Tiềm năng biệt hóa của tế bào gốc tạo máu trong máu cuống rốn

Bài viết bởi ThS. Nguyễn Đắc Tú, Trưởng nhóm Đánh giá chất lượng sản phẩm Trung tâm Công nghệ cao Vinmec và ThS. Mai Thị Hiên, Chuyên viên Đánh giá chất lượng sản phẩm Trung tâm Công nghệ cao Vinmec

Máu cuống rốn (Umbilical cord blood) là một hỗn hợp gồm nhiều loại tế bào máu khác nhau được thu thập từ dây rốn của em bé sau khi chào đời. Ngoài các loại tế bào máu trưởng thành như hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu thì máu cuống rốn còn chứa các tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic stem cells) và các tế bào đầu dòng (progenitor) tạo máu ở các giai đoạn khác nhau. Với đặc tính đó, tế bào gốc tạo máu được ứng dụng rất nhiều trong điều trị các bệnh lý huyết học, miễn dịch, di truyền và nhiều bệnh lý ung thư máu. Phương pháp điều trị này được gọi là ghép tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic stem cell transplantation).

Cũng giống như những loại tế bào gốc khác, tế bào gốc tạo máu có hai đặc tính quan trọng để có thể ứng dụng trong điều trị, đó là khả năng tăng sinh số lượng để thay thế cho chính nó (renewable) và khả năng biệt hóa thành các tế bào máu trưởng thành có chức năng như hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu (differentiation). Nguyên lý của các liệu pháp điều trị sử dụng tế bào gốc tạo máu là biệt hóa chúng thành các tế bào trưởng thành có chức năng để thay thế cho những tế bào của cơ thể bị sai hỏng.

Để đánh giá được chức năng và trạng thái biệt hóa của các tế bào gốc tạo máu này, người ta sử dụng xét nghiệm đếm cụm biệt hóa tế bào gốc tạo máu (Cloning Forming Unit), được gọi tắt là CFU. Xét nghiệm này sử dụng một loại môi trường bán lỏng đặc biệt có chứa các cytokines cần thiết cho quá trình biệt hóa và trưởng thành của tất cả các loại tế bào máu. Trong môi trường này, mỗi tế bào gốc tạo máu sẽ tự nhân lên, đồng thời cũng biệt hóa thành các loại cụm CFU khác nhau về màu sắc, kích thước, hình thái cụm và các tế bào trong cụm. Dựa vào những đặc điểm này, Chúng ta có thể phân biệt được các cụm biệt hóa thành hồng cầu, các loại bạch cầu hay hỗn hợp nhiều loại tế bào.

Sau 14 ngày nuôi cấy, quá trình đếm và phân biệt các loại cụm CFU có thể được thực hiện bằng 2 phương pháp đếm thủ công dưới kính hiển vi soi ngược và sử dụng thiết bị đếm tự động Stem Vision do hãng Stem cell sản xuất. Để thực hiện được phương pháp đếm thủ công, yêu cầu kĩ thuật viên phải có kinh có nhiều kinh nghiệm để phân biệt các loại cụm khác nhau dựa vào kích thước cụm, màu sắc cụm, kích thước và màu sắc của các tế bào trong từng loại cụm. Dưới đây là một số cụm biệt hóa từ tế bào gốc tạo máu đặc trưng:

1. CFU-GEMM (Granulocytes, Erythrocytes, Macrophages, và Megakaryocytes) là cụm được tạo thành từ một tế bào gốc tạo máu ít trưởng thành nhất (có tính gốc cao nhất) và có tiềm năng biệt hóa nhất. Nó có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau trong quá trình tạo máu.
2. CFU-GM (Granulocyte và Macrophages) là cụm được tạo thành từ một tế bào gốc tạo máu có tiềm năng biệt hóa ít hơn tế bào tạo nên cụm CFU-GEMM. Tế bào đó chỉ có thể biệt hóa thành loại tế bào bạch cầu hạt và tế bào đại thực bào.
3. CFU-G (Granulocyte) và CFU-M (Macrophages) được tạo thành từ tế bào chỉ có thể biệt hóa thành tế bào bạch cầu hạt hoặc tế bào đại thực bào.
4. CFU-E và BFU-E (Erythrocytes) được tạo thành từ tế bào chỉ có thể biệt hóa thành hồng cầu, CFU-G từ tế bào chỉ biệt hóa thành tế bào bạch cầu hạt, CFU-M từ tế bào chỉ biệt hóa thành đại thực bào. Các tế bào gốc tạo máu tạo ra các loại cụm này đã trưởng thành ở mức độ nhất định do đó có thể coi tiềm năng biệt hóa của nó thấp nhất.