG
1 KHÁI QUÁT VỀ TẾ BÀO GỐC
1.1.Khái niệm tế bào gốc
Hiện nay có rất nhiều khái niệm về tế bào gốc Chúng ta có thể hiểu về tế bàogốc thông qua một số khái niệm sau:
Tế bào gốc là tế bào có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhautrong cơ thể Là một công cụ trong "hệ thống sửa chữa" của cơ thể, khi được đưa vàocác bộ phận khác nhau, tế bào gốc có thể phân chia không giới hạn để lấp đầy nhữngthiếu hụt tế bào của bộ phận đó chừng nào cơ thể còn sống Tế bào gốc có thể trởthành tế bào cơ, hồng huyết cầu, tế bào não [5]
Tế bào gốc là những tế bào không chuyên hóa có khả năng phân chia nhiều lần
và biệt hóa thành các tế bào chuyên hóa khác [6]
Tế bào gốc là những tế bào cơ sở cho tất cả các cơ quan, mô, và tế bàotrong cơ thể Chúng giống như một con chip vi tính còn trắng, có thể được đặt chươngtrình để thực hiện một nhiệm vụ nào đó [1]
Tế bào gốc là loại tế bào tương đối nguyên thuỷ, có khả năng phân chia nhanhchóng để tạo thành các tế bào có chức năng đặc trưng [3]
Tế bào gốc là tế bào còn non trẻ, có khả năng tự thay mới mình và biệt hoáthành các tế bào chuyên biệt khác để tạo nên các mô, cơ quan khác nhau của cơ thể vàthay thế cho các tế bào ở các mô, cơ quan bị mất đi do già và chết tự nhiên hoặc bị tổnthương vì các nguyên nhân khác nhau [19]
Chúng ta có thể hiểu một cách tổng quát nhất như sau:
Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hoá và chúng có khả năng biệt hoá thànhcác kiểu tế bào chức năng, điều này cho phép chúng có vai trò như hệ thống sữa chữa
mô, tạo những tế bào khác hoạt động bình thường trong cơ thể sinh vật [2]
1.2 Đặc điểm của tế bào gốc [7]
1.2.1 Tế bào gốc là tế bào không bị biệt hoá ( không chuyên dụng)
Một đặc điểm cơ bản của tế bào gốc là nó không chứa một cấu trúc mô đặc biệtnào nên nó cũng không thực hiện một chức năng chuyên dụng nào Một tế bào gốckhông thể phối hợp với các tế bào gần đó để lưu thông máu trong cơ thể (như tế bào
cơ tim); nó không thể mang các phân tử ôxy trong dòng máu (như hồng huyết cầu); nókhông thể đốt cháy điện hóa học giúp cơ thể có thể di chuyển, nói năng (như tế bào
Trang 6thần kinh) Tuy nhiên, các tế bào gốc không chuyên dụng này lại có thể biến đổi thànhcác tế bào chuyên dụng như tế bào cơ tim, tế bào máu, tế bào não
1.2.2 Tế bào gốc có thể tự phân chia và tái tạo trong thời gian dài
Không giống như tế bào cơ, tế bào máu hay tế bào não - không thể tự tái tạo, tếbào gốc có thể tự tái tạo và tái tạo nhiều lần Trong các phòng thí nghiệm, một lượng
tế bào gốc tương đối có thể tái tạo thành hàng triệu tế bào gốc khác trong thời gian vàitháng Nếu sau một quá trình tái tạo, tế bào gốc vẫn là tế bào không chuyên dụng, cóthể coi là tế bào mẹ, thì nó lại tiếp tục tái tạo thành các tế bào mới Các điều kiện đểduy trì tế bào gốc như tế bào không chuyên dụng là mối quan tâm lớn của các nhàkhoa học Để làm sáng tỏ điều này, các nhà khoa học đã mất rất nhiều năm để nghiêncứu trong phòng thí nghiệm
1.2.3 Tế bào gốc có thể biến đổi thành tế bào chuyên dụng
Khi tế bào gốc biến đổi thành tế bào chuyên dụng, quá trình này được gọi là sự
phân ly Hiện các nhà khoa học vẫn đang đi những bước đầu tiên tìm hiểu những yếu
tố bên trong và bên ngoài quá trình này Yếu tố bên trong được kiểm soát bởi gen của
tế bào nằm trên các chuỗi ADN, có khả năng mang tải thông tin về cấu trúc và chứcnăng của tế bào Các yếu tố bên ngoài là các hóa chất do các tế bào khác kiểm soát, là
sự tương tác với các tế bào khác và một số phân tử trong môi trường vi mô
Cho đến nay còn rất nhiều câu hỏi đặt ra cho quá trình phân ly của tế bào gốc
Ví dụ như, các yếu tố bên trong và bên ngoài quá trình phân ly của tất cả các loại tếbào gốc có giống nhau không? Có thể nêu ra các yếu tố thúc đẩy sự phân ly của tế bàogốc thành tế bào chuyên dụng không? Đáp án còn đang ở phía trước
Những đặc tính độc nhất vô nhị này là yếu tố hứa hẹn, khiến tế bào gốc trởthành nguồn cung cấp tế bào, nhằm điều trị các chứng bệnh như chứng mất trí nhớ,ung thư, bệnh Parkinson, tiểu đường loại 1, chấn thương cột sống, đột quỵ, bỏng, bệnhtim, viêm khớp xương mãn tính và viêm khớp dạng thấp Ngày nay, các mô hay cơquan bị bệnh, bị hủy hoại đều được thay thế từ người hiến tặng Về cơ bản, số lượngngười cần cấy ghép vượt xa số lượng bộ phận thay thế sẵn có Tế bào gốc chính lànguồn tiềm năng cung cấp các tế bào và mô có thể được ứng dụng trong điều trị nhiềucăn bệnh, do tế bào gốc có thể tự phục hồi và tạo ra các tế bào chuyên biệt
Nhờ bởi chính đặc tính này của tế bào gốc khiến các nhà khoa học say mênghiên cứu hầu tìm kiếm các biện pháp điều trị y học nhằm thay thế các tế bào bị hủyhoại hoặc thương tổn
2 PHÂN LOẠI TẾ BÀO GỐC [2],[6],[7].
Trang 72.1 Dựa vào tiềm năng biệt hóa
2.1.1 Tế bào gốc toàn năng ( Totipotent stem cells)
Tế bào gố toàn năng hay tế bào gốc tổng năng là loại tế bào gốc có khả năngbiệt hóa cho ra tất cả các loại tế bào chuyên hóa của bất kì một mô nào trong cơ thể.Loại tế bào này phát triển sau khi trứng được thụ tinh khoảng 3-4 ngày, chúng hiệndiện ở phôi dâu (morula) Nếu các chuyên gia tách một trong các tế bào này và cấyvào tử cung của người phụ nữ thành công Tế bào tổng năng này sẽ phát triển thànhmột thai nhi.Ví dụ: hợp tử, các tế bào gốc phôi sớm (16 tế bào)
2.1.2 Tế bào gốc vạn năng ( Pluripotent stem cells)
Tế bào gốc vạn năng có khả năng biệt hóa thành các tế bào hiện diện trong 3 láphôi Tế bào có thể hình thành nên bất cứ loại tế bào nào trong cơ thể (trên 200 loại)gồm các tế bào có các chức năng chuyên biệt Tuy nhiên, chúng không có khả năng đểphát triển thành một hữu thể như là tế bào gốc tổng năng (Totipotent Stem Cells )Vídụ: Tế bào gốc phôi tìm thấy ở phôi bào (từ 5 đến 14 ngày)- tế bào nội tại của phôibào (Inner Cell Mass – ICM)
2.1.3 Tế bào gốc đa năng ( Multipotent stem cells)
Tế bào gốc đa năng có khả năng biệt hóa thành các tế bào có quan hệ thânthuộc Chẳng hạn như: tế bào gốc tạo máu biệt hóa thành hồng cầu, bạch cầu, tiểucầu Tuy nhiên nó còn được sử dụng để chỉ những tế bào gốc thu nhận từ cơ thểtrưởng thành
2.1.4 Tế bào gốc đơn năng ( Unipotent stem cells)
Tế bào gốc đơn năng chỉ có thể tạo ra một loại tế bào chuyên hóa Ví dụ: tế bào gốc
da cho ra các tế bào biểu mô da, tế bào gốc ruột chỉ cho ra dòng tế bào biểu mô ruột
Ngoài ra còn có các loại tế bào gốc khác như tế bào gốc vài tiềmnăng(oligopotent), Hai tiềm năng (bipotent) có khả năng biệt hóa thành một vài hoặc
2 loại tế bào
2.2 Dựa vào vị trí thu nhận
2.2.1 Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells-ES)
2.2.1.1 Nguồn gốc[2],[6]
Tế bào gốc phôi được thu nhận từ giai đoạn phôi nang( blastocyst) Chúng làkhối tế bào bên trong, còn gọi là lớp sinh khối bên trong( Inner mass cell-ICM) củaphôi ở giai đoạn phôi bào (4-5 ngày sau thụ tinh)
Trang 9bào ở 3 lá phôi sẽ biệt hóa thành các tế bào thực hiện chức năng chuyên hóa thuộc các
mô khác nhau
2.2.1.3 Sự phát triển của ES trong môi trường in vitro [6]
Hình 3 Diễn biến quá trình thụ tinh và làm tổ của phôi
(Nguồn: www.giaoducsuckhoe.net)
Sau khi trứng được thụ tinh trong môi trường invitro, các sự kiện diễn ra như sau:
- Sau 24 – 25h, hợp tử tiến hành phân chia lần đầu tiên tạo thành 2 tế bào Sau
40 – 50h là 4 tế bào Sau 72h tạo thành 8 tế bào Và sau 4 ngày tạo thành một phôigồm 16 tế bào (phôi dâu) Đến ngày thứ 5 – 6 tạo thành một phôi bào blastocyst
- Ở người, blastocyst ngày thứ 5 có khoảng 200 – 250 tế bào Trong đó chỉ cókhoảng 30 – 34 tế bào ICM
Các IMC được tách khỏi phôi bào và nuôi cấy trong môi trường thích hợp sẽphát triển tạo thành các quần thể ES
Bề mặt đĩa nuôi cấy ES được bao phủ lớp tế bào gốc da của chuột (mousefibroblast cells) đã bị mất khả năng phân chia Vai trò của lớp tế bào này là vừa tạomàng dính giúp ES bám vào, vừa cung cấp chất dinh dưỡng cho các ES phát triển Vìthế lớp tế bào này con được gọi là tầng nuôi dưỡng (feeder layer)
Nếu lớp màng nuôi cấy (feeder layer) bị lấy đi, các ES có cơ hội tập hợp lạithành cụm theo không gian 3 chiều (embryoid bodies), chúng sẽ tự động thực hiện quátrình biệt hóa
Trang 10Để điều khiển được quá trình biệt hóa của các ES, các nhà khoa học phải thựchiện các biện pháp: thay đôi các chất hóa học trong môi trường nuôi cấy, thay đổi bềmặt nuôi cấy, sửa đổi tế bào bằng cách chèn các gen đặc biệt vào
2.2.2 Tế bào gốc trưởng thành( adult stem cells -AS)
2.2.2.1 Khái quát về tế bào gốc trưởng thành [2],[7]
Tế bào gốc trưởng thành là những tế bào chưa biệt hoá trong một mô hay cơquan, có thể tự làm mới và biệt hoá thành các tế bào chuyên hoá về chức năng của môhay cơ quan [2]
Vai trò cơ bản của các tế bào gốc trưởng thành là duy trì và sửa chữa các mô,
cơ quan mà chúng hiện diện ở đó bằng cách tạo ra các tế bào thay thế những vùng bịphá hủy hay thương tổn Chẳng hạn như: các tế bào gốc máu Hematopoietic stem cellstạo ra tế bào hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu ; các tế bào gốc da tạo ra các tế bào da, tếbào gốc thần kinh tạo ra tế bào thần kinh, tế bào gốc ruột tạo tế bào ruột
Việc nghiên cứu và thử nghiệm trên tế bào gốc trưởng thành, gần đây đã gâyđược nhiều sự chú ý Các nhà khoa học phát hiện sự hiện diện của tế bào gốc trưởng
Trang 11thành ở nhiều mô, so với những gì mà họ hiểu biết trước đây Ví dụ, tế bào gốc máuthông thường chỉ sản xuất các loại tế bào máu khác nhau Tuy nhiên nghiên cứu gầnđây lại cho thấy một số tế bào gốc trưởng thành có thể dễ dàng thích nghi hơn so vớicác quan niệm trước đây Tế bào gốc trưởng thành tách từ chuột (trưởng thành) có thểphát triển thành tế bào da, cơ và gan Phát hiện này khiến các nhà khoa học đặt ra câuhỏi liệu tế bào gốc trưởng thành có thể được sử dụng để cấy ghép hay không Mặc dùkết quả vẫn chưa được chứng minh cũng như chưa được thực hiện với tế bào người.Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực tìm kiếm một phương pháp kích thích tếbào gốc trưởng thành, hay thậm chí là những loại tế bào trưởng thành khác, để chúngtrở nên linh hoạt hơn Nếu thành công, phương pháp sẽ cung cấp thêm một nguồn tếbào gốc chưa biệt hóa.
Hơn nữa, gần đây một giả thuyết về “sự biệt hóa tế bào gốc” đưa ra luận điểmrằng, một số tế bào gốc trưởng thành có thể có tiềm năng tạo ra các loại tế bào khác,nhiều hơn những gì mọi người vẫn nghĩ trước đây Điều này có nghĩa là tế bào gốctrong tủy xương, ban đầu được cho là những tế bào chỉ tạo ra máu, có thể góp phầnvào việc tái sinh về sự hư hại của gan, thận, tim, phổi và các cơ quan bị hủy hoại khác.Nếu có thể kiểm soát quá trình biệt hóa của tế bào gốc trưởng thành trong phòng thínghiệm, những tế bào này có thể trở thành nền tảng cho những liệu pháp điều trị nhiềucăn bệnh nan y
Trong những năm vừa qua, việc nghiên cứu trong lãnh vực tế bào gốc trưởngthành đã phát triển vượt bực Tế bào gốc trưởng thành có thể được phục hồi bởi các
mô lấy từ bệnh nhân, nuôi dưỡng trong các dĩa cấy và kích thích để phát triển thànhnhiều loại tế bào trưởng thành Việc sử dụng tế bào gốc cho phương pháp trị liệu, thay
vì dùng tế bào gốc phôi, có nhiều thuận lợi và mang một ý nghĩa quan trọng đối vớilãnh vực khoa học, luân lý và chính trị
Tạo tế bào gốc từ chính mô của bệnh nhân có thể loại bỏ hoàn toàn vấn đề hệthống miễn nhiễm (miễn dịch) không chấp nhận
Tế bào gốc trưởng thành không gây ra khối u ác quái (teratomas).Ứng dụng tếbào gốc trưởng thành trong điều trị gặp phải rất ít những vấn đề về luân lý và cũnghoàn toàn tránh được những tranh luận nóng bỏng về chính trị, liên quan đến việc sửdụng phôi người
Trang 122.2.2.2 Bằng chứng về sự hiện diện của tế bào gốc trưởng thành
Nhìn chung có ba phương pháp để xác định một tế bào nào đó có phải là tế bàogốc truởng thành hay không và tế bào này biệt hoá thành tế bào nào:
Các tế bào cần xác định sẽ được đánh dấu in vivo (trong mô sống) và theo dõikiểu tế bào nào mà cuối cùng chúng có thể biệt hoá thành
Tế bào cần khảo cứu được thu nhận, nuôi, đánh dấu và cấy lại vào cơ thể mộtđộng vật khác để xác định sự phục hồi quần thể mô nguồn gốc của chúng
Các tế bào cần khảo cứu được thu nhận, nuôi, thao tác và phát triển in vitro, sau
đó thêm vào môi trường nuôi nhân tố tăng trưởng(Growth fato-GF), hay chuyển genvào tế bào, sau đó theo dõi sự biệt hoá của chúng
2.2.2.3 Những thuộc tính của tế bào gốc trưởng thành.
Sự lắp đặt chiến lược: Khi sự di cư của tế bào xảy ra trong một mô, các tế bàogốc là những tế bào bắt đầu của dòng (cell flux) di cư này Một cách đặc biệt nơi dòng
tế bào di chuyển không theo một hướng nhất định,chẳng hạn biểu bì, các tế bào gốcnằm tại một đầu của khoảng tế bào(cell escalator) trong lớp cơ bản( bấl layer), với cácnhánh di chuyển toả ra ở bề mặt Điều này có ý nghĩa nếu một quần thể tế bào gốcđược lưư trữ ở mô, chúng luôn có vị trí thích hợp có thể đạt được mục tiêu trên
Trang 13
Sự tự làm mới: Tế bào gốc trong bất kì mô nào cũng là một quần thể có khảnăng tự làm mới Để đạt được điều này, mỗi tế bào gốc sẽ phân chia thành một tế bàogốc thay thế và một tế bào gọi là tế bào TAC(transit amplifying cell)do sự phân chiakhông đồng đều( asymmetric cell division) Bằng cách này, số lượng tế bào gốc đượcgiữ hằng định
Số lượng ít: Tế bào gốc chiếm một tỉ lệ rất nhỏ trong tổng số tế bào của mô hay
cơ thể.Chẳng hạn: Trong ruột non của chuột, có thể chỉ có từ 4-5 tế bào gốc / quần thể
250 tế bào( Marshman và cs, 2002); trong cơ xương, các tế bào vệ tinh (satellite cell)chỉ chiếm chừng 5% tất cả tế bào Trong tuỷ xương, quần thể tế bào gốc tạo máucũng hiếm với mật độ thường gặp là 1/10.000 tế bào trong các tế bào tuỷ xương khác
Chưa chuyên hoá: Trong hầu hết các mô, các tế bào gốc không có sự chuyênhoá chức năng như các con cháu mà chúng tạo ra
Ít phân chia: Các TBG có chu kì phân chia chậm Theo mục đích luận thì dườngnhư chúng rất khôn ngoan, chúng cố gắng hạn chế sự phân chia của mình Bởi vì sựtổng hợp AND trong mỗi lần phân chia sẽ có khả năng xảy ra lỗi Do đó, trong nhiều
mô, các tế bào gốc phân chia ít thường xuyên hơn các tế bào TAC
Quần thể phụ.Vì rất quan trọng với cơ thể, nên không ngạc nhiên rằng tế bàogốc có những cấu trúc bơm trên màng rất hiệu quả, giúp bảo vệ không cho chất độchại tràn vào nội bào Người ta gọi là quần thể phụ hay quần thể cạnh bên( sidepopulation-SP) , những tế bào SP này có những đặc điểm tế bào gốc, không có kiểuhình chuyên biệt của một dòng tế bào biệt hoá nào
Duy trì tính toàn vẹn của bộ gen: Ngoài thuộc tính không phân chia thườngxuyên, các tế bào gốc còn có chiến lược duy trì tính toàn vẹn bộ gen
Một số pphân tử được biểu hiện bởi các tế bào gốc chuyên biệt Những markernày có vẻ liên quan đến việc duy trì " tính gốc" đảm bảo sự phát triển lâu dài, bámdính vào ổ tế bào gốc
Tính mềm dẻo Thuật ngữ " tính mềm dẻo" đề cập một tế bào gốc từ một môtrưởng thành có thể phát sinh thành loại tế bào chuyên hoá chức năng của những
mô khác
Trang 14Hình 6 Một số bằng chứng tính mềm dẻo tế bào gốc trưởng thành
(Nguồn: Hình 6.9 trang 397 – Công nghệ sinh học trên người và
động vật – Phan Kim Ngọc, Phạm Văn Phúc)
2.2.3 Tế bào mầm - embryonic germ cells (EG) [2], [6]
Hình 7 Nguồn gốc tế bào mầm
(Nguồn: Bacsi.top1.vn/huyet-hoc)
Trang 15Tế bào mầm có nguồn gốc từ mào sinh dục (vị trí là tiền thân của cơ quan sinh dục sau này) của phôi phát triển 8 tuần tuổi Tế bào mầm về sau sẽ tạo thành giao tử trong cơ thể trưởng thành.
Tế bào mầm thực chất là tế bào gốc vạn năng có thể tạo thành dẫn xuất của 3 láphôi trong môi trường nuôi cấy Từ đó tạo tạo ra hầu hết các loại tế bào trong cơ thể
Ngoài sự khác nhau về nguồn gốc, EG khác ES ở sự phát triển trong môi trường
in vitro:
+ ES dường như phát triển không giới hạn trong môi trường nuôi cấy Trongvòng 2 năm có thể có đến 300 – 450 lần gấp đôi
+ EG trong vòng 2 năm tối đa chỉ có khoảng 70 – 80 lần gấp đôi
Tuy nhiên, khi cấy ghép các ES vào cơ thể có thể phát sinh các khối u còn EGthì không
2.2.4 Tế bào gốc ung thư – cancer stem cells ( CS) [2],[6]
Trong những năm gần đây các nhà khoa học đã nghiên cứu và cho rằng nguồngốc của căn bệnh ung thư quái ác chính là các tế bào gốc ung thư CS được phát hiệnlần đầu tiên vào năm 1997 trong một nghiên cứu về bệnh bệch cầu bởi John Dick vàcộng sự tại trường đại học Toronto
Có thể hiểu một cách đơn giản CS là các tế bào đóng vai trò quan trọng trong
sự tăng trưởng của khối u và chúng có khả năng khởi phát một khối u CS có nhữngđặc điểm giống với tế bào gốc Tuy nhiên, một tế bào gốc bình thường có khả năngkiểm soát sự phân chia, còn CS thì không Chính vì thế, tuy CS thường chiếm tỷ lệ rất
ít trong khối u nhưng lại có trách nhiệm chính trong sự tăng trưởng của khối u
Hình 8 Tế bào gốc ung thư
Trang 16Một tế bào gốc bình thường trong một mô khi tiến hành phân chia sẽ tạo thành
1 tế bào gốc và 1 tế bào tiền thân (progenitor cell) Tế bào tiền thân là tế bào bị mấtkhả năng phân chia và có thể biệt hóa thành các tế bào chuyên hóa Như vậy trong một
mô bình thường, số tế bào gốc sẽ không thay đổi
Tuy nhiên, CS lại mất khả năng kiểm soát sự phân chia đó Chúng có thể phânchia bình thường hoặc bất thường Trong 1 lần phân chia từ 1 CS có thể tạo thành 2
CS giống chúng Điều đó giải thích tại sao các khối u thường tăng nhanh kích thước,
và trong khối u thường có các tế bào biệt hóa thuộc các mô khác nhau như: lông, tóc,biểu mô
Nguồn gốc CS vẫn chưa được hiểu rõ Hai yếu tố quan trọng để xác định nguồngốc của CS là :
- Những đột biến cần thiết để một tế bào trở thành tế bào ung thư
- Một tế bào gốc bình thường cần phải khắc phục sự kiềm hãm về di truyền nàotrong việc thực hiện khả năng tự làm mới và khả năng tăng sinh vô hạn
CS có thể hình thành từ quá trình tự làm mới của tế bào gốc thường hoặc các tếbào tiền thân (progenitor) bị đột biến có khả năng tự làm mới Tuy nhiên, thuyết tế bàogốc ung thư xuất thân từ tế bào gốc bình thường thích hợp hơn cả
Các nghiên cứu về CS đã phần nào giải thích được cơ chế gây bệnh và trả lờiđược câu hỏi tại sao bệnh có thể tái phát sau khi điều trị Các CS có cơ chế bảo vệ vàlẫn trốn, đồng thời chúng còn có khả năng chịu đựng phóng xạ và hoá trị liệu Do đó,hầu hết các phương pháp điều trị ung thư hiện nay khó có thể “nhổ cỏ tận gốc” các tếbào này CS đóng vai trò chính trong quá trình di căn ung thư, chúng có liên kết lỏnglẻo trong khối u và có thể di chuyển tự do trong máu
Các thành công trong nghiên cứu ung thư thông qua CS đã mở ra nhiều triểnvọng trong phương pháp trị liệu: phương pháp phân biệt chức năng các quần thể tếbào trong khối u, phương pháp nhận diện và kiểm tra các liệu pháp kháng ung thư trựctiếp trên khối u
3 CÁC NGUỒN TẾ BÀO GỐC HIỆN NAY
Trang 173.1.Tạo tế bào gốc từ phôi người [17], [31]
Tất cả chúng ta đều khởi đầu sự sống từ một tế bào duy nhất, gọi là hợp tử, hìnhthành sau quá trình thụ tinh Hợp tử phân chia tạo thành hai tế bào; mỗi một tế bàotrong đó lại phân chia và cứ tiếp diễn như vậy Chẳng mấy chốc, khoảng 5 ngày saukhi thụ tinh, hợp tử có dạng một quả bóng rỗng, với khoảng 150 tế bào được gọi làphôi bào (blastocyst) Phôi bào thậm chí còn nhỏ hơn một hạt cát, bao gồm 2 nhóm tếbào: nguyên bào nuôi phôi (trophoblast) và khối tế bào nội tại trong phôi bào Tế bàogốc phôi là những tế bào hình thành nên khối tế bào nội tại (inner cell mass) Do tếbào gốc phôi có thể hình thành, nên bất cứ loại tế bào nào trong cơ thể người trưởngthành nên nó còn được coi là tế bào gốc toàn năng (pluripotent stem cell)
Việc tìm ra tế bào gốc từ phôi người của các nhà khoa học Hàn Quốc đượcxem như một bước tiến lớn mở ra triển vọng phát triển các mô thay thế của chínhngười bệnh để chữa trị nhiều căn bệnh hiểm nghèo như tổn thương tủy sống, tiểuđường, rối loạn miễn dịch di truyền
3.2 Tế bào gốc từ trứng chưa thụ tinh [17], [31]
Theo một nghiên cứu được đăng tải trên tạp chí Proceedings of the NationalAcademy of Sciences (Mỹ), các trứng chưa được thụ tinh có thể sẽ là một nguồn cungcác tế bào gốc phục vụ chữa bệnh trong tương lai Điều này, nếu trở thành hiện thực -
sẽ giúp giới khoa học tránh được các vấn đề về đạo đức gặp phải như khi sử dụng các
tế bào gốc phôi ở người
Với bước tiến y học quan trọng này, trong tương lai, nếu một người phụ nữ cầncấy ghép để trị bệnh, như bệnh tiểu đường hay chấn thương cột sống, thì người đó cóthể cung cấp trứng cho các chuyên gia để tạo ra mô cấy ghép mà không sợ bị đào thảibởi cơ thể người phụ nữ đó
3.3.Tế bào gốc ở tủy xương [2],[6]
Vào thập niên 60, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng ở tủy xương của người
chứa ít nhất 2 loại tế bào gốc Loại thứ nhất là Hematopoietic stem cell (tế bào gốc tạo máu), loại thứ hai là Stromal stem cell Vai trò biệt hóa của các tế bào gốc ở tủy
xương thể hiện ở những điểm sau: - Hematopoietic stem cell có khả năng biệt hóa tạo
thành các tế bào máu: hồng cầu, lympho B, lympho T, tế bào giết tự nhiên,neutrophils, basophils, eosinophils, monocytes, đại thực bào, và tiểu cầu
Stromal stem cell biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau: tế bào xương
(osteocyte), tế bào sụn (chondrocyte), tế bào mỡ (adipocyte), và các tế bào của mô liên kết
Trang 18Ngoài ra, Hematopoietic stem cell có thể biệt hóa thành: 3 loại tế bào não bộ(neurons, oligodendrocytes, và astrocytes), tế bào cơ vân, tế bào cơ tim và tế bào gan.
Khả năng đó gọi là “tính mềm dẻo” plasticity
Hình 9 Tế bào gốc ở tuỷ xương
3.4 Nguồn tế bào gốc từ nước ối thai phụ [8],[9]
Các nhà khoa học Mỹ (Bs AnthonyAtala và các đồng nghiệp thuộc Đại Học YKhoa Wake Forest ) nghiên cứu kiểm chứng kéo dài 7 năm đã phát hiện một nguồncung cấp tế bào gốc dồi dào từ màng ối của thai phụ, có thể dùng để tái tạo các loại
mô khác nhau như cơ, xương, mỡ, mạch máu, thần kinh và gan
Các tế bào gốc này được lấy từ màng ối của thai phụ, do đó tránh được việcphải phá hủy phôi thai, một hành động vẫn đang gây nhiều tranh cãi Phát hiện này