1. Tế bào gốc là gì?

Cơ thể chúng ta được tạo thành từ nhiều loại tế bào khác nhau. Ví dụ như: tế bào cơ tim, tế bào máu, tế bào thần kinh… Hầu hết các tế bào được chuyên môn hóa để thực hiện chức năng cụ thể. Chẳng hạn như các tế bào hồng cầu thực hiện chức năng mang oxi cho máu. Nhưng tất cả chúng đều không thể tự phân chia để tái tạo.

Tất cả các loại tế bào đó đều xuất phát từ tế bào nguyên thủy ban đầu. Đó là “tế bào gốc”. Tế bào này được coi như vật liệu nguyên sơ nhất của cơ thể. Trong điều kiện thích hợp, các tế bào gốc có thể phân chia để hình thành nên nhiều tế bào con. Các tế bào con phát triển thành các tế bào gốc mới; hoặc qua quá trình biệt hóa chức năng để hình thành nên các loại tế bào khác nhau trong cơ thể. Các loại tế bào khác không có khả năng tạo ra loại tế bào mới.

2. Các loại tế bào gốc

Có lẽ bạn đang thắc mắc rằng: Vậy các tế bào gốc này có thể tìm thấy ở đâu trong cơ thể? Hiện nay, các nhà nghiên cứu đã phát hiện được một số nguồn khác nhau gồm:

• Tế bào phôi.

Những tế bào này đến từ phôi, độ “tuổi” từ ba đến năm ngày . Ở giai đoạn này, phôi được gọi là phôi nang và có khoảng 150 tế bào.

Đây là những tế bào đa năng. Nghĩa là chúng có thể phân chia thành nhiều tế bào gốc hơn. Hoặc có thể trở thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể. Tính linh hoạt này cho phép chúng được sử dụng để tái tạo hoặc sửa chữa các mô, cơ quan bị bệnh.

• Tế bào trưởng thành.

Những tế bào này được tìm thấy với số lượng nhỏ trong hầu hết các mô trưởng thành. Chẳng hạn như tủy xương. So với tế bào gốc phôi, tế bào này có khả năng hạn chế hơn trong việc tạo ra các tế bào khác.

Các nhà nghiên cứu nghĩ rằng: tế bào gốc trưởng thành chỉ có thể tạo ra các loại tế bào tương tự. Ví dụ: các tế bào cư trú trong tủy xương chỉ có thể sinh ra các tế bào máu. Tuy nhiên, các bằng chứng mới đây cho thấy: các tế bào gốc trưởng thành có thể tạo ra nhiều loại tế bào khác nhau. Ví dụ, tế bào gốc tủy xương có thể tạo ra các tế bào cơ xương hoặc tim. Nghiên cứu này đã dẫn đến các thử nghiệm lâm sàng ở giai đoạn đầu để kiểm tra tính hữu ích và an toàn ở người. Ví dụ, các tế bào gốc trưởng thành hiện đang được thử nghiệm ở những người mắc bệnh thần kinh hoặc tim.

• Tế bào chu sinh.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các tế bào gốc trong nước ối và máu cuống rốn. Những tế bào này cũng có khả năng biệt hóa thành các tế bào chuyên biệt.

Nước ối lấp đầy túi thai và bảo vệ thai nhi đang phát triển trong tử cung. Các nhà nghiên cứu đã xác định các tế bào gốc trong các mẫu nước ối. Cách này dùng để kiểm tra các bất thường, nhờ một thủ thuật gọi là chọc ối. Hiện vẫn còn cần nhiều nghiên cứu về tiềm năng của tế bào này.

Các tế bào đa năng cảm ứng.

Hay còn gọi là tế bào IPS. Chúng là những tế bào được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Các tế bào IPS đa năng và có thể phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào. 

Cảm ứng có nghĩa là chúng được tạo ra trong phòng thí nghiệm bằng cách lấy các tế bào trưởng thành để lập trình lại gen trở thành tế bào gốc. Nhờ đó, các nhà nghiên cứu có thể lập trình lại hoạt động tương tự tế bào gốc phôi. Kỹ thuật mới này cho phép sử dụng các tế bào được lập trình lại thay vì tế bào gốc phôi. Từ đó ngăn chặn sự từ chối của hệ thống miễn dịch . Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa biết: Liệu sử dụng các tế bào trưởng thành bị thay đổi có gây ra tác dụng phụ ở người hay không ?

Các nhà nghiên cứu đã lấy các tế bào mô liên kết và lập trình lại để trở thành các tế bào tim. Trong các nghiên cứu, động vật bị suy tim được tiêm tế bào tim mới đã cải thiện chức năng tim và thời gian sống sót.

3. Tại sao tế bào gốc lại hữu ích?

Chúng được sử dụng trong những hoạt động sau:

• Dùng để nghiên cứu

Giúp chúng ta hiểu cơ bản về cách thức hoạt động của các sinh vật sống . Cũng như những gì xảy ra trong các loại tế bào trong nghiên cứu bệnh tật.

• Liệu pháp thay thế

Thay thế các tế bào bị mất hoặc hư hỏng mà cơ thể không thể tự phục hồi tự nhiên.

3.1 Nghiên cứu tế bào

Sử dụng tế bào gốc trong nghiên cứu để hiểu rõ hơn các tính chất của tế bào. Nhờ đó chúng ta có thể:

• Hiểu làm thế nào cơ thể chúng ta tăng trưởng và phát triển.

• Tìm cách sử dụng tế bào gốc để thay thế mô đã bị hư hỏng hoặc mất.

Chúng ta có thể sử dụng để nghiên cứu: Làm thế nào các tế bào trở nên chuyên biệt cho các chức năng cụ thể. Và điều gì xảy ra khi quá trình này gặp trục trặc trong bệnh tật. Nếu chúng ta hiểu sự phát triển của tế bào, chúng ta có thể phát triển các cấu trúc mô và cơ quan từ các tế bào này. Sau đó tìm hiểu cách chúng hoạt động và bị ảnh hưởng bởi các loại thuốc.

3.2 Liệu pháp tế bào gốc

Còn được gọi là y học tái tạo, thúc đẩy phản ứng sửa chữa các mô bị bệnh, rối loạn chức năng hoặc bị tổn thương bằng cách sử dụng tế bào gốc hoặc các dẫn xuất của chúng. Các tế bào, mô và cơ quan đôi khi có thể bị hư hỏng hoặc mất vĩnh viễn do bệnh tật, chấn thương và các điều kiện di truyền. Có thể ứng dụng loại tế bào này để tạo ra các tế bào mới. Sau đó cấy ghép vào cơ thể để thay thế những tế bào bị hư hỏng hoặc bị mất. Đây là phương pháp điều trị trong cấy ghép nội tạng. Sử dụng các tế bào thay vì các cơ quan của người hiến tặng, vốn rất hạn chế.

Các nhà nghiên cứu phát triển tế bào gốc trong phòng thí nghiệm. Những tế bào này được chế tác để chuyên hóa thành các loại tế bào cụ thể. Các tế bào chuyên biệt sau đó có thể được cấy vào người. Ví dụ, nếu người mắc bệnh tim, các tế bào có thể được tiêm vào cơ tim. Các tế bào cơ tim được cấy ghép khỏe mạnh có thể góp phần sửa chữa cơ tim bị khiếm khuyết.

Tế bào gốc trưởng thành hiện đang được sử dụng để điều trị một số trường hợp, ví dụ:

• Các tế bào trong máu được sử dụng để cung cấp nguồn tế bào máu khỏe mạnh cho người mắc bệnh về máu. Chẳng hạn như bệnh thalassemia và bệnh nhân ung thư đã mất tế bào gốc trong quá trình điều trị.

• Tế bào gốc da có thể được sử dụng để tạo ra làn da mới cho người bị bỏng nặng. Xem thêm: Bật mí các bước chăm sóc da của người Nhật

• Thoái hóa điểm vàng liên quan đến tuổi tác (AMD):  là một ví dụ về căn bệnh mà tế bào gốc có thể được sử dụng như một hình thức điều trị mới trong tương lai. Một số người bị AMD mất thị lực vì các tế bào biểu mô sắc tố võng mạc (RPE) ngừng hoạt động. Các nhà khoa học sử dụng các tế bào IPS để tạo ra các tế bào RPE mới trong phòng thí nghiệm. Sau đó đưa chúng vào mắt bệnh nhân để thay thế các tế bào bị hư hại.

• Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm tế bào gốc trưởng thành để điều trị các tình trạng khác. Ví dụ :một số bệnh thoái hóa như suy tim.

4. Những vấn đề về điều trị bằng tế bào gốc

Tế bào gốc có thể được sử dụng để tạo ra các cơ quan mới dùng trong cấy ghép. Hiện tại, các cơ quan bị tổn thương có thể được thay thế bằng cách lấy từ người hiến tặng. Tuy nhiên các cơ quan được hiến có thể bị ‘từ chối’ bởi hệ thống miễn dịch.

Các tế bào IPS được tạo ra từ chính bệnh nhân có thể được sử dụng để tạo cơ quan mới có nguy cơ bị đào thải thấp hơn.

4.1 Làm thế nào để tạo ra các tế bào gốc đa năng cảm ứng IPS?

Tín hiệu trong cơ thể giúp tế bào biết chúng sẽ trở thành loại tế bào chuyên biệt nào. Đó là nhờ cách chuyển đổi một số gen và tắt một số gen.

Để tạo ra các tế bào IPS, các nhà khoa học làm thay đổi các tín hiệu của tế bào. Họ thực hiện tắt các gen tín hiệu biến đổi chuyên biệt và bật các gen tín hiệu để trở thành tế bào gốc.

4.2 Tại sao lại có tranh cãi về việc sử dụng tế bào gốc phôi?

Tế bào phôi thu được từ phôi giai đoạn đầu nhờ thụ tinh trong ống nghiệm. Bởi vì tế bào này người được chiết xuất từ ​​phôi người. Do đó một số  vấn đề về mặt đạo đức đã được đặt ra.

Viện Y tế Quốc gia đã đưa ra các hướng dẫn cho nghiên cứu tế bào gốc phôi người vào năm 2009. Các hướng dẫn xác định tế bào và cách chúng được sử dụng trong nghiên cứu. Trong đó cũng đưa ra khuyến nghị cho việc hiến tế bào phôi. Ngoài ra, hướng dẫn nêu các tế bào từ phôi được tạo ra bởi thụ tinh trong ống nghiệm chỉ có thể được sử dụng khi phôi không còn cần thiết.

4.3 Những phôi này đến từ đâu?

Phôi được sử dụng trong nghiên cứu đến từ  thụ tinh trong ống nghiệm. Phôi này không được dùng cấy vào tử cung phụ nữ. Các tế bào gốc được tặng với sự đồng ý từ các nhà tài trợ. Các tế bào này có thể sống và phát triển trong các dung dịch đặc biệt trong ống nghiệm hoặc đĩa petri trong phòng thí nghiệm.

4.4 Tại sao các nhà nghiên cứu không thể sử dụng tế bào gốc trưởng thành thay thế?

Mặc dù nghiên cứu về tế bào gốc trưởng thành có triển vọng. Nhưng nó có thể không linh hoạt và bền như tế bào gốc phôi. Loại tế bào này có thể không điều khiển được để tạo ra tất cả các loại tế bào. Điều này hạn chế việc sử dụng để điều trị bệnh.

Tế bào trưởng thành cũng có nhiều khả năng chứa những bất thường do môi trường. Hoặc có thể gặp lỗi trong quá trình sao chép. Tuy nhiên, hiện nay nghiên cứu cho thấy: Các tế bào này có khả năng thích nghi cao hơn so với suy nghĩ ban đầu.

4.5 Các dòng tế bào gốc là gì và tại sao các nhà nghiên cứu muốn sử dụng chúng?

Một dòng tế bào gốc là một nhóm các tế bào từ một tế bào gốc ban đầu và được phát triển trong phòng thí nghiệm. Các tế bào trong một dòng tế bào tiếp tục phát triển nhưng không biệt hóa chức năng. Lý tưởng nhất là chúng không có khiếm khuyết di truyền và tiếp tục tạo ra nhiều tế bào gốc hơn. Các cụm tế bào được lấy từ một dòng tế bào gốc được lưu trữ hoặc chia sẻ với các nhà nghiên cứu khác.

4.6 Những vấn đề tiềm ẩn khi sử dụng tế bào gốc phôi ở người là gì?

Để các tế bào gốc phôi có ích ở người, các nhà nghiên cứu phải chắc chắn rằng: các tế bào này sẽ biệt hóa thành các loại tế bào cụ thể mong muốn.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra các cách để hướng các tế bào gốc trở thành các loại tế bào cụ thể. Chẳng hạn như hướng các tế bào phôi trở thành tế bào tim. Nghiên cứu đang được tiến hành trong lĩnh vực này.

Tế bào phôi cũng có thể phát triển không đều. Các nhà nghiên cứu đang tìm hiểu để kiểm soát sự phát triển và biệt hóa của tế bào.

Tế bào phôi cũng có thể kích hoạt phản ứng miễn dịch. Trong đó cơ thể người nhận tấn công tế bào gốc như vật lạ. Hoặc tế bào có thể không hoạt động bình thường. Các nhà khoa học vẫn tìm cách để tránh những biến chứng có thể xảy ra.

Tế bào gốc đã mở ra một hướng điều trị tiềm năng cho ngành y học. Việc ứng dụng tế bào này sẽ đem lại nhiều cơ hội hơn trong điều trị bệnh lý phức tạp. Mặc dù hiện nay việc tiếp cận công nghệ điều trị tế bào gốc còn hạn chế. Chúng ta vẫn luôn hy vọng và tin tưởng sự phát triển của ngành y học sẽ giúp nhiều người có cơ hội điều trị tốt hơn.

                                                                                                                                                      Bác sĩ Trương Mỹ Linh