Tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng được giới khoa học nhận định là một lĩnh vực nghiên cứu có nhiều tiềm năng, cơ hội lẫn thách thức. Tuy vậy, việc có thể phát triển những nghiên cứu về nhóm tế bào này sẽ góp phần làm tăng khả năng điều trị những căn bệnh phức tạp và hạn chế tối đa tác dụng phụ.
Bài viết này được viết dưới sự hướng dẫn chuyên môn của các bác sỹ thuộc Trung tâm Công nghệ cao Vinmec.
1. Tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng là gì?
Tế bào gốc đa năng là những tế bào chủ có khả năng biệt hóa thành bất kỳ tế bào nào trong cơ thể con người. Trước đây, tế bào gốc là chủ đề nghiên cứu hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu vì tính đa năng của loại tế bào này.
Ngày nay, tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS) hoặc tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng, được tạo ra từ tế bào trưởng thành và lập trình để trở thành các loại tế bào cụ thể, đang được sử dụng nhiều trong nghiên cứu.
Đặc biệt, khả năng tái lập trình tế bào trưởng thành để tạo ra tế bào gốc đa năng cảm ứng đã tạo nên sự quan tâm và thảo luận trong cộng đồng khoa học tế bào, mang lại nhiều cơ hội cho các nhà nghiên cứu bệnh.
2. Cách hoạt động của tế bào gốc đa năng cảm ứng
Với công nghệ tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng (iPSs), bác sĩ có thể lấy mẫu da từ những người mắc bệnh di truyền như Alzheimer hoặc xơ cứng teo cơ một bên (ALS), sau đó biến tế bào trưởng thành (tế bào soma) thành tế bào gốc. Những tế bào gốc này sẽ được biệt hóa thành các loại tế bào bị ảnh hưởng bởi bệnh để thay thế.
Sau khi lấy máu, bác sĩ có thể tạo ra iPSs và hướng dẫn chúng phát triển thành tế bào niêm mạc ruột, sao chép chính xác cấu trúc của ruột người bệnh. Quá trình này thường mất khoảng 5 đến 6 tháng.
Những mô ruột mới này sẽ được nuôi cấy trên một Organ-Chip siêu nhỏ, cho phép các nhà khoa học nghiên cứu và thử nghiệm để điều trị các bệnh đường tiêu hóa như viêm ruột, bệnh Crohn và viêm loét đại tràng.
3. Lợi thế, cơ hội và thách thức của tế bào gốc đa năng cảm ứng
3.1. Lợi thế và cơ hội
Tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng (iPSs) có nhiều lợi thế trong nghiên cứu và điều trị bệnh. Đầu tiên, loại tế bào này giúp nghiên cứu tiến triển của các bệnh như viêm ruột (IBD) trong cơ thể người, giúp bác sĩ hiểu rõ hơn về nguyên nhân gây bệnh và phát triển phương pháp điều trị cá nhân hóa cho từng người.
Các tế bào của người bệnh được lập trình lại trong phòng thí nghiệm để thử nghiệm các loại thuốc và phương pháp điều trị khác nhau. Nhờ đó, bác sĩ có thể tìm ra phương pháp điều trị phù hợp mà không cần thử thêm và giảm nguy cơ tác dụng phụ.
Tế bào gốc đa năng cảm ứng cũng hỗ trợ nghiên cứu bệnh béo phì và rối loạn chuyển hóa. Loại tế bào này cho phép thực hiện nhiều xét nghiệm trên các tế bào mỡ, giúp so sánh sự khác biệt giữa người mắc bệnh và người khỏe mạnh. Bên cạnh đó, tế bào gốc đa năng cảm ứng còn hỗ trợ nghiên cứu về tình trạng mất thị lực do bệnh thoái hóa điểm vàng tuổi tác.
3.2. Những thách thức về nuôi cấy tế bào
Việc nuôi cấy tế bào iPS gặp phải những thách thức tương tự như nuôi cấy tế bào gốc phôi. Các thách thức này bao gồm duy trì dinh dưỡng liên tục cho tế bào, đảm bảo tế bào phân hóa đúng cách, giữ cho tế bào sống sót sau khi đông lạnh và rã đông và định hướng tế bào phát triển thành loại tế bào cụ thể.
Ngoài ra, để tạo ra tế bào iPS cần sử dụng các vector retrovirus để đưa các yếu tố phiên mã DNA vào bộ gen của tế bào trưởng thành (tế bào soma). Những yếu tố này giúp tế bào chuyển từ trạng thái trưởng thành sang trạng thái giống tế bào phôi. Quá trình này cần sử dụng nhiều loại vector retrovirus, có thể làm thay đổi biểu hiện gen bình thường và tạo ra nguy cơ an toàn. Vì vậy, việc tích hợp lâu dài các yếu tố phiên mã vào bộ gen là một vấn đề cần giải quyết.
4. Thiết lập tiêu chuẩn định hướng lĩnh vực tế bào gốc đa năng
Sự phát triển nhanh chóng và liên tục của công nghệ tế bào gốc đa năng cảm ứng đã làm dấy lên các cuộc thảo luận về nhu cầu thiết lập các tiêu chuẩn để định hướng cho lĩnh vực này.
Vấn đề cần giải quyết khi tìm kiếm các phương pháp mới để tạo ra tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng mà không cần biến đổi gen là phải xác định xem các tế bào này có cùng đặc tính và tiềm năng như tế bào gốc phôi hay không. Bên cạnh đó là cần phải tìm hiểu sự khác biệt giữa các dòng tế bào iPS có nguồn gốc từ cùng một nguồn cơ thể.
Theo một nghiên cứu từ năm 2008, để xác định một tế bào gốc đa năng cảm ứng nguyên gốc, cần đáp ứng các tiêu chí sau:
- Có khả năng tự đổi mới không giới hạn.
- Biểu hiện các gen quan trọng của tế bào đa năng và giảm các gen đặc hiệu của tế bào gốc.
- Có khả năng chuyển đổi gen độc lập.
- Có bằng chứng rõ ràng về sự khác biệt chức năng qua các thử nghiệm nghiêm ngặt.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn so sánh tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng với tế bào phôi bằng cách sử dụng các kỹ thuật như nghiên cứu mảng vi mô, giải trình tự thông lượng cao, đánh giá methyl hóa DNA và kiểm tra các dấu ấn sinh học protein.
Mặc dù còn nhiều điều cần nghiên cứu về tế bào gốc đa năng cảm ứng, loại tế bào này là công cụ nghiên cứu mạnh mẽ. Ngoài khả năng ảnh hưởng lớn đến y học tái tạo, tế bào iPS có thể giúp phân tích các bệnh phức tạp ở cấp độ tế bào, mang lại những hiểu biết mới quan trọng để khám phá thuốc.
Để đặt lịch khám tại viện, Quý khách vui lòng bấm số HOTLINE hoặc đặt lịch trực tiếp TẠI ĐÂY. Tải và đặt lịch khám tự động trên ứng dụng MyVinmec để quản lý, theo dõi lịch và đặt hẹn mọi lúc mọi nơi ngay trên ứng dụng.
