Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs) là một công nghệ tiên tiến cho phép tạo ra tế bào gốc bằng cách tái lập trình các tế bào đã trưởng thành. Nhờ khả năng biệt hóa thành hầu hết mọi loại tế bào trong cơ thể, iPSCs mang lại nhiều lợi ích như có thể cá thể hóa cho từng bệnh nhân và giảm nguy cơ bị đào thải sau cấy ghép. Tuy vậy, công nghệ này vẫn tồn tại một số hạn chế, chẳng hạn như nguy cơ phát sinh khối u và những lo ngại liên quan đến độ an toàn.
Bài viết này được viết dưới sự hướng dẫn chuyên môn của các bác sĩ/chuyên gia thuộc Trung Tâm Y Học Tái Tạo và Trị Liệu Tế Bào.
1. Tổng quan về tế bào gốc vạn năng cảm ứng
Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC) được xem là một trong những bước đột phá của y học hiện đại. Đây là loại tế bào có khả năng “biến hóa” thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể, mở ra tiềm năng to lớn trong điều trị và tái tạo mô. Điểm đặc biệt của iPSC nằm ở chỗ chúng được tạo ra từ chính các tế bào trưởng thành bằng cách tái lập trình chúng, thay vì phải sử dụng tế bào gốc phôi, giúp giảm bớt nhiều rào cản về đạo đức và tăng tính ứng dụng thực tiễn.
Ít ai biết rằng, hành trình phát triển của iPSC bắt đầu từ những thí nghiệm trên chuột vào năm 2006 do nhóm nghiên cứu của giáo sư Yamanaka, Nhật bản. Chỉ một năm sau, các nhà khoa học đã thành công trong việc tạo ra iPSC từ tế bào người, đánh dấu một cột mốc quan trọng và mở ra kỷ nguyên mới cho nghiên cứu tế bào gốc. Ngày nay, iPSC không chỉ là niềm hy vọng trong y học tái tạo mà còn là nền tảng cho những giải pháp điều trị cá nhân hóa trong tương lai.
Ngay sau khi phát hiện ra tế bào iPSC vào năm 2006, các nghiên cứu về iPSC và ứng dụng của chúng trong y học tái tạo đã tăng tốc một cách vượt bậc. Tế bào iPSC có tiềm năng ứng dụng trong:
- Mô hình hóa bệnh:
iPSC cho phép tái tạo các tế bào mang đặc điểm di truyền của bệnh nhân, giúp các nhà khoa học “mô phỏng” bệnh ngay trong phòng thí nghiệm. Nhờ đó, cơ chế gây bệnh được nghiên cứu sâu hơn, mở ra hướng tiếp cận chính xác và cá thể hóa. - Sàng lọc thuốc:
Với khả năng tạo ra nhiều loại tế bào khác nhau, iPSC trở thành công cụ lý tưởng để kiểm tra hiệu quả và độ an toàn của thuốc. Điều này giúp rút ngắn thời gian nghiên cứu, giảm chi phí và tăng tỷ lệ thành công trong phát triển dược phẩm mới. - Liệu pháp tế bào:
iPSC mở ra triển vọng tạo ra các tế bào hoặc mô thay thế tương thích với chính bệnh nhân, từ đó giảm nguy cơ thải ghép. Đây được xem là nền tảng quan trọng cho các phương pháp điều trị tái tạo, đặc biệt trong các bệnh lý khó chữa như thoái hóa thần kinh, tim mạch hay tiểu đường.
Nghiên cứu lâm sàng đầu tiên trên người được thực hiện tại Nhật Bản vào năm 2014, do nhóm của nhà khoa học Masayo Takahashi. Bệnh nhân này đã được cấy ghép mô võng mạc và mô này được tạo ra từ iPSC. Cụ thể, tế bào da của bệnh nhân đã được nghiên cứu và phát triển thành iPSC, rồi được biệt hóa thành tế bào biểu mô sắc tố võng mạc. Các tế bào này được nuôi thành một “tấm mô” và cấy ghép vào võng mạc bị tổn thương.
2. Ưu và nhược điểm của tế bào gốc vạn năng cảm ứng
Trước khi tìm hiểu về ưu và nhược điểm của tế bào gốc vạn năng cảm ứng, hãy nói qua một chút về các ứng dụng của loại tế bào này.
Trong thời điểm hiện tại, có 5 phương hướng chính mà iPSC có thể được sử dụng bao gồm:
- Lưu trữ trong ngân hàng tế bào gốc: Đây là nơi lưu trữ các mẫu tế bào gốc lâu dài. Từ đó, bệnh nhân hoặc chuyên gia có thể lấy được các mẫu tế bào gốc cần thiết. Cùng với đó, khả năng hợp tác về y tế trên toàn cầu cũng được mở rộng.
- Nghiên cứu y học: Các chuyên gia có thể có nhiều cơ hội hơn để tiến hành nghiên cứu.
- Liệu pháp tế bào: iPSC có thể được dùng trong liệu pháp gen hoặc y học tái tạo. Mục đích của việc này là để đẩy lùi bệnh tật và chữa lành thương tổn.
- Sàng lọc chất độc: iPSC còn được dùng để sàng lọc chất độc. Nghĩa là, iPSC có thể đánh giá tính an toàn của thuốc hoặc các hợp chất trong tế bào sống.
- Khám phá thuốc: Tiềm năng của iPSC trong khám phá thuốc là rất lớn. Loại tế bào gốc này có khả năng giúp các chuyên gia khám phá ra các loại thuốc mới.
Không chỉ vậy, các ngân hàng tế bào gốc còn đóng vai trò là nơi cung cấp tế bào gốc vạn năng cảm ứng dồi dào. Người bệnh có thể hiến tặng loại tế bào này, dù khoẻ mạnh hay bệnh tật.
Vậy, ưu và nhược điểm của loại tế bào này là gì?
2.1 Ưu điểm
Một trong những ưu điểm lớn nhất của iPSC chính lợi thế về mặt đạo đức. Không giống như tế bào gốc phôi, iPSC là tế bào gốc không bắt nguồn từ phôi thai. Từ đó, việc nghiên cứu có thể được tài trợ một cách dễ dàng hơn.
Về mặt đạo đức, tế bào gốc vạn năng cảm ứng có ưu điểm cực kì nổi trội khi không bắt nguồn từ phôi thai. Một ưu điểm khác là tính tuỳ biến cho từng bệnh nhân khác nhau hay còn gọi các thể hóa. Tế bào gốc vạn năng cảm ứng có thể tạo ra các dòng tế bào phù hợp với mỗi người bệnh. Từ đó, mối lo ngại về tình trạng đào thải miễn dịch có thể được xoá bỏ.
2.2 Nhược điểm
Nhược điểm đáng lo ngại nhất của iPSC là sự liên quan tới ung thư. Tại sao lại như vậy? Về cơ bản, các chuyên gia sẽ dùng nhóm virus retrovirus để sản xuất iPSC. Nhóm virus này có khả năng chèn bất kì ADN nào vào bộ gen của iPSC. Từ đó, các tác nhân gây ung thư xuất phát từ ADN có thể xuất hiện. Các tác nhân gây ung thư có thể xuất hiện trong quá trình sản xuất iPSC và đây chính là nhược điểm lớn nhất.
Tài liệu tham khảo:
- Cerneckis, J., Cai, H. & Shi, Y. Induced pluripotent stem cells (iPSCs): molecular mechanisms of induction and applications. Sig Transduct Target Ther 9, 112 (2024). https://doi.org/10.1038/s41392-024-01809-0
- Characterization of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Retinal Pigment Epithelium Cell Sheets Aiming for Clinical Application ( DOI: 10.1016/j.stemcr.2013.12.007)
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.
