Phân biệt tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo là rất quan trọng trong nghiên cứu cũng như ứng dụng y học . Tế bào gốc phôi, được lấy từ phôi thai, có khả năng phát triển thành các loại tế bào trong cơ thể, nhưng thường gặp tranh cãi về mặt đạo đức và pháp lý khi sử dụng. Ngược lại, tế bào gốc nhân tạo, như tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC), được sản xuất từ tế bào trưởng thành bằng cách tái lập trình chúng để có khả năng đa năng tương tự tế bào gốc phôi.
1. Tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo
Tế bào gốc phôi từ lâu đã được biết đến là các tế bào thuộc lớp bào bên trong (inner cell mass) của phôi ở giai đoạn phôi sớm. Các tế bào này có khả năng tự làm mới vô hạn trong điều kiện nuôi cấy và duy trì được trạng thái đa năng (pluripotent), nghĩa là có thể biệt hóa thành tất cả các loại tế bào thuộc ba lớp mầm phôi (ngoại bì, trung bì, nội bì). Đây là nguồn tế bào lý tưởng cho liệu pháp tế bào gốc, nghiên cứu bệnh học và sàng lọc thuốc. Tuy nhiên việc tạo ra ESCs hoặc nghiên cứu, ứng dụng chúng gắp phải hạn chế về y đức và nguồn cung cấp do liên quan đến phá hủy phôi.
Khác với tế bào gốc phôi, tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs) là các tế bào nhân tạo được tạo ra bằng cách tái lập trình tế bào soma trưởng thành (ví dụ: tế bào da, máu) về trạng thái đa năng thông qua việc biểu hiện quá mức một nhóm yếu tố phiên mã (thường là Oct4, Sox2, Klf4, c-Myc). Các tế bào này có khả năng tự làm mới và đa năng tương tự tế bào gốc phôi (ESCs), nghĩa là có thể biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể.
Tuy nhiên, chính sự phát minh ra tế bào gốc nhân tạo trên đã khơi dậy nhiều cuộc tranh luận về hai loại tế bào này, trong đó chủ yếu tập trung vào việc liệu tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo có chức năng và hiệu quả tương đương hay không. Rất nhiều nghiên cứu đã được triển khai nhằm tìm ra sự khác biệt của hai loại tế bào gốc này.
2. Phân biệt tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo
Điểm giống nhau :
- Cả ESCs và iPSCs người đều có khả năng tự làm mới và có thể biệt hóa thành rất nhiều loại tế bào trong cơ thể.
- Cả hai loại tế bào đều có khả năng mở rộng (tăng sinh) vô hạn bên ngoài cơ thể.
- iPSCs người có hình thái, biểu hiện marker bề mặt, và khả năng tạo teratoma tương tự hESCs.
Điểm khác nhau:
- Sự không đồng đều trong khả năng biệt hóa: iPSCs người cho thấy sự khác biệt về hiệu suất biệt hóa sang các dòng tế bào thần kinh, tim mạch và máu thấp hơn so với hESCs. Ngoài ra, các tế bào tiền thân máu và nội mô sớm có nguồn gốc từ hiPSC dường như bị lão hóa sớm hơn.
- Biểu hiện gen và di truyền biểu sinh (epigenetic)
- Có sự khác biệt nhỏ nhưng có ý nghĩa trong biểu hiện mRNA, microRNA và methyl hóa DNA. Cụ thể, ở iPSC Có thể xuất hiện các vùng methyl hóa bất thường và không đồng đều về biểu hiện gene ở các dòng iPSCs có nguồn gốc khác nhau.
- iPSCs người có thể giữ lại “ trí nhớ di truyền biểu sinh” (epigenetic memory) từ tế bào gốc ban đầu, điều này có ảnh hưởng đến xu hướng biệt hóa của chúng, trong khi ESCs không có trí nhớ này.
- Nguồn cung cấp: Nguồn cung của ESCs rất hạn chế, đặc biệt là trong nghiên cứu cá thể hóa. Trong khi việc thu nhận tế bào để tạo iPSC lại thuận tiện hơn rất nhiều và ít xâm lấn, thuận tiện cho việc nghiên cứu và ứng dụng cá thể hóa.
- Về vấn đề đạo đức: tế bào gốc nhân tạo iPSC không gặp nhiều vấn đề về y đức trong nghiên cứu và ứng dụng như ESC.
Trong một số nghiên cứu, các chuyên gia đã so sánh các tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo sau khi biệt hóa. Kết quả cho thấy sự khác biệt giữa hai loại tế bào gốc là rất nhỏ. Điều này cho thấy rằng, mặc dù tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo có nguồn gốc khác nhau nhưng có thể có hiệu quả tương đương trong các ứng dụng lâm sàng.
Một nghiên cứu thú vị đã cho thấy rằng tế bào gốc phôi có thể được biến đổi thành tế bào gốc nhân tạo thông qua quá trình biệt hóa và lập trình lại. Cả tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo đều có khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, bao gồm tế bào thần kinh và các tế bào đặc biệt khác.
Nói chung, nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng sự khác biệt giữa tế bào gốc phôi và tế bào gốc nhân tạo chủ yếu nằm ở nguồn gốc ban đầu và quy trình sản xuất nhưng về mặt chức năng và khả năng biệt hóa, cả hai có thể tương đương.
Lựa chọn tế bào gốc phôi (ESC) và tế bào gốc nhân tạo (iPSC) là một yếu tố quan trọng trong nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc. Mặc dù hai loại tế bào này có nguồn gốc khác nhau và quy trình sản xuất khác nhau, chúng đều có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau và có thể đạt được hiệu quả tương đương trong các ứng dụng lâm sàng.
Sự phát triển của iPSC đã mở ra nhiều cơ hội mới trong nghiên cứu và điều trị, đồng thời giúp giảm bớt các vấn đề đạo đức liên quan đến việc sử dụng tế bào gốc phôi. Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tiếp tục làm rõ những điểm khác biệt tinh vi và tối ưu hóa ứng dụng của cả hai loại tế bào gốc, từ đó góp phần vào sự tiến bộ của y học và khoa học tế bào.
Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HOTLINE, đặt mua GÓI DỊCH VỤ hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng My Vinmec để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng.
