TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA KHOA HỌC TỰ NHIÊN
BÁO CÁO
CÔNG NGHỆ SINH HỌC NHẬP MÔN
Đề tài
CÔNG NGHỆ TẾ BÀO GỐC
VÀ ỨNG DỤNG
Cần Thơ – 11/2010
MỤC LỤC
A. PHẦN MỞ ĐẦU............................................................................................... 2
B. PHẦN NỘI DUNG........................................................................................... 3
I. Công nghệ tế bào gốc.................................................................................. 3
1. Khái niệm............................................................................................. 3
2. Nguồn tế bào gốc ................................................................................ 5
II. Ứng dụng .................................................................................................... 14
1. Trong y học ......................................................................................... 14
2. Trong thẩm mỹ ................................................................................... 24
3. Trong thực phẩm ................................................................................. 25
C. PHẦN KẾT LUẬN .......................................................................................... 27
Tài liệu tham khảo ................................................................................................ 28
2
A. PHẦN MỞ ĐẦU
Từ nhiều thế kỷ nay các nhà khoa học đã biết rằng một số loài vật có thể tái
tạo các bộ phận đã mất trên cơ thể chúng. Con người chúng ta cũng có chung đặc
điểm này, giống như loài sao biển. Mặc dù cơ thể chúng ta không thể tái tạo cả một
cẳng chân hay ngón tay bị mất, nhưng tế bào máu, tế bào da hay các tế bào khác vẫn
thường xuyên được tái sinh trong cơ thể của chúng ta. Những tế bào “toàn năng”
giúp chúng ta tái tạo mô, lần đầu tiên được phát hiện trong quá trình tiến hành thí
nghiệm với tủy xương, vào những năm 1950 đã dẫn đến phát hiện về sự tồn tại của
“TẾ BÀO GỐC” trong trong cơ thể; từ đó phát triển kỹ thuật cấy ghép tủy xương
hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong y học. Khám phá về tế bào gốc đã thắp
sáng hy vọng về tiềm năng y học của kỹ thuật tái sinh. Lần đầu tiên trong lịch sử,
các bác sĩ có thể tái tạo mô bị hủy hoại nhờ một nguồn cung cấp mới mẻ những tế
bào khỏe mạnh bằng cách áp dụng khả năng độc nhất vô nhị của tế bào gốc nhằm
tạo ra nhiều loại tế bào khác biệt trong cơ thể. Với những khả năng ứng dụng kì
diệu của tế bào gốc trong đời sống của con người, nhóm chúng tôi quyết định thực
hiện đề tài báo cáo “Công nghệ tế bào gốc và ứng dụng” để tìm hiểu rõ hơn về tế
bào gốc và những ứng dụng của nó trên thế giới cũng như ở Việt Nam.
3
B. PHẦN NỘI DUNG
I.
1.
a.
Công nghệ tế bào gốc
Khái niệm
Tế bào gốc (TBG)
Tế bào gốc (tế bào mầm): là những tế bào chủ của cơ thể, còn trong tình
trạng trứng nước, có thể được nuôi dưỡng cho lớn để trở thành các loại mô bào
trưởng thành khác.
Nó là tế bào nền móng của tất cả các tế bào, mô và cơ quan trong cơ thể. Về
cơ bản, mọi tế bào trong cơ thể người đều có nguồn gốc từ trứng đã thụ tinh (còn
được gọi là hợp tử) – chính là sự kết hợp giữa tinh trùng và trứng.
Nhưng cơ thể chúng ta có đến hơn 200 loại tế bào khác nhau, chứ không phải
chỉ một loại duy nhất. Tất cả những loại tế bào này đều hình thành từ một vốn tế
bào gốc ở giai đoạn phát triển sớm nhất của phôi. Trong giai đoạn này, cũng như
giai đoạn phát triển sau đó, các loại tế bào gốc đã hình thành nên tế bào chuyên biệt
hay biệt hóa để rồi thực hiện các chức năng cụ thể trong cơ thể người; ví dụ như tế
bào da, tế bào máu, tế bào cơ và tế bào thần kinh.
Tế bào gốc có một khả năng vô song, đó là chúng có thể phát triển thành
nhiều loại tế bào khác trong cơ thể. Đóng vai trò là hệ thống sửa lỗi cho cơ thể, về
mặt lý thuyết, chúng có thể phân chia không hạn định để thay thế các tế bào khác,
và đồng thời đảm bảo số lượng các loại tế bào trong cơ thể, miễn là con người hay
con vật còn sống. Khi một tế bào gốc phân chia, mỗi một tế bào mới vừa có khả
năng trở thành tế bào gốc vừa có thể trở thành một loại tế bào khác với chức năng
chuyên biệt như tế bào cơ, tế bào hồng cầu hay tế bào não.
4
Tế bào gốc có 4 loại :
Quá trình biệt hóa tế bào
• TBG toàn năng: chỉ là TB gốc phôi, có khả năng tạo ra tất cả các loại TB
chuyên biệt khác nhau, có khả năng tạo ra một cơ thể riêng biệt.
• TBG đa năng: có khả năng tạo ra hầu hết các tế bào chuyên biệt của cơ thể
nhưng không thể tạo ra tế bào gốc phôi và tế bào cuống rốn của nhau thai.
Đây chính là loại tế bào gốc được ứng dụng trong nhiều ngành về y học và
thẩm mỹ.
• TBG vạn năng: cho ra bất kì loại TB nào ngoại trừ TB gốc phôi.
• TBG đơn năng: chỉ biệt hóa cho ra một loại TB.
b.
Công nghệ tế bào gốc
Công nghệ tế bào gốc: là ngành công nghệ nghiên cứu tế bào gốc và những
ứng dụng của nó nhằm nâng cao chất lượng cuộc sống con người
Công nghệ tế bào gốc tập trung vào tìm kiếm các nguồn tế bào gốc tối ưu,
nuôi cấy, nhân rộng các tế bào, tác động và biệt hoá chúng thành những dòng tế bào
khác nhau, các Sản phẩm khác nhau để chữa bệnh, chăm sóc sức khoẻ, chăm sóc
sức khoẻ, sắc đẹp, chống lão hoá.
Công nghệ tế bào gốc đặc biệt thành công trong các ứng dụng về da: điều trị
các tổn thương da, các bệnh lý da liễu và chăm sóc da thẩm mỹ cũng như hỗ trợ
chất lượng liền sẹo trong ngoại khoa và phẫu thuật thẩm mỹ.
Công nghệ tế bào gốc mở ra một hứa hẹn có thể chữa được bá bệnh do tác
động thay thế hay sửa chữa những tế bào cơ thể ngưng hoạt động hay không làm
TBGchức
toàn năng
việc theo đúng như
năng của chúng, hoặc do bởi các mô cơ thể bị hủy hoại.
TBG đa năng
5
2.
a.
Nguồn tế bào gốc
Từ phôi
6.000 USD cho lọ tế bào gốc là giá mà Công ty ES Cell International của
Singapore đưa ra trên thị trường thế giới. Đó là một cái giá cực rẻ bởi từ lọ tế bào
gốc này người ta có thể chữa được những căn bệnh "hot" nhất hiện nay như ung thư,
tim mạch, tiểu đường hay quan trọng hơn là thay thế một bộ phận cơ thể mà không
sợ bị thải loại.
Hiện nay trên thế giới có hai loại tế bào gốc chính đó là tế bào gốc trưởng
thành và tế bào gốc phôi người. Trong đó tế bào gốc trưởng thành là loại tế bào gốc
có nguồn gốc từ những tế bào thuộc một mô đã trưởng thành như máu cuống rốn,
tủy sống... Hạn chế của loại tế bào gốc trưởng thành này là chúng không có khả
năng biến hóa đa dạng. Ví dụ như tế bào gốc trưởng thành có nguồn gốc từ tủy sống
chỉ có thể tạo ra các tế bào máu mới. Trong khi đó tế bào gốc phôi người có khả
năng biến hóa vô song. Từ một tế bào gốc ban đầu, nó có thể tạo thành bất kỳ bộ
phận nào trên cơ thể người như mong muốn và nó cũng là tiền đề để nhân bản vô
tính. Tuy nhiên nguồn gốc của nó là lấy từ một bào thai người 4-5 ngày tuổi. Ngoài
ra còn một loại tế bào gốc nữa là tế bào gốc cuống rốn với khả năng ứng dụng nằm
ở giữa hai loại tế bào gốc trưởng thành và tế bào gốc phôi người. Là một phương
pháp kỹ thuật tiên tiến nhất hiện nay, tế bào gốc phôi người được dùng để chữa
những căn bệnh nan y, đồng thời có thể khôi phục những loài thú đã tuyệt chủng.
Tuy nhiên xét về mặt đạo đức - xã hội, kỹ thuật này gặp rất nhiều rào cản từ mọi
phía.
6
Để có được một tế bào gốc phôi người, các nhà khoa học sẽ phải phá hủy
một phôi người ở giai đoạn 4-7 ngày tuổi. Đây chính là nguyên nhân khiến kỹ thuật
tế bào gốc phôi người gặp nhiều sự phản đối ở các nước Tây Âu. Đa số các nước có
nền khoa học phát triển trên thế giới như Mỹ, Pháp, Đức... đều chịu sự tác động rất
mạnh của nhà thờ và hiện nay luật phá thai ở các nước này gặp nhiều khó khăn
trước khi được thông qua. Và không có gì quá khó hiểu khi nhà thờ kịch liệt phản
đối việc sử dụng một bào thai người 4-7 ngày tuổi vào mục đích nghiên cứu.
Do đó, các nhà khoa học phải tìm đến những nguồn cung cấp tế bào gốc khác
để phục vụ cho việc nghiên cứu.
b.
Từ cuống rốn và màng dây rốn
Ưu điểm của nguồn tế bào gốc này là dễ thu hoạch, không ảnh hưởng đến
sức khỏe mẹ và con (thông thường sau khi sinh, ở VN thường bỏ đi dây rốn nhưng
thật ra đây là món quà quí giá mà tạo hóa đã ban tặng con người); tế bào gốc từ dây
rốn là loại tế bào “trẻ”, khả năng sinh sôi tốt. Thông thường nuôi cấy trong một
tuần, từ một dây rốn có thể tạo được 7 tỉ tế bào, đủ điều trị cho bệnh nhân; trong khi
nếu nuôi cấy từ tế bào gốc máu ngoại vi thì rất khó có thể có lượng tế bào trên.
Điểm đặc biệt nữa là tế bào gốc lấy từ dây rốn dễ được cơ thể chấp nhận, tránh được
việc thải loại.
7
Trước đây để lấy tế bào gốc người
ta thường phải lấy từ tủy, xương và
máu, rồi lấy từ dây rốn của thai nhi
hoặc là hủy thai nhi để lấy tế bào gốc.
Các cách này gặp rất nhiều vấn đề như
đạo đức, số lượng tế bào gốc không
nhiều. Trong khi cách lấy từ màng lót
cuống rốn đạt được hàng loạt tính năng
ưu việt hơn. Điểm đầu tiên là trẻ sơ
sinh nào cũng có cuống rốn nhưng
thường bị vứt đi, cách lấy cũng đơn
giản chứ không phức tạp như lấy ở các
bộ phận khác. Việc lấy tế bào gốc ở
cuống dây rốn cũng không gây nguy
hiểm về tính mạng như các cách khác.
Trong màng lót cuống rốn cũng có đủ hai tế bào chính là biểu mô và trung biểu mô
mà ở những nơi khác khó có cùng một lúc hai loại. Do đó tế bào gốc màng lót
cuống rốn có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào hơn như tủy, sụn, xương, da...
Một ưu thế khác là số lượng và khối lượng tế bào gốc lấy từ màng lót cuống
rốn thật sự vượt trội. Trung bình một cuống dây rốn dài 55cm, bán kính 1cm. Nếu
tách màng lót và trải ra trên một bề mặt thì có diện tích khoảng 330cm 2, tương
đương một trang giấy A5. Sau ba tuần nuôi cấy tế bào gốc biểu mô và trung biểu
mô có thể lên đến con số 6 tỉ. Cách này không vi phạm y đức, không gây tổn thương
cho cả mẹ và con trong quá trình thu giữ dây rốn. Điều này rất quan trọng, đặc biệt
ở Mỹ và các nước phương Tây. Mỗi mẫu tế bào gốc màng dây rốn, máu dây rốn
được lưu giữ trong ngân hàng tế bào gốc 20 năm. Ngay lập tức, bất cứ lúc nào
cần cũng có thể đưa ra sử dụng. Khả năng ứng dụng TBG màng dây rốn, TBG
máu cuống rốn ở VN ngày càng cao và xích gần với thế giới. 60 mẫu dây rốn
được bảo quản. Đến nay ngân hàng MekoStem (Việt Nam) đã bảo quản được 60
mẫu dây rốn, trong đó có 20 mẫu hiến tặng. Các mẫu nói trên đều dùng vào việc
nghiên cứu, chứ chưa có mẫu nào dùng được cho điều trị. Theo tiến sĩ Đông: “Có
khi cả nghìn mẫu dây rốn thì mới có một mẫu dùng được cho điều trị bệnh của các
bệnh nhân không gửi dây rốn. Vì thế, ngân hàng khuyến khích dùng tế bào gốc từ
dây rốn để chữa bệnh cho những người trong cùng gia đình”. Được biết, khả năng
bảo quản của Ngân hàng lên đến 3.000 mẫu. Để tránh nhầm lẫn, mỗi mẫu dây rốn
ký gửi đều có mã số mã vạch riêng.Một mẫu của sản phụ chỉ có duy nhất một mã số
nên nếu không đưa đúng mã số mã vạch thì máy không chạy. Phải làm xét nghiệm
hai tuần trước khi sinh. Tiến sĩ Đông lưu ý, để có thể gửi dây rốn, hai tuần trước
khi sinh các bà mẹ phải đến Ngân hàng MekoStem để đăng ký và làm xét nghiệm.
Nếu mẫu dây rốn không đạt yêu cầu, ngân hàng sẽ không nhận bảo quản. Đó là khi
bà mẹ mang thai bị các bệnh nhiễm trùng lây từ mẹ sang con như HIV, viêm gan B
– C. Về nguyên tắc để bảo quản tế bào gốc cuống rốn hay bất cứ tế bào gốc trưởng
thành nào cũng phải theo trình tự sau:
1. Thu nhận và phân lập tế bào
2. Nuôi cấy để tìm kiếm tế bào gốc
8
3. Nuôi cấy và nhân tế bào gốc đã thu nhận đuợc qua nhiều lần
4. Xác định dòng tế bào thu nhận được là tế bào gốc hay không thông qua những
kỹ thuật nhuộm tế bào với những protein đặc hiệu của tế bào gốc
5. Bước sau cùng là cất giữ tế bào gốc trong môi trường trữ đông đặc biệt và lưu
giữ ở nhiệt độ từ -80 đến -100 độ C.
c.
Từ máu
Người ta vừa khám phá, máu ở người phụ nữ trong chu kỳ kinh có chứa một
loại tế bào gốc có khả năng sao chép cao hơn rất nhiều so với các tế bào gốc lấy từ
máu dây rốn và tủy xương.
A: Hình thái của những tế bào máu đơn nhân được phân lập từ máu kinh
nguyệt.
B: Hình thái của những tế bào máu đơn nhân sau 2 tuần nuôi cấy.
C: Số lượng tế bào được sao chép sau 1 tuần.
D: Số lượng tế bào được sao chép sau 2 tuần.
Theo một nghiên cứu mang tính đột phá, các chuyên gia ở Mỹ đã phát hiện
trong trong những tế bào làm dày thành tử cung trong chu kỳ kinh nguyệt có chứa
một loại tế bào gốc mới, được gọi là “tế bào tái tạo màng trong tử cung”
(Endometrial Regenerative Cells – ERC). Theo nhóm nghiên cứu, tế bào ERC có
khả năng phát triển thành ít nhất 9 loại tế bào khác nhau, trong đó có tim, gan và
phổi. Chúng có thể được sử dụng trong điều trị và thay thế những tế bào già cỗi
hoặc bị hư hại. Nghiên cứu này được thực hiện bởi tiến sĩ Xiaolong Meng thuộc
Viện Nghiên cứu Thông tin sinh học ở Wichita, Kansas, và các cộng sự từ Phòng thí
nghiệm Medistem và các trường Đại học Alberta và Western Ontario. ERC có thể
được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm với qui mô lớn, có khả năng sao chép 70 lần
trong một khoảng thời gian rất ngắn. Tốc độ tái tạo này nhanh hơn rất nhiều so với
những tế bào được lấy từ máu dây rốn và tủy xương. Không chỉ có tốc độ sao chép
9
rất cao trong một chu kỳ khoảng 20 giờ, mà ERC còn tạo ra những nhân tố phát
triển ở mức gần 100.000 lần cao hơn những tế bào gốc lấy từ máu dây rốn. Theo
nhóm nghiên cứu, chỉ 5 ml máu kinh nguyệt được lấy từ một người phụ nữ khoẻ
mạnh cũng cung cấp đủ lượng tế bào gốc để sản xuất tế bào tim sau 2 tuần nuôi cấy.
d.
Từ tủy xương
Một trong những nhiệm vụ hàng đầu của y khoa trong thời gian tới là tìm
nguồn cung cấp tế bào gốc với số lượng lớn. Người ta tính rằng để điều trị cho một
bệnh nhân, cần đưa vào cơ thể hàng triệu tế bào gốc. Trong tủy xương có loại tế bào
này nhưng số lượng không lớn, không thể coi là một nguồn cung cấp đáng kể.
10
e.
Từ da
Các nhà khoa học Mỹ và Nhật vừa tuyên bố khám phá ra kỹ thuật mới có thể
biến tế bào da thành tế bào gốc mà không cần sử dụng đến hoặc hủy đi phôi người.
Các nhà khoa học cho biết, với phương pháp mới mà họ vừa khám phá, việc
biến tế bào da thành tế bào gốc tương đối đơn giản và ít tốn kém hơn so với kỹ thuật
chuyển nhân mà nhà khoa học Ian Wilmut đã sử dụng để tạo nên cừu Dolly năm
1996. Các nhà khoa học đã cấy 4 gen vào tế bào da. Các gen này sẽ tái cấu trúc các
nhiễm sắc thể trong tế bào da, biến tế bào da thành tế bào gốc (tế bào có khả năng
phát triển vô tận và sinh sản ra các tế bào khác nhau).
f.
Biến tế bào gốc nang lông thành tế bào thần kinh
Ngày 28/3, các nhà khoa học Mỹ công bố, tế bào
gốc nằm trong nang lông có thể phát triển thành tế
bào thần kinh. Phát hiện này mở ra một nguồn tế bào
gốc tiềm năng, rất hữu ích trong y học. Nhóm nghiên
cứu thuộc ĐH California phát hiện tế bào gốc lấy từ
nang lông của ria chuột phát triển thành tế bào thần
kinh cũng như tế bào da, tế bào cơ trơn và tế bào tạo
sắc tố. Họ hy vọng một ngày nào đó có thể lấy tế bào
gốc từ nang lông của chính bệnh nhân, biến nó thành
tế bào mong muốn để cấy ghép. Công trình nghiên
cứu nói trên dựa trên nền tảng của một phát hiện
trước đây về tế bào gốc trong nang lông. Tháng
9/2004, nhóm nghiên cứu tại Viện y tế Howard
11
Hughes và ĐH Rockefeller đã phát hiện tế bào gốc nang lông phát triển thành tóc,
các mảng da và tuyến mồ hôi. Sau đó, nhóm nghiên cứu tại ĐH Pennsylvania chỉ ra
rằng tế bào gốc ở chuột phát triển thành tóc và các loại tế bào da khác khi được cấy
ghép. Các nhà nghiên cứu hy vọng cấy ghép tế bào gốc có thể điều trị nhiều chứng
bệnh chẳng hạn như Parkinson, tiểu đường hoặc tổn thương dây sống.
g.
Răng sữa - nguồn tế bào gốc của tương lai
Giới khoa học vừa phát
hiện răng của trẻ sơ sinh là
một nguồn tế bào gốc.
Chúng có thể giúp bác sĩ
nha khoa điều trị răng bị
tổn thương và thậm chí là
chữa tổn thương thần kinh
hoặc các căn bệnh thoái
hoá. Với kỹ thuật hiện nay,
giới khoa học có thể cô lập
2 loại tế bào gốc. Tế bào
gốc lấy từ phôi người, có
thể phát triển thành mọi
loại tế bào trong cơ thể
song vấp phải sự phản đối
của không ít người. Loại tế
bào gốc thứ hai lấy từ cơ
thể người trưởng thành,
tránh được sự phản đối
song có ít khả năng hơn so
với loại thứ nhất. Hiện
chúng ta đã có thêm một nguồn tế bào gốc từ răng sữa của trẻ em, dễ tiếp cận hơn.
Songtao Shi, bác sĩ nhi khoa thuộc Viện Sức khoẻ quốc gia Mỹ, cho biết:
""Những tế bào gốc này dường như tăng trưởng nhanh hơn và có nhiều tiềm năng
phát triển thành nhiều loại tế bào khác so với tế bào gốc ở người trưởng thành. Ông
và đồng nghiệp đã phát hiện tế bào gốc ở răng sữa có thể phát triển thành tế bào
hình thành răng tên là ondontoblasts cũng như tế bào thần kinh và tế bào mỡ. Răng
sữa xuất hiện khi trẻ em được khoảng 6 tháng tuổi và rụng ở độ tuổi từ 6 tới 13.
Công trình nghiên cứu vào năm 2000 của ông Shi cũng cho thấy tuỷ răng khôn của
người lớn chứa tế bào gốc. Khi cô con gái 6 tuổi của ông và bạn của cô bé bắt đầu
thay răng sữa, Shi quyết định nghiên cứu liệu răng sữa có chứa tế bào gốc hay
không. Ông thu thập và để chúng trong một cốc sữa. Ông để cốc đó trong tủ lạnh
qua đêm. Để tách tế bào gốc, Shi chiết tuỷ răng và nuôi cấy tế bào trong nhiều ngày.
Kết quả cho thấy khoảng 12-20 tế bào từ một chiếc răng cửa hoá ra là tế bào gốc.
Bằng cách nuôi cấy tế bào gốc trong nhiều nhân tố tăng trưởng, Shi có thể làm cho
chúng phát triển thành tế bào hình thành răng, tế bào chất béo hoặc tế bào thần kinh.
Các tế bào đó sống sót khi được cấy dưới da và trong não của chuột. Tế bào gốc
cũng cũng thúc đẩy sự tăng trưởng của xương. Nhà sinh học răng miệng Bjorn
12
Reino Olsen thuộc Trường Y Harvard, nhận xét việc khám phá tế bào gốc ở răng
sữa có thể mang lại những thay đổi lớn cho ngành phẫu thuật răng miệng.
h.
Tạo tế bào gốc từ... tinh hoàn
Đàn ông có thể có một nguồn tế bào gốc đầy tiềm năng nằm giữa… 2 chân
của họ!". Các nhà khoa học Mỹ vừa phát hiện, tinh hoàn có thể là nguồn tế bào gốc
để từ đó, tạo ra tế bào não, bắp thịt, máu... Hứa hẹn nhiều ứng dụng trong y khoa về
sau.
Trong một
nghiên
cứu
trên
chuột, các
nhà
khoa
học
Mỹ
phát
hiện
được một
loại tế bào
gốc
của
tinh hoàn có
thể trở về
trạng thái tế
bào gốc
dạng phôi,
tức là có
khả
năng
phát triển
thành nhiều
loại tế bào
khác nhau
của cơ thể.
Là
một
phần của
những nỗ
lực quốc
tế trong việc
phát triển tế bào gốc mà không dùng đến phôi, nghiên cứu này được thực hiện bởi
tiến sĩ Marco Seandel, chuyên gia tế bào gốc của Viện Y khoa Howard Hughes, và
các cộng sự từ 2 trường đại học Harvard và Weill Cornell ở Mỹ. Với khám phá mới
này, các nhà khoa học hy vọng sẽ tạo ra được nguồn tế bào gốc dạng phôi từ tinh
hoàn để phục vụ cho mục đích trị bệnh cho con người. Nhóm nghiên cứu nói vui
rằng đàn ông có thể có một nguồn tế bào gốc đầy tiềm năng nằm giữa… 2 chân của
họ. Trong nghiên cứu này – được thực hiện trong suốt 10 năm qua – các chuyên gia
đã tìm ra trong tinh hoàn chuột một loại tế bào gốc có thể được điều chỉnh để phát
triển thành các tế bào não, bắp thịt, máu và cả mạch máu nữa. Nhóm nghiên cứu đã
khám phá được 1 loại protein đặc thù chỉ có trong một lượng rất nhỏ tế bào gốc của
tinh hoàn chuột có khả năng trở về trạng thái tế bào gốc dạng phôi. Chính protein
này là chỉ dấu sinh học giúp các chuyên gia phát hiện được những tế bào gốc đầy
tiềm năng đó. Theo nhóm nghiên cứu, một ngày nào đó, các bệnh nhân nam sẽ có
thể trông cậy vào tinh hoàn của chính mình như là một nguồn tế bào gốc để cứu
chữa tim hay thận bị thương tổn, hoặc để khắc phục các thiệt hại ở não do các bệnh
Alzheimer hay Parkinson gây ra. Tiến trình khai thác tế bào gốc dạng phôi từ tinh
hoàn chuột bắt đầu từ việc trích xuất một mẫu mô nhỏ của tinh hoàn, giống như
trường hợp lấy mẫu sinh thiết vậy. Không đưa những gien mới vào tế bào gốc như
trong những nghiên cứu khác, tiến sĩ Seandel và các cộng sự đã đưa các tế bào gốc
của tinh hoàn chuột vào một môi trường phát triển đặc biệt, từ đó những tế bào này
sẽ trở về trạng thái của tế bào gốc dạng phôi, tức là có thể phát triển thành nhiều
loại tế bào khác nhau, chứ không chỉ tế bào tinh trùng mà thôi. Trong nghiên cứu
này, các chuyên gia đã biến tế bào gốc của tinh hoàn chuột thành các tế bào của
13
não, máu, mạch máu và bắp thịt. Hiện nay, nhóm nghiên cứu đang cố gắng tìm hiểu
vì sao các tế bào gốc của tinh hoàn chuột có khả năng trở về trạng thái tế bào gốc
dạng phôi. Họ cho rằng việc xác định được cơ chế này sẽ giúp phát triển khả năng
đó cho các tế bào gốc ở các bộ phận khác của cơ thể. Theo tiến sĩ Marco Seandel, tế
bào gốc dạng phôi có khả năng phát triển để trở thành hơn 250 loại tế bào đặc thù
cho nhiều bộ phận khác nhau của cơ thể.
i.
Tạo ra tế bào gốc từ trứng chưa thụ tinh
Các nhà khoa học đã tạo ra được một dạng tế bào gốc của người bằng cách
kích thích trứng chưa thụ tinh, thay vì từ phôi. Thành tựu này mở ra triển vọng mới
trong việc sản xuất các mô để cấy ghép an toàn cho phụ nữ. Với bước tiến y học
quan trọng này, trong tương lai, nếu một người phụ nữ cần cấy ghép để trị bệnh,
như bệnh tiểu đường hay chấn thương cột sống, thì người đó có thể cung cấp trứng
cho các chuyên gia để tạo ra mô cấy ghép mà không sợ bị đào thải bởi cơ thể người
phụ nữ đó. Để tạo ra các mô tương thích với cơ thể của người bệnh về mặt di
truyền, một số nhà khoa học đã cố gắng xây dựng một qui trình gọi là nhân bản liệu
pháp (therapeutic cloning), trong đó DNA lấy từ bệnh nhân sẽ được đưa vào bên
trong trứng chưa thụ tinh, từ đó một phôi sẽ được tạo ra và các bác sĩ sẽ thu được tế
bào gốc từ phôi. Nhưng cho đến nay, chưa có ai thực hiện qui trình này trên con
người. Nghiên cứu mới này cố gắng tạo ra tế bào gốc phôi người theo một hướng đi
khác: kích thích trứng chưa thụ tinh của một phụ nữ để tạo ra sự phát triển phôi.
Theo nhóm nghiên cứu, sự phát triển này không kéo dài đủ lâu để có thể tạo nên
bào thai, mà chỉ đủ để sản sinh ra tế bào gốc tương thích với người cho trứng về mặt
di truyền. Và tất nhiên là phương pháp này không thể tạo ra được tế bào gốc phù
hợp với nam giới.
j.
Màng ối- nguồn tế bào gốc tương lai
Chất dịch bao quanh bào thai đang phát triển trong dạ con có thể là một
nguồn tế bào gốc dồi dào phục vụ nghiên cứu y học. Đây là kết luận do các chuyên
gia thuộc Đại học Vienna, Áo, đưa ra. Nhóm nghiên cứu tại ĐH Vienna phát hiện
một nhóm tế bào bên trong dịch ối, được lấy từ thai phụ trong thời kỳ dò chọc màng
ối thông thường. Họ nghi ngờ đó là tế bào gốc. Những tế bào đó tạo ra một protein
quan trọng tên là Oct-4. Cơ thể cần Oct-4 để làm cho tế bào gốc phôi thai (ESC) trẻ
mãi không già. Tuy nhiên, Oct-4 biến mất nhanh chóng ngay khi các tế bào trên
phát triển thành tế bào chuyên biệt. Ngoài ra, chúng còn tạo ra một số protein quan
trọng khác.
14
Sunde,
Chủ tịch
Hiệp hội
sinh sản và phôi học con người của châu Âu, cho biết: "Tại các quốc gia nơi ESC bị
cấm, sử dụng tế bào gốc trong dịch ối sẽ có thể chấp nhận được". Phải mất 2 năm
nữa giới khoa học mới biết được những tế bào trên có khả năng biến thành loại tế
bào gì, liệu chúng có tiềm năng như ESC hay không. Tuy nhiên, thử nghiệm sơ bộ
cho thấy chúng có thể trở thành tế bào thần kinh. Mặc dù nghiên cứu mới ở giai
đoạn đầu song các chuyên gia hy vọng một ngày nào đó, những tế bào này sẽ giúp
bác sĩ điều trị nhiều căn bệnh mà trong đó tế bào không thể thay thể được trong não
hoặc những nơi khác bị tổn thương chẳng hạn như tiểu đường loại 1, Alzheimer và
Parkinson. Giáo sư Markus Hengstschlager tin tưởng nghiên cứu của nhóm mà ông
đứng đầu sẽ khuyến khích giới khoa học tiến hành nhiều thí nghiệm kiểm tra tiềm
năng của dịch ối.
II.
1.
a.
ỨNG DỤNG
Trong y học
Điều trị vô sinh
Các nhà khoa học: Phan Kim Ngọc, Phạm Văn Phúc, Trương Định và Huỳnh
Thị Lệ Duyên thuộc ĐH Khoa học tự nhiên TP HCM đã thành công trong việc nuôi
cấy tế bào mầm tinh trùng của chuột thành tinh trùng mở ra triển vọng điều trị vô
sinh ở nam giới. Theo thạc sĩ Phan Kim Ngọc, nhóm đã lấy một mảnh mô nhỏ trên
tinh hoàn chuột để thí nghiệm. Chuột dùng để thí nghiệm là những con chuột trưởng
thành, có khả năng sinh sản và trọng lượng từ 18g trở lên. “Sau khi thực hiện quá
trình này, chúng tôi đã thu nhận được một số tế bào mầm sinh dục. Khi đã thu nhận
được những tế bào mầm sinh dục này, chúng tôi tiếp tục đưa vào phòng thí nghiệm.
Thực hiện nuôi các tế bào đó và lần lượt sử dụng nhiều tác nhân, hóa chất để thử
khả năng biệt hóa của các tế bào này”. Qua nhiều lần thử nghiệm kéo dài trong thời
gian hơn hai năm, các nhà khoa học đã thành công khi tìm được một số hóa chất
15
quan trọng có tác động tích cực đến quá trình biệt hóa của tế bào mầm thành tinh
trùng, trong đó có hormone FSH và testosteron. Khi nuôi cấy trong môi trường đặc
biệt của phòng thí nghiệm, tỉ lệ thành công đạt cao nhất 46,33%, nghĩa là cứ lấy 100
tế bào mầm cho nuôi cấy và biệt hóa thì sẽ thu được khoảng 46 tế bào tinh trùng.
Theo các thành viên tham gia nghiên cứu, tỷ lệ này là khá cao trong hỗ trợ sinh sản,
có thể thụ tinh với trứng để phát triển thành phôi trong ống nghiệm. Kết quả thử
nghiệm thành công nói trên đang mở ra cơ hội trong việc ứng dụng phục vụ cho con
người, và hơn hết là có thể điều trị cho những trường hợp đàn ông không có tinh
trùng dẫn đến vô sinh. Theo tiến sĩ Trần Linh Thước, Hiệu phó ĐH Khoa học Tự
nhiên TP HCM, triển vọng thành công của phương pháp này là rất cao, vì thế giới
đã có một số nước như Mỹ, Anh, Nhật… cũng đã áp dụng thành công bằng phương
pháp này. Tuy nhiên để có thể áp dụng thành công trên người cần rất nhiều thời gian
cũng như kinh phí để nhóm nghiên cứu thực hiện”. Thạc sĩ Phan Kim Ngọc cho
biết, từ tháng 9/2008, nhóm nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm cho các tinh trùng
biệt hóa từ tế bào mầm vào thụ tinh trong ống nghiệm để tạo ra chuột con. Dự kiến
công đoạn này mất từ 12 đến 18 tháng, khoảng cuối năm tới 2009 sẽ có kết quả.
Hiện nhóm các nhà khoa học nói trên đang phối hợp cùng Bệnh viện Từ Dũ TP
HCM tiến hành phác thảo các dự án xin phép tiến hành thí nghiệm kết quả nói trên
đối với người. Nếu dự án này được thông qua và tiếp tục thành công thì cơ hội điều
trị vô sinh cho đàn ông không có tinh trùng hoặc tinh trùng không đủ khả năng sinh
thụ thai là rất lớn.
b.
Điều trị bệnh tim
Ðề tài nhánh trong đề tài cấp Nhà nước về "Ðiều trị thử nghiệm tế bào gốc
trong một số bệnh lý về tim mạch" vừa được Viện Tim mạch Việt Nam kết hợp với
Bộ môn Tim mạch (Ðại học Y Hà Nội) và Khoa Huyết học Bệnh viện T.Ư Quân
đội 108 thực hiện nghiên cứu thành công bước đầu. Lần đầu ở nước ta, kỹ thuật
điều trị này được sử dụng cho những tổn thương cơ tim không thể phục hồi, mở ra
hướng điều trị cho hàng nghìn người không may bị các bệnh lý về tim mạch hiểm
nghèo. Khoảng một năm về trước, Viện Tim quốc gia tiếp nhận một người bệnh 67
tuổi ở Hà Nội trong tình trạng phải cấp cứu vì bị nhồi máu cơ tim cấp. Sau khi đặt
stent nong động mạch vành cũng như dùng các loại thuốc đặc trị, nhưng sức khỏe
người bệnh không được cải thiện nhiều do vùng cơ tim bị nhồi máu vẫn hoạt động
kém, phân số tống máu chỉ đạt dưới 40% (trong khi người bình thường đạt 55%) và
có dấu hiệu suy tim. Nếu tình trạng này không được cải thiện, người bệnh sẽ hay
gặp những cơn suy tim, khó thở gây nguy hiểm tới tính mạng. Cách duy nhất có khả
năng cải thiện chức năng co bóp cho thất trái của tim người bệnh là liệu pháp ứng
dụng tế bào gốc điều trị vùng cơ tim bị tổn thương. Tuy nhiên, kỹ thuật này mới
đang ở dạng nghiên cứu tại Việt Nam. Mặc dù vậy, người bệnh và năm trường hợp
khác bị bệnh lý tương tự đồng ý để bác sĩ ứng dụng phương pháp mới này trong
điều trị bệnh với hy vọng mở ra một hướng đi mới trong điều trị bệnh lý tim mạch
tại Việt Nam.
Theo TS Phạm Mạnh Hùng (Viện Tim mạch quốc gia), một trong những
người thực hiện phương pháp mới này cho biết, các bác sĩ lấy khoảng 200 ml dịch
tủy xương, tách lấy còn 10ml dung dịch chứa những tế bào gốc không chọn lọc,
dùng ống thông như thủ thuật của tim mạch can thiệp bơm dung dịch tế bào gốc vào
16
tận vùng cơ tim bị tổn thương. Bóng nong động mạch vành được bơm căng để gây
tắc tạm thời động mạch vành - thủ phạm gây nhồi máu cơ tim, sau đó truyền tế bào
gốc qua nòng của quả bóng nong nhằm kéo dài tối đa thời gian tiếp xúc giữa các tế
bào gốc và mạng lưới vi mạch của động mạch vành bị nhồi máu. Ðánh giá tình
trạng hoạt động của tim sau một năm điều trị bằng tế bào gốc, TS Phạm Mạnh
Hùng cho biết: các tế bào cơ tim bị nhồi máu của người bệnh được hồi phục, các chỉ
số hoạt động của tim trở lại bình thường. Người bệnh có thể thực hiện các hoạt động
cần tới sức lực như đi bộ, leo cầu thang, chạy bước nhỏ, mà không bị khó thở.
GS, TS Nguyễn Lân Việt, Viện trưởng Viện Tim mạch Việt Nam cho biết,
đây là kỹ thuật điều trị mới nhất trên thế giới cho những tổn thương cơ tim không
thể phục hồi. Sáu người bệnh đầu tiên tại Việt Nam được thực hiện phương pháp
mới này là những người bị nhồi máu cơ tim được điều trị nội khoa và can thiệp,
nhưng khả năng co bóp đẩy máu của vùng cơ tim bị nhồi máu vẫn không bảo đảm,
có dấu hiệu suy tim. Những người bệnh dưới 70 tuổi, phân số tống máu trong
khoảng từ 30 đến 40% được chọn để thực hiện phương pháp này. Kết quả sau một
năm thực hiện ứng dụng tế bào gốc vào điều trị, cả sáu người bệnh đều không bị
biến chứng. Kết quả xét nghiệm, siêu âm tim, chụp cắt lớp, chụp cộng hưởng từ,
chụp mạch cho thấy các tổn thương được phục hồi, vùng cơ tim bị nhồi máu hoạt
động được cải thiện rõ rệt. Cả sáu trường hợp đầu tiên này đều được điều trị miễn
phí vì đây là đề tài nhánh trong đề tài cấp nhà nước của Trường đại học Y Hà Nội
với tên gọi “Ðiều trị thử nghiệm tế bào gốc trong một số bệnh tim mạch và cơ quan
tạo máu”. Theo ước tính của các bác sĩ, chi phí cho một ca thực hiện ứng dụng tế
bào gốc trong điều trị tổn thương vùng cơ tim khoảng hơn một trăm triệu đồng, bao
gồm hóa chất, lọc tế bào gốc, chụp đánh giá vùng tổn thương...
Theo thống kê, số người bệnh nhồi máu cơ tim chiếm khoảng 10% tổng số
hơn bảy nghìn người bệnh trong viện, trong số đó có khoảng từ 10 đến 20% người
bệnh sau khi được điều trị bằng các biện pháp can thiệp thông thường như nong, đặt
stent, bắc cầu nối mạch vành... vẫn không cải thiện được chức năng tim. Kỹ thuật
điều trị bệnh lý tim mạch phối hợp ứng dụng liệu pháp tế bào gốc mặc dù đang
trong quá trình nghiên cứu nhưng đã khẳng định những thành công ban đầu, mở ra
17
cơ hội sống khỏe cho những người không may mắn đó, tuy nhiên với chi phí nêu
trên thì người bệnh nghèo khó tiếp cận được dịch vụ này. Dự kiến trong năm nay sẽ
có 30 người bệnh được điều trị bằng phương pháp mới này.
4 trong số 5 bệnh nhân suy tim nặng người Brazil không còn cần phẫu thuật
ghép tim mới sau khi được điều trị bằng tế bào gốc từ chính tuỷ xương của họ.
Thành công này là bước tiến lớn trong nỗ lực sử dụng tế bào gốc điều trị bệnh cho
con người cũng như mang lại hy vọng cho bệnh nhân suy tim. Hans Fernando
Rocha Dohmann thuộc Bệnh viện Pro-Cardiaco, Rio de Janeiro, cho biết nguồn
cung cấp máu ở 4 bệnh nhân của ông có sự cải thiện rõ rệt sau khi điều trị bằng tế
bào gốc. Ông nói: “Thành công này có ý nghĩa xã hội lớn lao bởi hiện không có một
chương trình ghép tim đơn nhất nào trên thế giới có thể điều trị cho mọi bệnh
nhân”. Tiến sĩ Michael Rosen thuộc ĐH Columbia, New York nhận xét: “Giới khoa
học phải mất nhiều thời gian nữa mới có thể thực sự chữa lành một trái tim bằng tế
bào gốc song đây là điều thú vị nhất mà tôi đã chứng kiến trong 40 năm làm nghề
y”. 4 bệnh nhân trên bị suy tim nặng, nghĩa là cơ tim gần như mất khả năng bơm đủ
máy khắp cơ thể. Việc điều trị cho họ liên quan tới việc lấy tế bào từ tuỷ xương và
tiêm chúng vào tâm thất trái của tim. Các bác sĩ tại bệnh viện vẫn chưa hiểu cơ chế
chính xác của tế bào gốc trong tim song họ tin rằng tế bào gốc được lấy từ tuỷ
xương hoặc máu có thể biến thành cơ hoặc mạch máu mới. Chúng cũng có thể gây
ra một phản ứng hoá học, thúc đẩy hoạt động của các tế bào gần nơi tiêm.
c.
Điều trị tiểu đường
Chu
trình
sản
xuất
insulin
của
tuyến
tụy
Các nhà khoa học Anh và Mỹ cho biết họ có thể sử dụng tế bào gốc lấy từ
máu trong dây rốn của trẻ sơ sinh để giúp bệnh nhân tiểu đường loại 1 khôi phục
khả năng sản xuất insulin trong cơ thể. Nghiên cứu này được xem là bước đột phá
quan trọng trong việc ứng dụng tế bào gốc, mở ra niềm hy vọng lớn lao cho bệnh
nhân tiểu đường loại 1. Theo một báo cáo công bố ngày 26/05/2007, các chuyên gia
cho biết sau 4 năm nghiên cứu, đây là lần đầu tiên họ có khả năng phát triển một số
lượng lớn tế bào gốc từ máu dây rốn và sử dụng chúng để thay thế những tế bào sản
xuất insulin bị hư hại ở tuyến tụy của bệnh nhân tiểu đường. Nhóm nghiên cứu đã
sử dụng dây rốn bởi vì đó là nơi đặc biệt chứa rất nhiều tế bào gốc mới của phôi
18
người, và dây rốn cũng dễ được cung cấp bởi những phụ nữ sinh con bằng phẫu
thuật mở tử cung để tại các bệnh viện của khoa Y trường Đại học Texas. Nhóm
nghiên cứu cho rằng “đây là sự chứng minh đầu tiên rằng những tế bào gốc lấy từ
dây rốn người có thể được sử dụng để tổng hợp insulin”. Nghiên cứu này vừa được
giới thiệu trên tạp chí y học Cell Proliferation, ấn bản tháng 6/2007.
Tiến sĩ Randall Urban, thành viên nhóm nghiên cứu và là giáo sư nội khoa
của trường Đại học Texas, phát biểu: “Khám phá này mang lại cho chúng tôi khả
năng tiềm tàng trong việc sản xuất insulin từ tế bào mầm ở người trưởng thành để
điều trị cho bệnh nhân tiểu đường”. Theo trưởng nhóm nghiên cứu, giáo sư Larry
Denner, chuyên gia về nội khoa – nội tiết của trường Đại học Texas, những tế bào
gốc từ dây rốn có khả năng sản xuất một hợp chất có tên là C-peptide, một chất
protein tiền thân của insulin và chỉ hiện diện khi tế bào sản xuất ra insulin. Do đó,
sự hiện diện C-pep chứng minh rằng ít nhất đã có một lượng insulin nhất định được
sản xuất bởi tế bào gốc được dùng thay thế cho tế bào tụy tạng đã hư hại hoặc bị
phá hủy”. Theo ông: “điều kiện tiên quyết của chúng tôi trong việc sản xuất insulin
là phải có sự hiện diện của C-peptide”. Nhóm nghiên cứu cho biết họ hy vọng sẽ tạo
ra các mô tụy tạng mới cho bệnh nhân tiểu đường. Ở những người bị tiểu đường
loại 1, cơ thể họ không còn khả năng sản xuất insulin bởi vì những tế bào đó đã bị
phá hủy
d.
Sản xuất dược liệu
Từ năm 2003 đến nay, trong quá trình nghiên cứu về tế bào gốc, PGS-TS
Nguyễn Mộng Hùng, Khoa Sinh học, ĐH Khoa học Tự nhiên Hà Nội (ĐH Quốc gia
Hà Nội), một trong những chuyên gia hàng đầu ở Việt Nam trong lĩnh vực tế bào
gốc và các cộng sự đã đạt được một số thành quả đáng kể. Có thể kể ra đây một
nhánh của đề tài khoa học cấp nhà nước KC 04.24 về nghiên cứu công nghệ tế bào
gốc với đối tượng nghiên cứu là gà, chuột và thỏ. Chuyện tạo ra những chú gà khảm
là một ví dụ.
Các tế bào gốc từ phôi gà Lương phượng (gà có lông
màu đỏ) đã được các nhà khoa học tiêm cho phôi của
gà ác tiềm (gà có lông trắng hoàn toàn). Gà con nở ra
là gà khảm (con gà ác với bộ lông của gà Lương
phượng).
Một ví dụ khác của nghiên cứu với những con chuột được chiếu xạ liều 900
Rơnghen. Chỉ sau 1 tuần, chúng bị chết hết do tuỷ xương, hồng cầu, bạch cầu và các
tế bào tạo máu bị phá huỷ. Nhưng khi lấy tế bào gốc từ phôi chuột tiêm vào những
con chuột bị chiếu xạ đó thì chúng được cứu sống - chứng minh được là tế bào gốc
của chuột có thể tạo máu, hay nói cách khác, có thể thay thế các tế bào bị chết trong
cơ thể bằng tế bào gốc. Điều này mở ra triển vọng điều trị nhiều căn bệnh trên
người bằng tế bào gốc.
Nói gọn thì trên thế giới có 2 hướng liên quan đến công nghệ tế bào gốc:
hướng nghiên cứu tế bào gốc nhằm mục đích trị liệu (đang được nhắc đến nhiều
trong dư luận xã hội) và hướng nghiên cứu thứ hai (ít được nói đến hơn) - đó là
hướng nghiên cứu tế bào gốc để tạo ra những loài động vật chuyển gen. Thực tế giải
Nobel vừa rồi là đi theo hướng này - tạo những động vật chuyển gien, nhưng là
những mô hình bệnh, nếu sử dụng tế bào gốc để xử lý, để nuôi tế bào gốc in-vitro
19
rất thuận lợi (ví dụ gien gây bệnh thiếu máu, gien gây bệnh Alhizemer...) và đánh
bật gien gây bệnh ra bằng cách thay gien lành từ tế bào gốc vào, sẽ cứu sống được
con vật đó. Đó cũng là triển vọng rất lớn của hướng nghiên cứu này (dùng tế bào
gốc để tạo động vật chuyển gien). Hướng nghiên cứu của các nhà khoa học nhằm
mục đích dùng động vật để tạo ra những protein của người (ví như việc sử dụng
chuột để sản xuất kháng thể, có thể chữa được bệnh cho người...).
e.
Điều trị đột quỵ
Đã từ
lâu,
cấy
ghép tế bào
gốc bào thai
của người để điều trị tổn thương não cho bệnh nhân đột quỵ là mục tiêu của giới
khoa học. Một nghiên cứu mới ở chuột đã mang lại kết quả đầy hứa hẹn: Các tế bào
ghép có thể di chuyển tới vùng não tổn thương và hình thành tế bào thần kinh thay
thế. Bước tiếp theo của các nhà khoa học là chứng minh những tế bào trên có thể
đảo ngược chứng bại liệt ở loài gặm nhấm này trước khi thử nghiệm ở động vật linh
trưởng và con người. Gary Steinberg thuộc ĐH Standford (Mỹ), trưởng nhóm
nghiên cứu, cho biết: “Mặc dù chưa thể sử dụng tế bào gốc để điều trị tổn thương
não cho con người song đây là một bước tiến lớn”
Đột quỵ là nguyên nhân tàn tật chính ở người trưởng thành và gây tử vong
đứng thứ ba tại Mỹ. Nó xảy ra khi mạch máu mang oxy và chất dinh dưỡng tới não
bị nghẽn hoặc vỡ. Sau đó, tế bào não bắt đầu nghẹt thở và chết. Các chuyên gia hy
vọng tế bào gốc có thể phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và sẽ thay thế
mô não tổn thương. Nhóm của Steinberg đã trích tế bào gốc thần kinh từ các phôi
người 16-20 tuần tuổi và nuôi chúng bằng các hoá chất kích thích tăng trưởng để tạo
ra hàng triệu tế bào phục vụ quá trình cấy ghép. Bảy ngày sau khi phẫu thuật để gây
đột quỵ cho chuột, các nhà nghiên cứu đã cấy khoảng 300.000 tế bào vào não chuột.
Một tháng sau, 10.000 tế bào ghép vẫn sống trong não và gần 50% trong số này đã
biến thành tế bào thần kinh. Các tế bào còn lại trông vẫn giống tế bào gốc hoặc đã
biến thành astrocyte, một loại tế bào não hỗ trợ tế bào thần kinh. Điều đáng chú ý là
một số tế bào di chuyển vài milimet khỏi địa điểm tiêm, hướng về phần não tổn
thương. Đây là những tín hiệu tích cực, theo nhận xét của nhóm. Họ cho rằng tế bào
gốc đã định vị được điểm tổn thương, tiến dần tới đó và biến thành các loại tế bào
cần thiết để sửa chữa thương tích. Steinberg nói rằng tế bào gốc bào thai có nhiều
20
lợi thế hơn so với tế bào gốc phôi thai và trưởng thành. Tế bào gốc trưởng thành tồn
tại trong não song khó có thể lấy được chúng và khả năng sống sót sau cấy ghép
thấp hơn cũng như ít linh hoạt hơn
f.
Điều trị xơ gan do nghiện rượu
Bệnh nhân là I. Acxenov, 41 tuổi, bị xơ gan ở giai đoạn cuối. Bệnh viện cho
biết chỉ còn cách ghép gan thì mới cứu được tính mạng cho anh. Bệnh nhân tâm sự:
“Tôi không có tiền, người cho gan cũng không có. Nói thật lòng thì tôi không
muống sống nữa vì trong miệng chỉ thấy độc một vị đắng kinh khủng. Bụng thì luôn
luôn trướng vì đầy nước. Khi bác sĩ cho biết có phương pháp điều trị mới bằng tế
bào gốc, tôi rất mừng và yêu cầu điều trị bằng phương pháp ấy. Kết quả có thế nào
tôi cũng xin chịu, không chữa thì tôi cũng gần chết rồi”. Các bác sĩ đã lấy 600 ml
tủy xương của bệnh nhân, tách tế bào gốc và tiêm vào tĩnh mạch 2 mũi, tiêm thẳng
vào gan 1 mũi. Sau 2 tuần lễ theo dõi, bệnh nhân được xuất viện trong tình trạng
sức khỏe khả quan, theo đánh giá của V. Trung tâm miễn dịch học lâm sàng thuộc
Viện Hàn lâm y học Nga.
g.
Điều trị chấn thương tủy sống
Các
nhà
khoa
học Mỹ đang chuẩn bị thử nghiệm điều trị tổn thương thần kinh cột sống bằng liệu
pháp tế bào gốc. Cuộc thử nghiệm tiến hành trên 400 bệnh nhân với chi phí khoảng
26 triệu USD. Năm 2008, cuộc thử nghiệm trên bắt đầu được tiến hành. Mục đích là
giúp đỡ 400 bệnh nhân bị tổn thương thần kinh cột sống đến từ Hồng Kông, Trung
Quốc đại lục và Đài Loan tái tạo tế bào mới và dây thần kinh mới. Các chuyên gia
sẽ đưa trực tiếp tế bào gốc từ máu ở cột sống vào thần kinh cột sống của người
bệnh. Sau đó, người bệnh sẽ được tiêm thêm Li-ti (Li) để kích thích tế bào mới tái
sinh. Giáo sư Dương Vĩnh Uy (Yang Yong Wei), người Mỹ gốc Hoa, một chuyên
gia của trường Đại học Rutgers bang New Jersey và là người tham gia chương trình
này cho biết: Đợt thí nghiệm lâm sàng giai đoạn 1 này tập trung vào việc thử
nghiệm độ an toàn và tính khả thi của thí nghiệm. Các nghiên cứu viên đang thử
tiêm Li-ti cho 20 bệnh nhân ở Hồng Kông, vì loại nguyên tố này có thể thúc đẩy tế
bào tái sinh. Những tế bào gốc này được lấy từ kho máu và máu từ cột sống của
21
người cho máu, tế bào gốc sẽ được đưa vào cơ thể người bệnh cùng với Li-ti. Như
vậy, cơ thể bệnh nhân có thể sinh ra những sợi thần kinh mới và những “chiếc cầu”,
tác dụng của những “chiếc cầu” là sự kết nối giữa những sợi mới phát triển với
những bộ phận khác của cột sống. Ngoài ra, họ còn quan sát thêm phản ứng thần
kinh của người bệnh, độ nhạy cảm của xúc giác và sức của 10 loại cơ tiêu chuẩn.
h.
Điều trị bỏng
PGS-TS Phan Toàn Thắng trước đây công tác tại Viện Bỏng quốc gia VN và
nay đang sống, làm việc tại Singapore, là người đầu tiên trên thế giới nghiên cứu
thành công qui trình nuôi cấy tế bào gốc từ màng dây rốn. Hiện PGS Thắng đã biệt
hóa tế bào gốc từ màng dây rốn thành tế bào mỡ, sụn, da, thần kinh... Trong đó tế
bào da biệt hóa đã được sử dụng để nuôi cấy loại da nhân tạo, rất hữu ích trong điều
trị bỏng, đặc biệt là các vết bỏng sâu, rộng, vết loét lâu lành. Các vết bỏng, vết loét
được điều trị bằng phương pháp của PGS Thắng đều liền từ ngày điều trị thứ 20.
Phó Giáo sư Phan Toàn Thắng
i.
Chữa các bệnh về mắt
22
Các nhà khoa học dùng kính áp tròng được cấy tế bào gốc để duy trì thị lực
cho người mù. Cuộc phẫu thuật đầu tiên cải thiện đáng kể về thị lực cho bệnh nhân.
Nhóm các bác sĩ phẫu thuật từ ĐH New South Wales, Sydney, Australia, đã khai
thác sức mạnh của công nghệ ghép tế bào gốc. Họ lấy các mẫu tế bào nhỏ từ mắt
của hai người đàn ông và một phụ nữ bị bệnh về giác mạc, cấy chúng trong một
kính áp tròng. Các kính áp tròng chứa tế bào này được đưa vào mắt bệnh nhân trong
vòng ba tuần. Trong suốt thời gian đó, tế bào ghép di chuyển ra khỏi kính và bắt đầu
hàn gắn các vùng giác mạc bị tổn thương. Ba bệnh nhân có thị lực rất kém do bệnh
về giác mạc, đã được phẫu thuật và thị lực được cải thiện đáng kể. Quá trình phẫu
thuật sử dụng các tế bào của chính bệnh nhân để chữa những tổn thương đối với
giác mạc, lớp màng bảo vệ mắt. Cuộc phẫu thuật được tiến hành bằng phương pháp
gây mê, chỉ hai giờ sau khi phẫu thuật, bệnh nhân được trả về nhà mà không cần
phải ở lại bệnh viện, do đó giảm thiểu chi phí cho người bệnh. Việc sử dụng các tế
bảo của chính bệnh nhân có ý nghĩa rất quan trọng vì như thế không cần phải có
người hiến tặng tế bào, qua đó giảm thiểu khả năng bị thải ghép. Nhà nghiên cứu
Nick Di Girolamo cho biết: “Quá trình phẫu thuật diễn ra hoàn toàn đơn giản và
không hề tốn kém. Không giống các kỹ thuật khác, việc cấy ghép theo cách này
không đòi hỏi phải có các hợp chất từ động vật hay từ người khác, mà chỉ cần huyết
thanh của chính bệnh nhân và nó hoàn toàn không gây hại. Không có mũi khâu,
không có vết tích của phẫu thuật và bạn không cần đến bất cứ một trang bị đặc biệt
nào.” Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng, kỹ thuật này có thể được áp dụng với các
bộ phận khác của mắt như võng mạc và thậm chí ở bất cứ chỗ nào trên cơ thể. Anh
(RNIB) nói: “Phát hiện nhỏ này cho thấy triển vọng khả quan của việc sử dụng kính
áp tròng. Chúng tôi trông đợi những phát triển xa hơn của phương pháp mang tính
cách mạng này”. Đây là một phần của một vài nghiên cứu được thực hiện trên khắp
thế giới với mục đích sử dụng phương pháp cấy ghép tế bào để chữa mù.
Các nhà khoa học thuộc Đại học London (Anh) vừa tiến hành cấy ghép
thành công tế bào gốc võng mạc trên chuột thí nghiệm. Trước tiên, các nhà khoa
học đã lấy ra tế bào gốc võng mạc ở chuột thí nghiệm khỏe mạnh. Sau đó cấy ghép
tế bào gốc này vào cơ thể chuột thí nghiệm mắc bệnh mù lòa bẩm sinh LCA. Bệnh
mù lòa bẩm sinh LCA là một loại bệnh thoái hóa võng mạc mang tính di truyền,
thường xuất hiện ở trẻ em. Ở người mắc bệnh này, tế bào cảm thụ ánh sáng trong
mắt sẽ bị bệnh và chết, cuối cùng dẫn đến mù lòa. Trong thí nghiệm, các nhà khoa
học đã sử dụng tế bào gốc có chứa gen Crx. Đây là một loại gen có thể chỉ đạo việc
sinh trưởng thành tế bào cảm thụ ánh sáng lành mạnh. Sau khi cấy tế bào gốc có
23
chứa gen Crx này vào cơ thể chuột thí nghiệm mắc bệnh, các nhà khoa học phát
hiện tế bào gốc có chứa gen Crx đã xâm nhập thành công vào môi trường võng mạc
mới, đồng thời bắt đầu sinh trưởng thành tế bào nón. Tế bào nón là một loại của tế
bào cảm thụ ánh sáng, phát huy vai trò quan trọng trong chức năng cảm thụ ánh
sáng của mắt. Điều này chứng mính rằng đây là lần đầu tiên các nhà khoa học có
thể cấy ghép võng mạc đã trưởng thành vào tế bào mới.
j.
Trong điều trị thoái hóa khớp
Thoái khớp là tình trạng lão hóa của sụn khớp và tổ chức xương dưới sụn,
chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố như di truyền, nội tiết, chuyển hóa và chấn
thương, biểu hiện bằng những thay đổi về hình thái và tính chất của sụn khớp như
sụn bị nhuyễn hoá, kém tính đàn hồi, nứt ra và mỏng đi, tổ chức xương dưới sụn bị
xơ hóa, tạo ra các gai xương và hốc xương dưới sụn. Biểu hiện trên lâm sàng bằng
các triệu chứng đau nhức khớp, có thể tràn dịch khớp, biến dạng khớp, hạn chế vận
động khớp, làm ảnh hưởng đến lao động, sinh hoạt hàng ngày.
Phương pháp cấy ghép bằng tế bào sụn khớp đã được nghiên cứu thực
nghiệm trên động vật từ những thập niên 70-80 của thế kỷ XX, nghiên cứu trên
người vào những thập niên 90. Trong số các nghiên cứu đó, đáng chú ý nhất là
nghiên cứu của TS. Lar Peterson và nhóm các nhà khoa học thuộc trường Đại học
Goterbeg (Thụy Điển) sử dụng phương pháp cấy ghép sụn khớp tự thân. Các tác giả
đã sử dụng phương pháp ghép sụn tự thân (autograft) cho một số bệnh nhân trẻ tuổi
bị thoái khớp gối thứ phát sau chấn thương. Các tế bào sụn được lấy ra từ sụn khớp,
sau đó được nuôi cấy trong một môi trường đặc biệt để được nhân lên, rồi chúng
được ghép vào nơi thiếu hụt sụn khớp.
Do đó kỹ thuật này bao gồm nhiều công đoạn. Trước tiên, tiến hành nội soi
khớp để xác định vị trí sụn bị tổn thương chuẩn bị cho ghép sụn, lấy một ít tổ chức
sụn ở vùng khớp không bị tổn thương. Các tế bào sụn được nuôi cấy trong một môi
trường giàu dinh dưỡng, có nhiều yếu tố tăng trưởng trong vài tuần và các tế bào
này được nhân lên nhiều lần về số lượng, tồn tại ở dạng dịch đặc. Sau đó các tế bào
sụn được cấy ghép vào vị trí sụn bị thiếu hụt. Các tế bào sụn này phải mất vài tháng
mới chuyển thành tổ chức sụn bình thường.
24
2.
Trong lĩnh vực thẩm mỹ
“Tế bào gốc và công nghệ tế bào gốc đã mở ra một chương mới trong việc
ứng dụng chăm sóc da và hỗ trợ điều trị một số bệnh lý về da. Đây thật sự là những
sản phẩm khoa học, được nghiên cứu và đánh giá nghiêm túc và đã được khách
hàng đón nhận…”, Tiến sĩ, bác sĩ Nguyễn Thị Hải Vân, Viện Da liễu Quốc gia, cho
biết.
Ngoài một ngân hàng tế bào gốc đã đi vào hoạt động, một ngân hàng khác
chuẩn bị đi vào hoạt động vào cuối năm nay. Viện Da liễu Quốc gia cũng đang triển
khai lập một trung tâm chuyên chăm sóc da từ các sản phẩm tế bào gốc. MekoStem
là ngân hàng tế bào gốc đầu tiên ở Việt Nam được Bộ Y tế cấp phép, có khả năng
bảo quản lên đến 3.000 mẫu. MekoStem đã ký hợp đồng chuyển giao công nghệ với
PGS-TS Phan Toàn Thắng, hiện nghiên cứu, giảng dạy Đại học Quốc gia Singapore
và là người đầu tiên trên thế giới phân lập được tế bào gốc từ màng cuống rốn. Hiện
khả năng tiếp nhận nguồn tế bào gốc của ngân hàng MekoStem mỗi ngày là 5 đến 7
mẫu. Bà Đặng Thị Kim Lan, Giám đốc Ngân hàng tế bào gốc MekoStem cho biết,
có hàng trăm khách hàng tìm đến MekoStem và cũng có hơn 100 mẫu tế bào màng
cuống rốn gửi tại đây. Chi phí cho một trường hợp bảo quản tế bào màng dây rốn là
750 USD, tế bào máu dây rốn là 1.200 USD. MekoStem đang miễn phí đối với năm
trường hợp đăng ký gửi dây rốn theo yêu cầu và đến nay, đã có một trường hợp
được thực hiện. Sau ngân hàng tế bào gốc MekoStem, Công ty Mamprotech Việt
Nam đang chuẩn bị cho việc ra đời ngân hàng tế bào gốc tư nhân đầu tiên ở Việt
Nam, dự định sẽ đi vào hoạt động vào cuối năm 2009. Đây là công ty đầu tiên có dự
án đầu tư phát triển về công nghệ tế bào gốc trong Khu công nghệ cao TP HCM.
Giám đốc dự án Mamprotech Việt Nam, ông Nguyễn Quang Dực cho biết, ngoài
thành lập ngân hàng tế bào gốc, công ty sẽ triển khai và sản xuất sản phẩm y sinh
với công nghệ tế bào gốc. Toàn bộ nhân lực, vật lực đã chuẩn bị sẵn sàng, trong đó,
nguồn nhân lực là các chuyên gia nước ngoài và một phần lớn là các cán bộ trẻ của
Phòng thí nghiệm và ứng dụng nghiên cứu tế bào gốc của ĐH Quốc Gia TP HCM.
Ông Dực cũng cho hay, đầu tư cho trang thiết bị hiện đại của dự án lên tới trên
30.000 USD một người làm việc. Đây là dự án được công ty mẹ Mamprotech ở
Australia rất quan tâm.
Các nhà nghiên cứu của Công ty Cổ phần Sinh học và Y học tái tạo (FBM)
cũng vừa cho biết, kết quả đầu tiên trong lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc của họ đã
đến được công chúng. Đó là những sản phẩm có nguồn gốc từ dược phẩm nhưng
được dùng với mục đích thẩm mỹ. Hai sản phẩm nói trên là Juvian và JuviGrow S.
Juvian có bản chất là dung dịch nuôi cấy tế bào, khi tiếp xúc với da (sử dụng cho da
mặt) sẽ thẩm thấu vào da và cung cấp dưỡng chất cho tế bào gốc da. Khi đó, tế bào
gốc da sẽ khoẻ và tất cả các đặc tính sinh học của da nhờ đó được cải thiện.
25