Đang tải... (xem toàn văn)
NỘI DUNG Một số khái niệm Định nghĩa Lịch sử Phân loại Tiềm năng ứng dụngMỘT SỐ KHÁI NIỆM Biệt hóa (differentiation): Là quá trình các tế bào mang một đặc tính riêng biệt và trở thành “được định hình” dưới góc độ phôi thai học. Chuyển biệt hóa (transdifferentiation) hay tính “mềm dẻo” (plasticity): Là khả năng một tế bào gốc, phần nào đã “được định hình”, có thể biệt hóa thành các loại tế bào khác với loại mà nó “được định hình”. Diễn ra in vitro Diễn ra in vivo khi tế bào gốc được đưa vào tổ chức tương ứngMỘT SỐ KHÁI NIỆM Giải biệt hóa hay phản biệt hóa hay biệt hóa ngược (dedifferentiation): Là quá trình trong đó đặc tính “được định hình” của một tế bào bị đảo ngược. Tức là từ một tế bào đã biệt hóa trở thành tế bào ít biệt hóa hơn. Trước kia nhiều người cho rằng không thể giải biệt hóa tế bào. Tế bào được sinh ra, biệt hóa rồi chết là một quá trình không thể đảo ngược. Tuy nhiên, những thành tựu nghiên cứu gần đây cho thấy có thể giải biệt hóa tế bào. Tính mềm dẻo của tế bào gốc trưởng thành là một minh chứng cho khả năng giải biệt hóa tế bào.ĐỊNH NGHĨA Tế bào gốc là các tế bào chưa biệt hóa, có thể tự tái tạo (self renew) và phân chia nhiều lần. Trong những điều kiện thích hợp, chúng có thể biệt hóa thành các kiểu TB chức năng trong cơ thể như TB cơ tim, TB da, TB não, TB sinh dục…LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1900, giới khoa học châu Âu nhận ra rằng mọi tế bào máu bắt nguồn từ một TB nguyên thủy đặc thù => ‘Tế bào gốc 1940, các nhà nghiên cứu phát hiện các dòng TB gốc phôi ở chuột. 1981, Gail Martin và Martin Evans lần đầu tiên tách được TB gốc từ phôi chuột. 1997, nhóm Ian Wilmut công bố nhân bản thành công động vật có vú đầu tiên => cừu Dolly.LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1998, Jame.Thomson, Madison và John Gearhart ( Mỹ) nuôi cấy thành công TB gốc người. 2001, Các nhà khoa học tại Advanced Cell Technology đã nhân bản phôi người thành công đầu tiên (giai đoạn 4 – 6 tế bào). 2005, Các nhà nghiên cứu ở Đại học Kingston (Anh) đã tuyên bố phát hiện một loại TB gốc giống TB gốc phôi được thu nhận trong máu
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM KHOA CNSH - CNTP Chương TẾ BÀO GỐC (STEM CELL) Thái Nguyên, 2010 (Slides assembled from diverse sources) NỘI DUNG Một số khái niệm Định nghĩa Lịch sử Phân loại Tiềm ứng dụng MỘT SỐ KHÁI NIỆM Biệt hóa (differentiation): Là q trình tế bào mang đặc tính riêng biệt trở thành “được định hình” góc độ phơi thai học 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” Diễn in vitro Diễn in vivo tế bào gốc đưa vào tổ chức tương ứng MỘT SỐ KHÁI NIỆM Giải biệt hóa hay phản biệt hóa hay biệt hóa ngược (dedifferentiation): Là q 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 chết q trình khơng thể 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 ĐỊNH NGHĨA Tế bào gốc tế bào chưa biệt hóa, tự tái tạo (self renew) phân chia nhiều lần Trong điều kiện thích hợp, chúng biệt hóa thành kiểu TB chức thể TB tim, TB da, TB não, TB sinh dục… LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1900, giới khoa học châu Âu nhận tế bào máu bắt nguồn từ TB nguyên thủy đặc thù => '‘Tế bào gốc'' 1940, nhà nghiên cứu phát dịng TB gốc phơi chuột 1981, Gail Martin Martin Evans lần tách TB gốc từ phơi chuột 1997, nhóm Ian Wilmut cơng bố nhân thành cơng động vật có vú => cừu Dolly LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1998, Jame.Thomson, Madison John Gearhart ( Mỹ) nuôi cấy thành công TB gốc người 2001, Các nhà khoa học Advanced Cell Technology nhân phôi người thành công (giai đoạn – tế bào) 2005, Các nhà nghiên cứu Đại học Kingston (Anh) tuyên bố phát loại TB gốc giống TB gốc phôi thu nhận máu cuống rốn LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU Tháng 10/2007, Mario Capecchi, Martin Evans Oliver Smithies nhận giải thưởng Nobel Y học khám phá tảng liên quan đến TB gốc phôi chuột Mario R Capecchi (người Mỹ gốc Italia), Martin J Evans (Anh), Oliver Smithies (Mỹ) (ảnh - từ trái sang phải) PHÂN LOẠI Theo tiềm biệt hóa Theo vị trí thu nhận PHÂN LOẠI THEO TIỀM NĂNG BIỆT HÓA Tế bào gốc toàn Tế bào gốc đa Tế bào gốc vài tiềm Tế bào gốc đơn PHÂN LOẠI THEO NGUỒN GỐC Tế bào gốc ung thư phôi (EC - Emnbryonic carcinorma cell): Từ khối u tinh hồn, buồng trứng Có thể biệt hóa thành nhiều TB khác mô Tế bào gốc phôi Tế bào gốc trưởng thành Có phơi túi (blastocyst) với số lượng lớn Có mơ trưởng thành, số lượng Dễ ni cấy nhân tạo Khó ni cấy nhân tạo Có tính vạn cao hơn, dễ tăng sinh Về có tính đa năng, có tính ni cấy in vi tro, cho phép tạo lượng lớn vạn 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 gốc - Không bất đồng miễn dịch, không gây phôi “lạ” với thể nhận có nguy thải ghép ghép tự thân gây nên phản ứng thải ghép - 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 bào trường hợp tế bào gốc tạo kỹ thuật tốt cho ghép nhân tạo phơi vơ tính NGUỒN THU NHẬN TẾ BÀO GỐC Tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên (inner cell mass) phôi nang (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 24 tế bào, phân chia blastocyst Các phôi nhân vô tính tạo nên kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân NGUỒN THU NHẬN TẾ BÀO GỐC Nguồn lấy tế bào mầm phôi tế bào gốc thai thai động vật thai thai nhi nạo bỏ 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… TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG Cấy ghép tế bào gốc Công nghệ mô cấy ghép quan Liệu pháp gen Kiểm nghiệm hóa chất dược chất Điều trị bệnh tự miễn Biến đổi gen động vật Trong nghiên cứu TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG TBG phôi (ES): Cấy ghép tế bào, mô quan => chữa số bệnh: Bệnh Parkinson, tiểu đường, loạn dưỡng Duchenne, thối hóa thần kinh, tim, tạo xương… Nghiên cứu tìm hiểu trình, thời điểm định hướng biệt hóa TB thành dịng TB thể => định hướng phận thô sơ mô, quan => loại TB chun hóa => thể Phơi – trứng thụ tinh nhân vơ tính để tạo phôi, phôi bắt đầu phân chia Sản xuất TB – Sử dụng công thức dinh dưỡng yếu tố khấc biến đổi TB gốc thành 200 loại TB khác đến ngày – TB gốc phơi phát triển quan sát TB Tụy Tạng – Sử dụng điều trị tiểu đường đến ngày – Phôi phân chia nhiều lần tạo phơi nang (phơi bào) hình cầu Dòng TB gốc – TB gốc tách phát triển đĩa nuôi cấy Khi chúng phân chia tạo dịng TB gốc TB Cơ - Khơi phục Hoặc thay tim bị tổn thương TB Thần Kinh - Điều trị chứng trí bệnh Parkinson TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG TBG trưởng thành (AS): Vai trị: Duy trì sửa chữa mơ => Ứng dụng cấy ghép trị liệu TIỀM NĂNG ỨNG DỤNG MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH Khơi phục tim TB gốc trưởng thành Các TB tự bám chặt sản xuất protein , cung cấp tín hiệu cho việc phát triển mạch máu tim TB gốc tuyển lựa từ tủy xương chậu bệnh nhân Trẻ hóa mơ tim TB gốc Các TB gốc trưởng thành tiêm vào tim bệnh nhân nơi bị hư hại MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH Mơ điều trị bệnh theo u cầu MỘT SỐ ỨNG DỤNG ĐIỂN HÌNH Các TB tiêm vào cho bệnh nhân để điều trị bệnh Cơ thể người bệnh không đào thải TB chúng chứa DNA bệnh nhân 1.Tế bào da lấy từ phần bụng bệnh nhân 2.Nhân TB người bệnh cấy vào TB trứng tách nhân chưa thụ tinh TB trứng sinh sản, tạo nên TB gốc Các TB gốc chuyển sang đĩa nuôi cấy khác để biệt hóa thành loại TB mong muốn Điều trị bệnh nan y Tế bào gốc tạo máu Nuôi cấy tăng sinh tế bào Bệnh nhân ung thư máu Hồng cầu Tế bào tiền thân dòng tuỷ TBG đa tiềm TBG vạn tiềm Cấy ghép vào bệnh nhân Trong thể bệnh nhân Ứng dụng điều trị TBG tạo máu ... xương Erythrocytes Hồng cầu Mast cell TB mast Eosinophil BC ưa axit Basophil BC ưa kiềm Monocyte BC đơn nhân Hematopoietic stem cell TB gốc tủy xương Multipotential stem cell Megakaryocyte TB khổng... (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... progenitor cell TB nguồn lympho Dendritic cell TB tua T lymphocyte Tế bào T Natural killer cell TB giết tự nhiên Platelets Tiểu cầu B lymphocyte Tế bào B Tế bào nguồn TB nguồn lympho Lympho B Tương bào