ỨNG DỤNG LÂM SÀNG: DÙNG TẾ BÀO GỐC THAY THẾ TẾ BÀO THƯỜNG  


Tác giả: Vương Ngọc Thảo Uyên

Trong những năm gần đây, liệu pháp tế bào gốc đã trở thành một chủ đề nghiên cứu khoa học với rất nhiều hứa hẹn. Sự phát triển của các phương pháp đã khơi gợi lên nhiều kỳ vọng tạo ra bước ngoặt trong y học hiện đại, mang lại hy vọng cho những căn bệnh không thể chữa khỏi. Bài viết sau giới thiệu về những nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc để thay thế tế bào thường trong y học.

Giả thuyết về sự tồn tại tế bào gốc đã được đưa ra từ đầu thế kỷ XX nhưng người ta chỉ thực sự tìm thấy và chú ý đến tế bào gốc trong quá trình nghiên cứu các biện pháp khắc phục thương tổn do phóng xạ gây ra. Năm 1963, các nhà nghiên cứu ở Toronto đã chứng minh rằng một tế bào có nguồn gốc từ tủy xương có thể thay thế tất cả các yếu tố của máu và bằng phương pháp truyền các tế bào được hiến vào máu, họ đã cứu sống được một con vật bị nhiễm xạ rất nặng (1). Nghiên cứu này đã nhanh chóng được thử nghiệm lâm sàng và ứng dụng. Trong hai mươi năm sau đó, ghép tế bào gốc tạo máu trở thành một phương pháp tiêu chuẩn để điều trị cho những ca mắc bệnh máu ác tính và suy tủy. Năm 1975, đối với những bệnh nhân bị bỏng nặng, đã có báo cáo về việc các tế bào nuôi cấy từ da của chính bệnh nhân đó có thể tạo ra một số lượng lớn các tế bào đủ để tạo thành lớp da mới bao phủ các chỗ bỏng (Rheinwald and Green, 1975) (2) .

 

Hiện nay việc sử dụng tiềm năng của tế bào gốc để cải thiện chức năng cơ quan bằng cách tái tạo mô, phục hồi các mô bị thiếu, mất hoặc hư hỏng đang đóng vai trò trung tâm trong lĩnh vực y học tái tạo (Services, 2015) (3)


 

Tiềm năng nghiên cứu tế bào gốc.

Nguồn: National Institutes of Health (NIH). The promise of stem cell research.



 

Các ví dụ tiền lâm sàng sử dụng tế bào gốc phôi ở người:

Tế bào gốc phôi người đã được biệt hóa thành công trong ống nghiệm thành nhiều loại tế bào để sử dụng trong điều trị, bao gồm tế bào thần kinh đệm oligodendrocyte, tế bào thần kinh vận động, tế bào tụy, tế bào cơ tim và tế bào máu (Murry and Keller, 2008) (4).  Tiềm năng điều trị cho các tế bào soma có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi đã được thực hiện trên động vật mô phỏng các bệnh: mù liên quan đến võng mạc (retinal blindness), bệnh Parkinson, bệnh Huntington, chấn thương tủy sống, nhồi máu cơ tim và đái tháo đường týp I.

 

Bệnh liên quan đến võng mạc: 

Các tế bào thụ quang võng mạc (retinal photoreceptors) phát triển từ tế bào gốc phôi của người đã được sử dụng để cải thiện chức năng thị giác ở những con chuột bị mù. Sau khi được tiêm vào mắt chuột, các tế bào võng mạc từ tế bào gốc phôi của người đã di chuyển vào các lớp võng mạc thích hợp và biệt hóa thành tế bào quang thụ thể hình que và hình nón. Cấy ghép tế bào dưới võng mạc (subretinal) của người vào chuột mô phỏng bệnh Leber's congenital amaurosis cho thấy đã giúp chúng phục hồi phản ứng với ánh sáng. Trong một nghiên cứu sau đó, các tế bào thụ quang có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi được cấy vào mắt của chuột trưởng thành có thể dung hợp và phát triển thành các tế bào thụ quang ngoài (outer segment-bearing photoreceptors) (Gonzalez-Cordero et al., 2013) (5).

 

Bệnh Parkinson :

Các tế bào thần kinh dopamine được tạo ra từ tế bào gốc thần kinh trung gian (phát triển từ tế bào gốc phôi của chuột) sau khi được cấy vào chuột với các triệu chứng của bệnh Parkinson đã thể hiện tính chất giống như các tế bào thần kinh trung gian, có các đặc tính điện sinh lý thích hợp và giúp cải thiện bệnh lý ở chuột. Trong một nghiên cứu khác sau đó, một con chuột mô phỏng bệnh Parkinson đã có những cải thiện về chức năng sau khi được cấy tế bào gốc tế bào thần kinh dopamine của người. (Rodrı, Kim and Auerbach, 2002; Yang et al., 2008) (6,7). Tương tự, ở chuột hemiparkinson (parkinson nửa bên cơ thể), sau khi cấy các tế bào thần kinh nguyên bản phát triển từ tế bào gốc phôi đã biệt hóa của người, các tế bào nguyên bản đã dung hợp với hệ thần kinh dopamine của chuột và giúp chúng phục hồi vận động rất tốt (Ganat et al., 2012) (8)

 

Chấn thương tủy sống:

Việc cấy ghép tế bào tiền thân oligodendrocyte có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi của người vào chuột trưởng thành bảy ngày sau khi bị chấn thương tủy sống  đã được chứng minh là giúp tăng cường tái tạo myelin và thúc đẩy cải thiện chức năng vận động (Keirstead et al., 2005) (9). Các tế bào được cấy ghép có thể sống được, tái phân bố và biệt hóa thành các tế bào oligodendrocyte, chứng tỏ tiềm năng điều trị của chúng trong các ca chấn thương tủy sống gần đây.

 

Nhồi máu cơ tim và suy tim:

Tính an toàn và hiệu quả của liệu pháp tế bào gốc đối với bệnh nhân nhồi máu cơ tim cấp hoặc bệnh cơ tim thiếu máu cục bộ (ischemic cardiomyopathy) đang được nghiên cứu nhưng cho đến nay vẫn chưa có bằng chứng rõ ràng, nhất quán về lợi ích điều trị.

 

Bệnh đái tháo đường týp I:

Biệt hóa trực tiếp các tế bào gốc phôi của người thành các tế bào beta sản xuất insulin đã đạt được kết quả khả quan (Pagliuca et al., 2014; Rezania et al., 2014) (10,11). Các tế bào biệt hóa đã biểu thị những dấu hiệu quan trọng của tế bào beta tụy trưởng thành; chúng có khả năng tiết insulin chuyển hóa đường giống như tế bào beta trưởng thành và đã tiết insulin của người vào huyết thanh của chuột ngay sau khi cấy ghép theo cách điều hòa đường, cải thiện tình trạng đường huyết cao ở chuột đái tháo đường.

 

Tài liệu tham khảo:

https://stemcells.nih.gov/info/basics/7.htm

https://www.uptodate.com/contents/overview-of-stem-cells

  1. BECKER AJ, McCULLOCH EA, TILL JE. Cytological demonstration of the clonal nature of spleen colonies derived from transplanted mouse marrow cells. Nature 1963; 197:452.

  2. Rheinwald JG, Green H. Formation of a keratinizing epithelium in culture by a cloned cell line derived from a teratoma. Cell 1975; 6:317.

  3. Terzic A, Nelson TJ. Regenerative medicine primer. Mayo Clin Proc 2013; 88:766.

  4. Murry CE, Keller G. Differentiation of embryonic stem cells to clinically relevant populations: lessons from embryonic development. Cell 2008; 132:661.

  5. Gonzalez-Cordero A, West EL, Pearson RA, et al. Photoreceptor precursors derived from three-dimensional embryonic stem cell cultures integrate and mature within adult degenerate retina. Nat Biotechnol 2013; 31:741.

  6. Kim JH, Auerbach JM, Rodríguez-Gómez JA, et al. Dopamine neurons derived from embryonic stem cells function in an animal model of Parkinson's disease. Nature 2002; 418:50.

  7. Yang D, Zhang ZJ, Oldenburg M, et al. Human embryonic stem cell-derived dopaminergic neurons reverse functional deficit in parkinsonian rats. Stem Cells 2008; 26:55.

  8. Ganat YM, Calder EL, Kriks S, et al. Identification of embryonic stem cell-derived midbrain dopaminergic neurons for engraftment. J Clin Invest 2012; 122:2928.

  9. Keirstead HS, Nistor G, Bernal G, et al. Human embryonic stem cell-derived oligodendrocyte progenitor cell transplants remyelinate and restore locomotion after spinal cord injury. J Neurosci 2005; 25:4694.

  10. Rezania A, Bruin JE, Arora P, et al. Reversal of diabetes with insulin-producing cells derived in vitro from human pluripotent stem cells. Nat Biotechnol 2014; 32:1121.

  11. Pagliuca FW, Millman JR, Gürtler M, et al. Generation of functional human pancreatic β cells in vitro. Cell 2014; 159:428.







 

Category: