Lưu trữ tế bào gốc từ mô mỡ, tiềm năng và ứng dụng

Bài viết bởi:

Thạc sĩ Chu Thị Thảo - Trung tâm công nghệ cao Vinmec

Thạc sĩ Vũ Thị Huệ - Trung tâm công nghệ cao Vinmec

Tế bào gốc từ mô mỡ (Adipose-derived stem cells - ADSC) là những tế bào trung mô có khả năng tự tái tạo và tiềm năng đa biệt hóa để biến đổi thành nhiều dòng tế bào khác nhau như mỡ, sụn, xương, cơ tim, hay tế bào thần kinh.... Được sử dụng hiệu quả trong nhiều trị liệu lâm sàng, tế bào gốc nói chung và đóng một vai trò quan trọng trong y học tái tạo nói riêng. Trong bài viết này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu về đặc điểm của ADSC cùng những lợi ích của ADSC trong điều trị bệnh.

Tế bào gốc có thể được phân loại dựa trên nguồn gốc của chúng. Theo đó, có 4 loại tế bào gốc:

• Tế bào gốc phôi thai
• Tế bào gốc nhũ nhi
• Tế bào gốc trưởng thành
• Tế bào gốc cảm ứng

Tế bào gốc cảm ứng là loại tế bào gốc “nhân tạo”, được tạo thành bằng cách sử dụng tác nhân thích hợp để biến tế bào trưởng thành (ví dụ tế bào da hay tế bào thần kinh) thành tế bào gốc. Những nghiên cứu về loại tế bào này đang phát triển nhanh chóng, tuy nhiên ứng dụng lâm sàng của chúng còn hạn chế do những rủi ro liên quan đến việc kiểm soát những tế bào này sau khi đưa vào trong cơ thể. Tế bào gốc phôi thai được tách ra từ phôi noãn trong quá trình hình thành thai nhi. Việc sử dụng loại tế bào gốc này gặp vấn đề về y đức do phải phá hủy phôi để thu được tế bào. Tế bào gốc nhũ nhi được phân lập từ máu cuống rốn, dây rốn, hoặc màng ối, vốn được coi là “rác thải” sinh học và không gặp vấn đề y đức.

Tuy nhiên, những mẫu sinh học này cần được thu thập ngay sau khi trẻ được sinh ra. Do đó, không phải ai cũng có cơ hội để lưu trữ và sử dụng tế bào gốc nhũ nhi khi cần. Khác với hai loại trên, tế bào gốc trưởng thành được thu từ mô của người trưởng thành, ví dụ như mô mỡ và tủy xương. Vì vậy, việc sử dụng chúng không gặp trở ngại về thời gian thu thập mẫu cũng như y đức. So với tủy xương, việc thu mô mỡ dễ dàng và ít đau đớn hơn, đấy là lý do tại sao tế bào gốc mô mỡ (ADSC) lại có nhiều ứng dụng trong nghiên cứu và lâm sàng trong thời gian qua. Theo đó, mỡ không chỉ được xem là phần dự trữ năng lượng, hay lớp cách nhiệt của cơ thể, chúng còn tham gia vào hệ thống tương tác phức tạp với các tế bào thần kinh, các mạch máu cũng như hệ thống nội tiết của cơ thể. Mô mỡ được hình thành ở trung bì và được cấu tạo bởi hàng triệu tế bào mỡ cũng như tế bào nội mô, tế bào sợi, bạch cầu đơn nhân, các đại thực bào, và các tế bào gốc (ADSC). Từ hỗn hợp khối tế bào này, ADSC có thể được tách ra và nuôi cấy để tăng số lượng theo phương pháp thích hợp mà tính chất và hiệu quả lâm sàng của chúng vẫn được bảo toàn.

Mỡ có thể được thu thập theo 2 cách chính: Hút hoặc phẫu thuật. Khi hút mỡ (liposuction), mỡ được chuyển thành dạng lỏng dưới tác động cơ học (ví dụ của sóng siêu âm) hoặc tác động hóa học của các enzyme và được hút ra qua một ống nhỏ. Trong phương pháp phẫu thuật, chỉ cần cắt 3-5 gram của phần mỡ thừa dưới da hoặc ngay trong các ca mổ lấy thai, phần mỡ dưới lớp sẹo mổ cũ (vốn sẽ bị bỏ đi như rác thải sinh học) cũng có thể được thu lại như một nguồn để tách ADSC hiệu quả.

Tế bào gốc ADSC chiếm khoảng 1-5% tổng số tế bào có nhân trong mô mỡ (cao gấp hơn 500 lần so với tỉ lệ của tế bào gốc trong tủy xương). Để có thể tách được ADSC và loại bỏ các dòng tế bào khác, phương pháp phân lập và điều kiện nuôi cấy đóng vai trò then chốt. Dưới sự tác động của cơ học và/hoặc enzyme, liên kết giữa các tế bào được tháo gỡ, các tế bào được thu lại để nuôi cấy chọn lọc và tăng sinh. Chỉ với một lượng nhỏ từ 3-5 gram mô mỡ có thể phân lập và nuôi cấy tăng sinh lên thành hàng tỷ tế bào.

Các tế bào gốc sau khi thu hoạch và trước khi lưu trữ cần được kiểm tra để đánh giá chất lượng và tiềm năng biệt hóa. Theo như tiêu chuẩn của Hiệp hội quốc tế về liệu pháp tế bào ISCT, tế bào gốc trung mô phân lập từ mô mỡ cần được đánh giá dựa trên ba tính chất đặc trưng: Khả năng tạo cụm, các dấu ấn bề mặt đặc trưng, và tiềm năng biệt hoá thành xương, sụn, mỡ. Bên cạnh đó, mẫu tế bào cũng cần được kiểm tra không mang các yếu tố vi sinh vật gây bệnh như vi khuẩn, vi nấm, mycoplasma...để đảm bảo tế bào đủ tiêu chuẩn để sử dụng trong điều trị lâm sàng.

Các tế bào sẽ được lưu trữ trong các ống riêng rẽ thuận tiện cho việc lấy ra sử dụng và nuôi cấy tăng sinh nhiều lần.

Với đặc điểm là dễ dàng thu nhận và không phụ thuộc vào lứa tuổi nên bạn có thể lưu trữ tế bào gốc từ mô mỡ bất cứ khi nào có nhu cầu. Tuy nhiên, cũng giống như nhiều loại tế bào gốc trưởng khác, tính chất và tiềm năng của tế bào sẽ giảm dần theo độ tuổi, do vậy để có được khối tế bào gốc chất lượng nhất, đem lại hiệu quả sử dụng cao nhất, bạn nên lưu trữ tế bào gốc khi còn trẻ.

Đặc biệt với các sản phụ sinh mổ, kết hợp với quá trình phẫu thuật lấy thai, bạn vừa có thể lưu trữ tế bào gốc cho đứa con thân yêu và cho bản thân mình.

Điều trị các bệnh tim mạch

Nhồi máu cơ tim dẫn đến cái chết của mô cơ tim, có thể dẫn đến giảm chức năng tâm thất trái và cuối cùng là suy tim. Cơ chế tác động của tế bào trong những thử nghiệm này dựa trên các đặc tính của ADSC như biệt hóa tế bào gốc thành mô tim mới, biệt hóa thành các tế bào tạo mạch hoặc tiết các cytokine có lợi dẫn đến sự hình thành mạch máu mới, và tác dụng paracrine để ngăn ngừa quá trình chết theo chu trình của tế bào. Một thử nghiệm lâm sàng giai đoạn II được thực hiện trên 27 bệnh nhân mắc bệnh tim thiếu máu cục bộ mạn tính do nhồi máu cơ tim tại nhiều cơ sở ở Đan Mạch và Tây Ban Nha. Kết quả cho thấy có cải thiện về khả năng co bóp, quan trọng là nhóm được điều trị có thể giữ được chức năng tim ổn định trong khoảng thời gian 2 năm còn nhóm giả dược thì chức năng tim suy giảm. Không có tác dụng phụ nghiêm trọng được phát hiện (Perin EC, 2014).

Ứng dụng trong thẩm mỹ

Tế bào gốc mô mỡ thúc đẩy quá trình lành vết thương bằng cách tăng cường tiết collagen loại I, điều chỉnh tăng sự biểu hiện của collagen loại III và fibronectin, thúc đẩy quá trình di chuyển để hàn gắn vết thương và ức chế quá trình oxi hóa của nguyên bào sợi. Các thử nghiệm lâm sàng cũng chứng minh khả năng tăng độ đàn hồi, hình thành mao mạch mới và tái tạo biểu mô trong tổn thương mô. Ngoài ra, ADSC còn có chức năng ức chế tổng hợp hắc tố melanin nên được sử dụng để giảm nếp nhăn, làm trắng da.

Ứng dụng trong bệnh xương, khớp

Với khả năng biệt hóa thành xương, sụn, mỡ, tế bào ADSC được ứng dụng rộng rãi trong việc điều trị các bệnh xương, khớp. Một ví dụ điển hình sử dụng ADSC là trường hợp của bé gái 7 tuổi bị chấn thương sọ não do tai nạn và phải phẫu thuật. Kết quả của cuộc phẫu thuật dẫn đến 120 cm2 hộp sọ bị di chứng nghiêm trọng. ADSC tự thân đã được cấy vào hộp sọ của bệnh nhân cùng với những vật liệu y sinh để hỗ trợ quá trình cấy ghép của tế bào gốc. Sau 3 tháng theo dõi, quá trình tái tạo cho kết quả hết sức khả quan, các bác sĩ đã có thể rút bỏ hệ thống bảo vệ hộp sọ.

Hiện nay, thoái hóa khớp là một bệnh lý phổ biến ở Việt Nam, nhu cầu điều trị của người dân bằng các phương pháp hiệu quả cao, lâu dài là rất lớn. Trong đó phương pháp ghép tế bào gốc trung mô điều trị thoái hóa khớp là phương pháp được nhiều người quan tâm. Tại Vinmec, các bác sĩ đã áp dụng ghép tế bào gốc từ mô mỡ tự thân điều trị thoái hóa khớp gối từ năm 2015 với hiệu quả khả quan.

ADSC và liệu pháp gen

Không chỉ dừng lại ở việc cấy ghép trực tiếp tế bào gốc vào vị trí bị tổn thương, hay biệt hóa ADSC thành dòng tế bào mong muốn trước khi ghép vào cơ thể, những đột phá trong lĩnh vực biến đổi gen cho thấy cơ hội kết hợp giữa liệu pháp tế bào và liệu pháp gen trong điều trị. ADSC có thể được biến đổi gen để có thêm các khả năng kiểm soát và tái cơ cấu lại những lỗi trong cơ thể người bệnh. Y học tái tạo đang ngày càng có những bước tiến xa hơn dựa trên nền tảng vững chắc của tế bào gốc, trong đó có ADSC.

Tài liệu tham khảo:

• Adipose tissue stem cells in regenerative medicine. Ecancermedicalscience. 2018; 12:822.
• Mesenchymal stem cells from human adipose tissue and bone repair: a literature review. Biotechnology Research and Innovation. 2018; Vol. 2 Iss.1, p74-80.
• A brief review: adipose-derived stem cells and their therapeutic potential in cardiovascular diseases. Stem Cell Res Ther. 2017; No. 5;8(1):124
• Myocardial regeneration potential of adipose tissue-derived stem cells. Biochem Biophys Res Commun. 2010; 321–326.
• Suppression of hepatocyte growth factor production impairs the ability of adipose-derived stem cells to promote ischemic tissue revascularization. Stem Cells. 2007; 3234–3243.
• First experience in humans using adipose tissue-derived regenerative cells in the treatment of patients with st-segment elevation myocardial infarction. J Am Coll Cardiol. 2012; 539–540.
• Human adipose-derived stem cells: isolation, characterization and applications in surgery. ANZ J Surg., 2009; 235–244.
• A brief review: adipose-derived stem cells and their therapeutic potential in cardiovascular diseases. Stem Cell Res Ther. 2017; 124.
• Re-defining stem cell-cardiomyocyte interactions: focusing on the paracrine effector approach. J Stem Cells Regen Med. 2018; 10-26.
• Adipose-derived stem cells as a novel tool for future regenerative medicine. Stem Cells. 2012; 804.
• Potential application of adipose-derived stem cells and their secretory factors to skin: Discussion from both clinical and industrial viewpoints. Expert Opin Biol Ther. 2010; 495–503.

XEM THÊM

• Tư vấn trực tuyến phương pháp ghép tế bào gốc điều trị ung thư
• Tế bào gốc khác gì tế bào bình thường?
• Giải trình tự hệ gen mã hoá protein phát hiện các biến đổi di truyền ở trẻ tự kỷ ở Việt Nam