Tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người - một thành tựu đột phá trong lĩnh vực y sinh, đang mở ra những cánh cửa mới cho việc điều trị các bệnh nan y. Tuy nhiên, quá trình tái lập trình này có thể dẫn đến các biến đổi biểu sinh, ảnh hưởng tiêu cực đến tính ổn định và an toàn của tế bào. Nghiên cứu mới nhất đã chỉ ra các phương pháp can thiệp tiềm năng nhằm ngăn chặn những biến đổi này, qua đó củng cố hiệu quả và tính an toàn trong lâm sàng.
Bài viết được hướng dẫn chuyên môn của các bác sĩ Ngân hàng sinh học Vinmec.
1. Quá trình hình thành tế bào gốc đa năng cảm ứng
Tế bào gốc phôi của con người thu được từ phôi trước khi làm tổ trong tử cung có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau. Tuy nhiên, việc sử dụng các tế bào này trong nghiên cứu gặp phải nhiều tranh cãi về mặt đạo đức.
2. Ngăn chặn các biến đổi biểu sinh do tái lập trình trong iPSC ở người
Các nghiên cứu cho thấy rằng tế bào da có thể được lấy từ người mắc bệnh di truyền và sau đó, trong môi trường nuôi cấy có thể chuyển hóa thành tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC). Sau đó, các tế bào này có thể được biệt hóa thành các loại tế bào liên quan đến bệnh lý, phục vụ cho mô hình hóa bệnh và sàng lọc thuốc.
Cả iPSC và tế bào gốc phôi (ESC) đều có nhiều điểm tương đồng như hình thái và các đặc điểm đa năng nhưng cả hai có sự khác biệt rõ rệt về chức năng cũng như di truyền biểu sinh (epigenetic), làm hạn chế hiệu quả ứng dụng của iPSC .
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, iPSC giữ lại dấu vết biểu sinh (epigenetic memory) từ tế bào gốc ban đầu, bao gồm methyl hóa DNA và các thay đổi histon, khiến chúng có xu hướng biệt hóa trở lại thành các tế bào gần với loại tế bào ban đầu. ESC không có vấn đề này.
Trong một nghiên cứu gần đây được công bố, các nhà khoa học đã khám phá cách thức các thay đổi biểu sinh xuất hiện trong tế bào gốc đa năng cảm ứng trong quá trình tái lập trình và phát triển chiến lược để ngăn chặn những bất thường này. Họ sử dụng hai điều kiện nuôi cấy khác nhau để chuyển đổi nguyên bào sợi thành iPSC và theo dõi sự thay đổi metyl hóa DNA theo thời gian.
Họ phát hiện ra rằng, các thay đổi methyl hóa xảy ra sớm hơn ở iPSC trong trạng thái tái lập trình về nguyên thủy (Naive reprogramming và các bất thường biểu sinh xuất hiện ở giữa quá trình iPSC chuẩn bị để biệt hóa (Primed reprogramming).
Để giải quyết vấn đề này, nghiên cứu đã phát triển một phương pháp mới gọi là Transient Naive Treatment (TNT), trong đó các nguyên bào sợi được nuôi cấy trong điều kiện chưa được xử lý trong 5 ngày để cho phép việc khử methyl xảy ra trước khi chuyển sang môi trường thông thường để hoàn thành quá trình chuyển đổi thành iPSC.
iPSC tạo ra theo phương pháp này không chỉ giống ESC về mặt hình thái và phân tử mà còn có ít sai lệch biểu sinh và không biểu hiện quá mức các yếu tố chuyển vị, những yếu tố có khả năng gây đột biến gen. Cách tiếp cận này cũng đã cho phép iPSC biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau với hiệu quả tương tự như ESC.
Gabriele Stocco - một nhà biểu sinh học từ Đại học Trieste nhận xét rằng các phát hiện là quan trọng và cần được xác minh lại. Ngoài ra, cần thêm nghiên cứu để xác định liệu phương pháp TNT có thể sửa chữa các bất thường biểu sinh ở các loại tế bào khác nhau hay không và liệu nó có thể được áp dụng rộng rãi trong điều trị hay không.
Nghiên cứu trên mở ra một hướng tiếp cận mới trong việc tạo ra tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) mà ít gặp phải các vấn đề biểu sinh thường thấy. Tuy nhiên, để xác nhận hiệu quả và tính an toàn của phương pháp này, cần có thêm nghiên cứu và sao chép kết quả trên các loại tế bào và điều kiện khác nhau.
Điều này không chỉ có ý nghĩa trong việc cải thiện hiểu biết về quá trình tái lập trình tế bào mà còn có tiềm năng thúc đẩy các ứng dụng điều trị dựa trên tế bào gốc, mở ra triển vọng mới cho ngành y sinh.
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.
