Mô hình ghép tự thân trên động vật linh trưởng như khỉ rhesus macaques và khỉđầu chó đã được sử dụng để bước đầu đánh giá hoạt động của tế bào gốc tạo máu. Tính tương đồng cao về gen học và sinh học của loài
1.2.4. Ứng dụng lâm sàng của tế bào gốc tạo máu
Các nghiên cứu vềđặc điểm sinh học của tế bào gốc đã góp phần làm sáng tỏ về quá trình tự tái tạo, biệt hoá và chết theo chương trình. Những kiến thức về chu trình tế bào giúp hoàn thiện ứng dụng ghép tế bào gốc tạo máu trên lâm sàng – một phương pháp điều trị rất hiệu quả nhiều bệnh lý ác tính và không ác tính cơ quan tạo máu cũng như các bệnh lý cơ quan khác [5],[71],[74],[101], [104],[108],[172]. Có hai hình thức ghép:
Ghép đồng loại: Tế bào gốc “lành lặn” của người cho sẽđược truyền vào nhằm giúp hồi phục mô tạo máu của cơ thể người nhận, do vậy thời gian hồi phục bạch cầu và tiểu cầu được rút ngắn sau diệt tuỷ, giảm biến chứng nặng gây tử vong do quá trình suy tuỷ kéo dài sau điều trị bằng hoá chất hay xạ trị. Nguồn tế bào gốc có thể lấy từ người cho có quan hệ huyết thống (related donor) như cha, mẹ, anh chị em ruột, họ hàng hoặc không có quan hệ huyết thống (unrelated donor). Các tế bào ghép vào cần phải hòa hợp về hệ kháng nguyên tổ chức HLA. Một hình thức đặc biệt của ghép đồng loại là ghép cùng gen (syngenetic transplantation) do nguồn tế bào gốc được lấy từ anh/chị em đôi cùng trứng.
Chỉ định điều trị của ghép tạo máu ngày càng được mở rộng, từ các bệnh lý ác tính tạo máu như lơ xê mi cấp, u lympho, đa u tủy xương...đến các bệnh lý khác như suy tủy, thalassemia và còn được sử dụng trong điều trị một số u đặc (solid tumors). Bên cạnh tác dụng hồi phục mô tạo máu, gần đây, vai trò của các tế bào có thẩm quyền miễn dịch và sự khác biệt về HLA giữa người cho và người nhận đã được ứng dụng để phát huy hoặc điều hòa tác dụng “ghép chống ung thư”.
Việc nghiên cứu áp dụng các tế bào gốc tạo máu (HSC) vẫn còn nhiều khó khăn, một trong những mục đích của các nghiên cứu là cố gắng tạo đủ số lượng tế bào gốc từ nguồn cung cấp có số lượng thấp, ví dụ sử dụng tế bào gốc từ máu dây rốn để ghép cho người trưởng thành. Tuy nhiên muốn phát triển được, các tế bào gốc phải được kích thích để phân chia liên tục và cân đối, nghĩa là các tế bào sinh ra duy trì được các đặc điểm giống như tế bào “mẹ”. Một số yếu tố có thể là nguyên nhân gây cản trở quá trình phát triển của các HSC [23],[159]:
1. Quá trình tăng sinh của HSC trong thực nghiệm là có giới hạn. Điều này được xác định do hoạt tính enzyme DNA tolemerase vì qua mỗi chu kỳ phân bào, độ dài chuỗi DNA lại bị rút ngắn lại do hoạt tính enzyme giảm đi và do vậy khả năng tăng sinh không phải là vô hạn. 2. Các HSC và các tuổi biệt hoá trung gian đi vào cái chết theo chương trình (apoptosis). Điều này xảy ra trong quá trình điều hoà tế bào gốc ở giai đoạn tạo máu ổn định nên sự phát triển ngoài cơ thể có thể bị giới hạn.
1.3. NGUỒN CUNG CẤP VÀ THU GOM TẾ BÀO GỐC TẠO MÁU
Đến nay, nguồn tế bào gốc tạo máu sử dụng cho ghép trên lâm sàng có thể được thu gom từ tuỷ xương, từ máu ngoại vi sau quá trình huy động bằng cytokin và/hoặc kết hợp với hoá trị liệu, và từ máu dây rốn [30],[33].
Tế bào gốc từ tuỷ xương là nguồn cung cấp được mô tả sớm nhất khi Thomas tiến hành thành công ca ghép đầu tiên năm 1959 [157]. Hơn hai mươi năm sau, tế bào gốc ở máu ngoại vi sau huy động được sử dụng phổ biến hơn vì quá trình thu gom không cần gây mê toàn thân và vì người nhận tế bào gốc từ máu ngoại vi sau huy động thường có thời gian hồi phục bạch cầu và tiểu cầu sớm hơn so với nhận tế bào gốc từ tuỷ xương [30]. Trường hợp ghép tế bào gốc từ máu dây rốn đầu tiên được tiến hành năm 1988 [từ 33] và từđó trởđi, đây là nguồn tế bào gốc chủ yếu được sử dụng cho ghép ở người trưởng thành khi không tìm được người cho phù hợp. Tuy nhiên, thành công của ghép tế bào gốc từ máu dây rốn thường bị hạn chế do số lượng tế bào gốc thu được thấp.
Về phương diện sinh học, ghép tế bào gốc từ các nguồn khác nhau có chất lượng và số lượng tế bào gốc cũng khác nhau và điều đó ảnh hưởng đến động học của quá trình phục hồi khả năng tạo máu. Nói chung, sử dụng tế bào gốc từ máu ngoại vi sau huy động cho thấy thời gian hồi phục bạch cầu hạt và tiểu cầu sớm nhất, sau đó là tế bào gốc tủy xương, chậm nhất là khi sử dụng tế bào gốc máu dây rốn [85].
1.3.1. Tế bào gốc tạo máu sau huy động ra máu ngoại vi
Đây là nguồn tế bào định hướng tạo máu từ tuỷ xương, được huy động ra máu ngoại vi bằng cách sử dụng những yếu tố kích thích tăng trưởng
Hiện nay, đây là nguồn chủ yếu sử dụng cho ghép đồng loại khi có người cho cùng huyết thống (related donor). Huy động tế bào gốc được tiến hành đối với người tình nguyện bằng G-CSF có thể thu đủ số lượng tế bào CD34 cần thiết, đồng thời tránh được các biến chứng khi phải gây mê để thu hoạch từ tuỷ xương. Các nghiên cứu lâm sàng khi sử dụng tế bào gốc máu ngoại vi với sử dụng tế bào gốc từ tuỷ cho thấy: kết quả mọc ghép sớm hơn, khả năng hồi phục miễn dịch nhanh hơn, giảm tỷ lệ tử vong liên quan đến biến chứng ghép ở nhóm sử dụng tế bào gốc máu ngoại vi, nguy cơ xuất hiện bệnh ghép chống chủ tương đương ở cả hai nhóm [45],[155].
1.3.1.1. Huy động tế bào gốc ra máu ngoại vi
Tế bào mang dấu ấn CD34+ thu gom được qua huy động ra máu ngoại vi có nhiều đặc điểm khác với tế bào gốc thu gom từ tuỷ xương. Tác dụng của quá trình huy động cần phải đạt được mục đích vừa kích thích tăng số lượng tế bào và vừa giải phóng các tế bào này ra khỏi khoang tuỷ. Nhiều liệu trình huy động khác nhau đã được sử dụng cho bệnh nhân và người cho bằng cách sử dụng các cytokine tạo máu, kết hợp các cytokine với nhau, kết hợp cytokine và hoá trị liệu, chemokine đơn độc hay kết hợp với cytokine.