Nghiên cứu [ Đăng ngày (18/09/2019) ]
Tế bào gốc: Chìa khóa của sự sống
Ghép tế bào gốc đang trở thành một trong những phương pháp điều trị bệnh đầy tiềm năng cho các bệnh lý thoái hoá, tổn thương hệ miễn dịch hay các tổn thương mất mô, cơ quan.


Ảnh: AP.

Gần đây, thậm chí đã có những tiến bộ đột phá với những bệnh nhân đầu tiên được ghép tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng để chữa thoái hóa mắt, hay tế bào gốc mang gene đột biến để chữa HIV. Tại Việt Nam, liệu pháp này cũng đang được quan tâm và ứng dụng ngày càng nhiều. Loạt bài dưới đây của các nhà nghiên cứu tại Viện Tế bào gốc, ĐH KHTN TP Hồ Chí Minh lý giải cơ chế hoạt động và hiệu quả thực sự của quá trình các tế bào gốc được ghép và “sửa chữa” các tổn thương.

Mỗi cơ thể động vật nói chung và con người nói riêng được tạo ra khi trứng của mẹ và tinh trùng của cha gặp nhau để tạo thành một tế bào gốc đầu tiên có tên gọi là hợp tử. Hợp tử là tế bào gốc đầu tiên của cơ thể và cũng là tế bào gốc lớn nhất trong các loại tế bào gốc.

Hợp tử tiếp tục nhân lên về số lượng để tạo thành phôi rồi hình thành thai. Trong suốt quá trình phát triển của thai, bên cạnh việc tăng sinh về số lượng, cũng sẽ có một phần tế bào gốc biệt hóa để tạo các tế bào chuyên hóa về chức năng, trở thành các bộ phận khác nhau của cơ thể như tai, mắt, mũi, máu, thần kinh.... Trong suốt giai đoạn hình thành và phát triển, cơ quan và cả cơ thể được tiếp tục hoàn thiện chức năng và kích thước thông qua nhiều cơ chế hoạt động của tế bào gốc.

Tế bào gốc hoạt động theo các cơ chế khác nhau: (1) có thể một tế bào gốc nhân lên để thành hai tế bào gốc con giống hệt nhau và giống hệt tế bào gốc ban đầu. Hoạt động này nhằm duy trì số lượng và tạo nguồn dự trữ tế bào gốc trong cơ thể; (2) một tế bào gốc ban đầu nhân lên thành hai tế bào, trong đó có một tế bào gốc giống hệt tế bào mẹ ban đầu, một tế bào còn lại sẽ biệt hóa để trở thành tế bào chức năng; (3) tế bào gốc ban đầu sẽ biệt hóa để trở thành tế bào chức năng.

Sự biệt hóa hay giữ nguyên tính gốc ban đầu phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trong đó sự tương tác giữa tế bào với tế bào hay tế bào với môi trường bao quanh nó (bao gồm cả môi trường nội tại và môi trường bên ngoài cơ thể) có tác động đáng kể tới việc đóng mở các gene quy định số phận của tế bào. Chính nhờ đặc tính này mà tế bào gốc sẽ được huy động đến đúng vị trí tổn thương hay vị trí có tế bào lão hóa, tế bào chết để thay thế và bù đắp số lượng tế bào thiếu hụt.

Ví dụ đơn giản nhất là quá trình tự phục hồi của cơ thể sau khi gặp các tổn thương như trầy xước da hay đứt tay hoặc các tổn thương lớn hơn như gẫy xương, chấn thương phần mềm. Khi tay bị đứt, vết đứt gây ra tổn thương cho các tế bào quanh như tế bào da, tế bào mạch máu... Sự tổn thương này sẽ tạo ra các tín hiệu để các yếu tố cận tiết và yếu tố tự tiết theo dòng máu đi tới hệ thần kinh trung ương, từ đây hệ thần kinh phát ra các tín hiệu báo hiệu cho cơ thể biết chính xác vị trí của vết thương. Khi đó, tế bào gốc tại vùng tổn thương hoặc tế bào gốc từ vùng lân cận và từ tủy xương sẽ được huy động và kích hoạt để làm nhiệm vụ theo một hoặc nhiều trong số các cơ chế đã nêu nhằm sửa chữa các tổn thương quanh vùng da bị đứt.

Vậy làm sao để tế bào gốc biệt hóa thành chính tế bào thiếu hụt? Một trong những cách mà tế bào gốc làm được là do sự hỗ trợ của các tín hiệu (chất tiết, yếu tố được giải phóng từ quá trình tổn thương) quanh vùng mô tổn thương. Khi máu chảy, cùng với nhiều tác động khác, các tiểu cầu lập tức tập hợp lại quanh vùng mạch tổn thương để tham gia quá trình cầm máu. Chính sự tập kết tiểu cầu tạo thành các nút tiểu cầu và khi các nút tiểu cầu vỡ ra sẽ đồng thời giải phóng các yếu tố tăng trưởng từ tiểu cầu. Chúng đóng vai trò quan trọng trong việc tăng sinh tế bào gốc và biệt hoá chúng thành tế bào chức năng thay thế tế bào thiếu hụt.

Định hướng biệt hóa thành tế bào chức năng cũng được chi phối bởi các tín hiệu do tế bào tổn thương phát ra và một số các yếu tố tổng hợp khác. Cơ chế sửa chữa tổn thương này cũng tương tự cho hầu hết các vùng mô khác trong cơ thể. Mức độ lành nhanh hay chậm của vết thương phụ thuộc nhiều yếu tố khác nhau như diện tích vùng tổn thương, đặc tính sinh học của từng cơ thể (cơ địa), mức độ hoạt động, giới tính hay tuổi tác... Trong đó, tuổi tác là một trong các yếu tố chính tác động đến tốc độ lành vết thương. Một em bé sơ sinh hay trẻ ở tuổi đang lớn sẽ có tốc độ lành thương nhanh hơn nhiều so với người lớn tuổi. Đó là do lượng tế bào gốc trong cơ thể trẻ nhiều hơn với lượng tế bào gốc ít bị lão hóa hơn so với người lớn. Điều này đã được đề cập trong rất nhiều nghiên cứu.

Đặc tính rất quan trọng của tế bào gốc là chúng tự biết khi nào sẽ phải làm gì và làm thế nào cho đúng. Khác với tế bào ung thư, tế bào gốc tăng sinh với số lượng đủ để bù đắp cho số lượng tế bào đã lão hóa, tế bào tổn thương hay tế bào chết. Chúng chỉ hoạt động (tăng sinh và/hoặc biệt hóa) khi nhận được tín hiệu phù hợp. Tế bào gốc cũng chỉ tăng sinh và biệt hóa thành tế bào chức năng ở đúng vị trí thiếu hụt tế bào. Trong khi đó, tế bào ung thư có thể tăng sinh ở mọi cơ quan, mọi vị trí và tăng sinh vượt mức số lượng tế bào vốn có của cơ quan.

Trong suốt cuộc đời, dù có hay không có các chấn thương cơ học thì tế bào gốc vẫn luôn hoạt động (để thay thế các tế bào lão hóa). Hoạt động của tế bào gốc đã tạo ra sự cân bằng về số lượng và chất lượng của các loại tế bào trong cơ thể. Nhờ đó mà hoạt động sống của cơ thể có thể diễn ra bình thường. Vì vậy, có thể nói tế bào gốc là chìa khóa quan trọng của sự sống.

Dựa trên những hiểu biết về tác dụng của tế bào gốc trong cơ thể, các nhà khoa học đã tìm cách phân lập, nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trong phòng thí nghiệm để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau. Trong phòng thí nghiệm, tế bào gốc được định nghĩa là các tế bào có khả năng tăng sinh không giới hạn, có khả năng tự làm mới (tạo ra tế bào gốc mới giống hệt tế bào gốc ban đầu) và có khả năng biệt hóa để tạo thành tế bào có chức năng cụ thể. Hiện nay, nguồn tế bào gốc nuôi cấy trong phòng thí nghiệm đang trở thành một sản phẩm y học quan trọng trong các ứng dụng của y học tái tạo.

Phạm Vũ
Theo www.khoahocphattrien.vn (tnttrang)
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn
    Nghiên cứu
Lên đầu trang
© Copyright 2013 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - P.Cái Khế - Q.Ninh Kiều - TPCT
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.canthostnews.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
Lượt truy cập: