TẾ BÀO GỐC: LOẠI, ỨNG DỤNG VÀ NƠI TÌM THẤY CHÚNG - TÂM THẦN KINH - 2026

Gốc tế bào là một loại tế bào được tìm thấy tự nhiên trong tất cả các sinh vật sống đa bào. Chúng có đặc điểm là biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào và phân chia để tạo ra nhiều tế bào gốc hơn.

Loại tế bào này rất quan trọng từ trước khi sinh ra, vì một vài ngày sau khi tham gia hai giao tử bắt đầu phân chia và nhân lên tạo ra các tế bào gốc sẽ chuyên hóa và tạo ra các cơ quan và mô khác nhau của cơ thể phôi thai.

Minh họa tế bào gốc

Tầm quan trọng của tế bào gốc nằm ở khả năng phát triển và hình thành của hầu hết mọi loại tế bào. Khả năng này có thể được sử dụng để sửa chữa và bổ sung các tế bào bị tổn thương hoặc bị phá hủy.

Hiện nay, ứng dụng lâm sàng của tế bào gốc đang được nghiên cứu trong nhiều bệnh như Parkinson, Alzheimer hoặc một số bệnh bẩm sinh. Hơn nữa, đã có những sản phẩm dựa trên tế bào gốc bắt đầu được sử dụng trên toàn thế giới trong y học chỉnh hình.

Có tế bào gốc ở người lớn hay chỉ ở trẻ em?

Tế bào gốc vẫn tồn tại ở những người trưởng thành, mặc dù số lượng ít hơn và ít tiềm năng hơn so với giai đoạn phôi thai.

Các tế bào gốc này hiện diện trong một số cấu trúc như tủy xương, cơ và não; Nhờ chúng, các tế bào bị hư hỏng có thể được thay thế và các cơ quan có thể tiếp tục hoạt động bình thường.

Chúng có gì khác biệt với các loại tế bào khác?

Nhìn chung, có thể nói rằng tế bào gốc có ba đặc tính chính giúp phân biệt chúng với các tế bào khác:

• Chúng có thể sinh sản trong thời gian dài.
• Họ không chuyên biệt.
• Họ có thể chuyên về bất kỳ loại ô nào.

Những đặc tính này làm cho chúng có khả năng có lợi để điều trị một số bệnh do sự hao mòn hoặc thoái hóa của một số tế bào, chẳng hạn như bệnh thoái hóa thần kinh.

Những đặc tính đáng kinh ngạc này của tế bào gốc lần đầu tiên được nghiên cứu cách đây chỉ 35 năm, vào năm 1981, khi một nhóm các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng có thể chiết xuất tế bào gốc từ phôi chuột.

Mãi đến năm 1998, khi các nghiên cứu được thực hiện trên chuột có thể được ngoại suy cho người, khi các tế bào gốc đầu tiên được chiết xuất từ ​​phôi người và nuôi cấy trong ống nghiệm để nghiên cứu chức năng và đặc tính của chúng. Những tế bào gốc này được gọi là tế bào gốc phôi.

Năm 2006, một cột mốc quan trọng khác trong lịch sử nghiên cứu tế bào gốc đã xảy ra, một nhóm các nhà nghiên cứu đã khám phá ra cách một số tế bào trưởng thành có thể được lập trình lại về mặt di truyền để tạo ra các tế bào gốc có thể chuyên biệt hóa một số loại tế bào. Loại tế bào gốc này được gọi là tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS).

Mặc dù đã có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu tế bào gốc trong 35 năm này, vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn nữa để hiểu rõ hơn về chúng và có thể sử dụng chúng trong việc tạo ra các liệu pháp mới và nghiên cứu sự phát triển chuẩn mực của con người.

Các loại tế bào gốc

Tế bào gốc có thể được phân loại rộng rãi theo mức độ trưởng thành của chúng thành tế bào gốc phôi, thai nhi, tế bào gốc trưởng thành và tế bào gốc đa năng cảm ứng.

Ngoài ra, không phải tất cả các tế bào gốc đều có cùng khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào. Tùy thuộc vào loại tế bào mà tế bào gốc có thể được biệt hóa, chúng có thể là:

Toàn năng (hoặc toàn năng)

Morula, tế bào toàn năng. Nguồn: Pidalka44 Chúng có thể biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào. Những tế bào này chỉ có thể được tìm thấy trong phôi dâu (tập hợp các tế bào xảy ra sau sự kết hợp của hai giao tử) và về mặt lý thuyết, trong phôi, mặc dù tế bào gốc phôi vẫn chưa thể phát triển và tạo ra tất cả các loại. của tế bào.

Toàn năng

Khuẩn lạc của tế bào gốc phôi người. Nguồn: Miền công cộng

Chúng là bước tiếp theo của tế bào gốc toàn năng và có thể biệt hóa thành hầu hết mọi loại tế bào. Nuôi cấy tế bào phôi và tế bào gốc cảm ứng là đa năng.

Đa năng

Ảnh hiển vi đồng bộ của các tế bào tiền thân thần kinh dương tính với GFP (màu xanh lá cây) trong khứu giác của chuột. Nguồn: Oleg Tsupykov Chúng có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào, nhưng chỉ những tế bào thuộc một nhóm tế bào có liên quan. Ví dụ, các tế bào đa năng trong tim chỉ có thể biệt hóa thành các mô tạo nên tim. Những tế bào này có thể được thu thập từ bào thai.

Oligopotent

Tế bào đuôi gai chưa trưởng thành dòng tủy (oligopotent) Nguồn: Josef Neumüller, Sylvia Emanuela Neumüller-Guber, Johannes Huber, Adolf Ellinger và Thomas Wagner Chúng có thể biệt hóa thành một số loại tế bào, chẳng hạn để hình thành cùng một mô. Tế bào gốc trưởng thành có tính đa năng.

Toàn năng

Loại tế bào máu của tế bào gan bào thai (tế bào gốc đơn năng). Nguồn: Khoa Mô học, Cao đẳng Y tế Đại học Jagiellonian Chúng chỉ có thể biệt hóa thành một loại tế bào. Các tế bào gốc này khác với các tế bào trưởng thành bình thường ở chỗ chúng duy trì đặc tính sinh sản của mình trong một thời gian dài (trước khi biệt hóa). Ví dụ, loại tế bào gốc này có thể được tìm thấy trong một số cơ.

Tế bào gốc phôi

Tế bào gốc phôi của một con chuột. Nguồn: Quỹ Khoa học Quốc gia

Tế bào gốc phôi được chiết xuất từ ​​phôi. Hầu hết đến từ các giao tử đã được thụ tinh trong ống nghiệm chứ không phải từ phụ nữ mang thai tự nhiên. Về lý thuyết, chúng có tính toàn năng, tức là chúng có thể tạo ra bất kỳ loại tế bào nào, mặc dù hiện tại chỉ có một số loại tế bào có thể được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm.

Sau khi tế bào gốc được chiết xuất, một quá trình nuôi cấy được thực hiện trong đó tế bào và vật liệu dinh dưỡng (môi trường nuôi cấy) được đưa vào đĩa thí nghiệm. Trong quá trình nuôi cấy, các tế bào phát triển và bắt đầu phân chia tạo ra một lớp mỏng kéo dài trên toàn bộ bề mặt của đĩa.

Tế bào gốc bào thai

Tế bào gốc bào thai. Nguồn: Teixeira, J., Rueda, BR, và Pru, JK, Tế bào gốc tử cung (30 tháng 9 năm 2008), StemBook, ed. Cộng đồng Nghiên cứu Tế bào gốc, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.16.1, http://www.stembook.org.

Tế bào gốc của bào thai được lấy từ bào thai (từ tuần thứ 10 của thai kỳ). Những tế bào này có thể được tìm thấy trong hầu hết các mô của thai nhi.

Các tế bào gốc này là đa năng, nghĩa là, chúng có thể biệt hóa thành một số loại tế bào có liên quan, ví dụ, trong một số mô tương tự để hình thành cùng một cơ quan.

Tế bào gốc trưởng thành

Ảnh hiển vi của một tế bào gốc trưởng thành cho thấy các đặc điểm siêu cấu trúc điển hình. Nguồn: Robert M. Hunt, Creative Commons Attribution

Trong một số mô trưởng thành, chẳng hạn như da, cơ, ruột và tủy xương, có các tế bào gốc trưởng thành có thể tăng sinh và biệt hóa thành các tế bào của cùng một mô để thay thế các tế bào đã chết hoặc bị hư hỏng, vì vậy chúng là những tế bào tạo máu. Tế bào gốc trưởng thành cũng có thể được tìm thấy trong máu dây rốn.

Ví dụ, trong tủy xương có các tế bào gốc của máu phát triển thành các tế bào máu trưởng thành (hồng cầu, bạch cầu, hoặc tiểu cầu).

Nghiên cứu với những loại tế bào này đã được tiên tiến rất nhiều và việc cấy ghép tế bào gốc trưởng thành từ tủy xương hoặc máu cuống rốn hiện đang được thực hiện để điều trị các bệnh về máu như hội chứng rối loạn sinh tủy và tăng sinh tủy.

Tiềm năng điều trị của các tế bào gốc trưởng thành khác như tế bào trung mô, sản xuất tế bào từ xương, sụn và chất béo, hiện đang được nghiên cứu để điều trị các bệnh như viêm khớp.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng

Tế bào gốc đa năng cảm ứng. Nguồn: Phòng thí nghiệm Gepstein

Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS) đã là tế bào trưởng thành chuyên biệt (ví dụ từ da) đã được tái lập trình di truyền trong ống nghiệm để có các đặc tính của tế bào gốc phôi.

Để lập trình lại các tế bào trưởng thành, chúng được lấy từ người lớn và nuôi cấy trên đĩa, nơi các vi rút được tạo ra trong phòng thí nghiệm với các gen cụ thể được đưa vào để tích hợp với các tế bào và sửa đổi thông tin di truyền của chúng.

Mặc dù tế bào iPS và tế bào phôi thai có nhiều đặc điểm nhưng chúng không hoàn toàn giống nhau, những khác biệt này hiện đang được nghiên cứu, cũng như các quy trình mới để tạo ra iPS.

Mặc dù cần phải nghiên cứu thêm, các tế bào iPS đã được sử dụng để kiểm tra tác dụng của một số loại thuốc đang được thử nghiệm lâm sàng và dự kiến ​​sẽ hữu ích cho việc cấy ghép trong tương lai gần.

Việc cấy ghép tế bào IPS hiện không được thực hiện vì một số nghiên cứu trên động vật đã dẫn đến hình thành ung thư, có thể do kỹ thuật được sử dụng để lập trình lại các tế bào.

Nuôi cấy tế bào gốc

Blastocyst, bên trong có tế bào gốc. Nguồn: Gnzlndrs

Nuôi cấy tế bào gốc không đạt hiệu quả 100%, có những thời điểm tế bào không phát triển hoặc không phân chia. Tuy nhiên, khi việc nuôi cấy đã có hiệu quả, các nhóm tế bào gốc được lấy và các quần thể mới được tạo ra sẽ tiếp tục phân chia và bắt đầu biệt hóa. Tế bào gốc có thể được đông lạnh và lưu trữ tại bất kỳ thời điểm nào trong quá trình này.

Trong quá trình nuôi cấy, các tế bào gốc có thể nhóm lại với nhau một cách tự phát và chuyên hóa bất kỳ loại mô nào (cơ, thần kinh …). Việc chúng có thể chuyên biệt hóa là một dấu hiệu cho thấy các tế bào đang ở trong tình trạng tốt, nhưng lý tưởng nhất là quá trình chuyên biệt hóa được các nhà nghiên cứu kiểm soát để tạo ra các quần thể tế bào cụ thể.

Để kiểm soát sự biệt hóa của các tế bào gốc phôi, các nhà nghiên cứu điều chỉnh thành phần hóa học của môi trường nuôi cấy, hình vuông hoặc chính tế bào bằng cách chèn các gen cụ thể vào đó.

Thông qua nhiều nghiên cứu, các giao thức đã được tạo ra chỉ ra những thông số nào phải được sửa đổi và cách thực hiện để tạo ra các mẫu cấy tế bào cụ thể.

Hiện tại, cấy ghép tế bào gốc phôi không được thực hiện ở người vì trong một số nghiên cứu trên động vật, người ta đã quan sát thấy rằng chúng có thể dẫn đến sự phát triển của bệnh ung thư. Nghiên cứu vẫn đang được tiến hành và họ có nhiều hứa hẹn cho các phương pháp điều trị trong tương lai.

Phương pháp điều trị tế bào gốc

Hiện nay, phương pháp sử dụng tế bào gốc được nghiên cứu và thực hành lâm sàng nhiều nhất là cấy ghép tế bào gốc máu (tạo máu) từ tủy xương hoặc dây rốn. Chúng được sử dụng để điều trị các vấn đề về máu và hệ thống miễn dịch, cũng như để tái tạo các tế bào bị tổn thương sau khi điều trị hóa trị hoặc xạ trị.

Hàng năm, hơn 26.000 người được điều trị ở Châu Âu bằng phương pháp cấy ghép tế bào gốc hemetapoietic hàng năm. Các bệnh hiện có thể được điều trị bằng cấy ghép là:

Bệnh bạch cầu và u lympho

• Ung thư bạch cầu cấp tính.
• Bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính.
• Bệnh bạch cầu nguyên bào tủy mãn tính.
• Bệnh bạch cầu nguyên bào lympho mãn tính.
• Bệnh bạch cầu myelomonocytic vị thành niên.
• U lympho Hodgkin.
• Non-Hodgkin lymphoma.

Các bệnh liên quan đến tủy xương

• Thiếu máu bất sản trầm trọng.
• Thiếu máu Fanconi.
• Đái huyết sắc tố kịch phát về đêm.
• Bất sản hồng cầu đơn thuần.
• Giảm tiểu cầu bẩm sinh / tăng bạch cầu hạt.
• Hội chứng tăng sinh tủy và rối loạn sinh tủy.
• Bệnh đa u tủy.

Bệnh hệ thống miễn dịch di truyền

• Suy giảm miễn dịch kết hợp trầm trọng.
• Hội chứng Wiskott-Aldrich.

Hemoglobinopathies (bệnh về hồng cầu)

• Beta thalassemia thể nặng.
• Bệnh hồng cầu hình liềm

Bệnh chuyển hóa di truyền

• Bệnh Krabbe.
• Hội chứng Hurler.
• Loạn dưỡng tuyến sinh dục.
• Loạn dưỡng bạch cầu chuyển sắc.

Những ứng dụng khác

Một ứng dụng khác của việc cấy ghép tế bào gốc là ghép da. Ứng dụng này có lẽ là lâu đời nhất vì nó đã được sử dụng từ trước khi thực sự hiểu được cách thức hoạt động của tế bào gốc.

Ghép da thường chỉ được thực hiện trong những trường hợp nghiêm trọng khi người đó bị tổn thương nhiều vùng da, ví dụ như do bỏng nặng.

Ghép da đầu tiên được thực hiện vào năm 1970 và kể từ đó kỹ thuật này đã được hoàn thiện, mặc dù vẫn còn một chặng đường dài phía trước, vì hiện tại da được ghép không thể phát triển đầy đủ lông hoặc tuyến mồ hôi.

Holoclar

Ứng dụng mới nhất của tế bào gốc đã được chấp thuận ở châu Âu là Holoclar, một phương pháp điều trị để sửa chữa những tổn thương mà giác mạc có thể phải chịu, cho dù đó là vết thương hay vết bỏng.

Quy trình này bao gồm trích xuất một phần nhỏ các tế bào chi ở tình trạng tốt, chịu trách nhiệm sửa chữa giác mạc và nuôi cấy chúng trong phòng thí nghiệm cho đến khi chúng tạo thành một lớp giác mạc mỏng có thể được cấy ghép vào mắt bệnh nhân.

Tái tạo mô

Các ứng dụng khả thi khác của tế bào gốc đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng. Các ứng dụng chính được tìm thấy trong nghiên cứu là tái tạo các mô và cơ quan, điều trị chấn thương, điều trị các bệnh tim mạch và điều trị các bệnh về não.

Việc sử dụng tế bào gốc để tái tạo các mô và cơ quan có lẽ là ứng dụng được nghiên cứu nhiều nhất. Nếu các cơ quan hoặc mô được tạo ra từ tế bào gốc, chúng có thể được cấy ghép cho những người cần chúng, trên thực tế, quả thận đầu tiên có tế bào gốc đã được tạo ra và kết quả rất hứa hẹn.

Bệnh tim mạch

Các kết quả nghiên cứu về việc sử dụng tế bào gốc trong điều trị các bệnh tim mạch cũng rất đáng khích lệ.

Năm 2013, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (Hoa Kỳ) đã tạo ra các mạch máu từ các bộ phận của tế bào gốc của người được cấy vào chuột và hoạt động bình thường. Hiện tại nghiên cứu đang được tiến hành và họ đang cố gắng áp dụng nó một cách an toàn cho con người.

Bệnh não

Việc sử dụng tế bào gốc để điều trị các bệnh về não như Parkinson hoặc Alzheimer đang được nghiên cứu bằng cách sử dụng tế bào gốc phôi cho khả năng biệt hóa của chúng. Kết quả có vẻ đầy hứa hẹn, mặc dù các nghiên cứu vẫn đang ở giai đoạn rất sớm.

Việc nghiên cứu tế bào gốc không chỉ được thực hiện để điều trị bệnh, chúng còn được nghiên cứu để hiểu sự phát triển bình thường của tế bào khỏe mạnh và hiểu rõ hơn một số quá trình như phân chia và biệt hóa tế bào.

Người giới thiệu

1. De Luca, M. (ngày 1 tháng 9 năm 2015). Những bệnh và tình trạng nào có thể được điều trị bằng tế bào gốc? Lấy từ EuroStemCell.
2. Hiệp hội Quốc tế về Nghiên cứu Tế bào gốc, ISSCR. (sf). Các loại tế bào gốc. Được truy cập vào ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ Cái nhìn Cận cảnh hơn về Tế bào gốc.
3. Bộ Khoa học, Công nghệ và Đổi mới Sản xuất của Cộng hòa Argentina. (sf). Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ incucai.
4. Viện Y tế Quốc gia. (Ngày 5 tháng 3 năm 2015). Thông tin Tế bào gốc. Được lấy từ Viện Y tế Quốc gia.
5. Schöler, HR (2007). Tiềm năng của Tế bào gốc: Một khoảng không quảng cáo. Trong N. Knoepffler, D. Schipanski, & SL Sorgner, Humanbiotechnology as Social Challenge (p. 28). Nhà xuất bản Ashgate.
6. Giới thiệu về Tế bào gốc. (sf). Phương pháp điều trị tế bào gốc. Được truy cập vào ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ sobrecélulasmadre.com.
7. Điều khoản sử dụng Chính sách riêng tư EEO / Nhà tuyển dụng Hành động khẳng định. (sf). Các bệnh có thể điều trị được bằng cấy ghép. Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ Be the match.