Tế bào gốc là loại tế bào có khả năng biệt hóa thành các tế bào chuyên biệt trong cơ thể. Ngoài tế bào gốc trưởng thành và tế bào gốc phôi, ngày nay, các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS).

Vậy tế bào gốc đa năng cảm ứng là gì? Cùng tìm hiểu về khái niệm về loại tế bào này, quá trình hình thành và ứng dụng tiềm năng của nó trong bài viết dưới đây của Bhmed.

1. Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS) là gì?

Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS) là loại tế bào gốc được tạo ra từ tế bào soma trưởng thành (tế bào đã biệt hóa hoàn toàn) thông qua tái lập trình di truyền. Quá trình này sử dụng các yếu tố phiên mã như Oct4, Sox2, Klf4, và đôi khi là c-Myc, để đưa tế bào trở về trạng thái giống với tế bào gốc phôi (ES) – nghĩa là chúng có khả năng phân chia và biệt hóa thành hầu hết các loại tế bào trong cơ thể.

Theo nghiên cứu của Takahashi và Yamanaka (2006), iPS đầu tiên được tạo ra từ nguyên bào sợi chuột, và sau đó, nhóm nghiên cứu của họ đã thành công trong việc tạo ra tế bào gốc đa năng cảm ứng từ nguyên bào sợi người vào năm 2007 (nguồn: Takahashi & Yamanaka, 2006).

Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS)

Tế bào gốc đa năng cảm ứng là loại tế bào gốc nhân tạo

2. Quá trình hình thành và phát triển tế bào gốc đa năng cảm ứng

Ban đầu, các nhà khoa học sử dụng một nhóm yếu tố tái lập trình, gọi là Yamanaka factors, bao gồm Oct4, Sox2, Klf4, và cMyc. Đây là các yếu tố phiên mã đóng vai trò kích hoạt những gen cần thiết để duy trì tính đa năng. Sau này, các yếu tố này được cải tiến để giảm nguy cơ tiềm ẩn, chẳng hạn như loại bỏ cMyc, một yếu tố có khả năng gây ung thư. Ngoài ra, một số yếu tố này có thể được thay thế bằng RNA vi lượng (miRNAs), phân tử nhỏ, hoặc các gen không liên quan khác như các yếu tố chỉ định dòng tế bào. Những cải tiến này giúp mở rộng khả năng tái lập trình và tăng độ an toàn cho ứng dụng lâm sàng.

Quá trình tạo tế bào gốc đa năng cảm ứng không chỉ phức tạp mà còn hiệu suất thấp. Với tế bào chuột, quy trình kéo dài khoảng 1-2 tuần, trong khi với tế bào người, thời gian tăng lên từ 3-4 tuần. Hiệu suất tạo tế bào iPSCs chỉ đạt khoảng 0,01–0,1%, nghĩa là rất ít tế bào được chuyển đổi thành công. Khi các yếu tố tái lập trình được đưa vào, các tế bào bắt đầu hình thành cụm, giống với các cụm tế bào gốc đa năng, được gọi là colonies. Những cụm này có thể được nhận diện dựa trên hình thái học, điều kiện nuôi cấy đặc biệt, hoặc biểu hiện của các dấu hiệu bề mặt tế bào.

Mặc dù hiệu suất thấp, bạn cần lưu ý rằng đã có nhiều tiến bộ giúp cải thiện hiệu quả và rút ngắn thời gian tái lập trình. Các yếu tố thúc đẩy phân bào, như C-MYC hoặc L-MYC, và việc kìm hãm các cơ chế kiểm soát chu kỳ tế bào như p53, đã chứng minh vai trò quan trọng trong việc tạo điều kiện cho quá trình tái lập trình.

Quá trình hình thành và phát triển của tế bào gốc iPS

Quá trình hình thành và phát triển của tế bào gốc iPS

3. Ứng dụng tiềm năng của tế bào gốc iPS trong lĩnh vực y học

Tế bào gốc đa năng cảm ứng iPS là loại tế bào có ứng dụng tiềm năng trong lĩnh vực y học bởi chúng có thể sinh sản số lượng lớn trong môi trường nuôi cấy. Bên cạnh đó, tế bào iPS còn có thể loại bỏ vấn đề đào thải dị vật ra khỏi cơ thể con người, khiến chúng trở thành một nguồn tế bào lý tưởng cho việc cấy ghép với 4 ứng dụng phổ biến sau:

Tái tạo và phục hồi chức năng của các cơ quan bị tổn thương

Nhờ khả năng biệt hóa thành các tế bào chuyên biệt trong cơ thể, tế bào gốc đa năng cảm ứng có thể táo tại và phục hồi chức năng của các cơ quan bị tổn thương. Ví dụ như, tế bào gốc máu dòng lympho có thể được sử dụng để tạo thành tế bào bạch cầu lympho B, bạch cầu lympho T.

Khi đưa vào cơ thể, chúng sẽ sản sinh ra các tế bào lympho B, lympho T thay thế các tế bào lympho B, lympho T đang bị hỏng, qua đó giúp bình phục lại chức năng của các mô bị tổn thương. Tuy nhiên, tế bào gốc đa năng cảm ứng có khả năng biệt hóa giới hạn. Điển hình như tế bào gốc đơn năng, là loại chỉ chuyên biệt được thành một loại tế bào duy nhất.

Ứng dụng tế bào gốc đa năng cảm ứng

Tế bào gốc giúp tái tạo và sửa chữa các mô bị tổn thương

Thúc đẩy quá trình tái tạo và sửa chữa mô

Theo nghiên cứu của Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc Gia Hoa Kỳ, tế bào gốc đa năng cảm ứng đã được sử dụng để phát triển thành công tế bào “chồi gan” và tế bào thần kinh. Sau khi thử nghiệm, các tế bào này đã cho thấy sự cải thiện rõ rệt về sức khỏe, vận động của bệnh nhân. Từ đó, đưa ra tín hiệu tích cực cho việc sử dụng tế bào gốc đa năng cảm ứng để thúc đẩy quá trình tái tạo và sửa chữa mô.

Sản xuất tế bào máu, bao gồm hồng cầu và bạch cầu

Năm 2014, Hiệp hội Huyết học Quốc gia Scotland (Scottish Haematology Society) đã tạo ra thành công tế bào máu O. Tế bào máu O là loại có thể truyền máu cho bất kỳ nhóm máu nào, mở ra một ứng dụng tiềm năng cực lớn trong lĩnh vực truyền máu.

tế bào gốc đa năng cảm ứng

Tế bào gốc đa năng cảm ứng mở ra tiềm năng lớn trong lĩnh vực truyền máu

Mô hình hoá bệnh lý và sàng lọc thuốc mới

Ngoài những ứng dụng trên, tế bào gốc đa năng cảm ứng còn có khả năng mô hình hóa bệnh lý và sàng lọc thuốc mới. Nhờ vào việc biệt hóa tế bào gốc đa năng cảm ứng ở bệnh nhân nan y thành tế bào bệnh, các bác sĩ có thể phát hiện ra nguyên nhân gây bệnh. Từ đó, sàng lọc các loại thuốc phù hợp.

Để có cái nhìn toàn diện hơn về các loại tế bào gốc khác như tế bào gốc trưởng thành, tế bào gốc phôi, và tế bào gốc đa năng cảm ứng, bạn có thể đọc thêm bài viết tổng quan về các loại tế bào gốc. Trong bài viết này, Bhmed sẽ giới thiệu chi tiết về đặc điểm, chức năng và ứng dụng của từng loại tế bào gốc, giúp bạn hiểu rõ hơn về sự đa dạng và tiềm năng của chúng trong y học.

Vital Cell Softgels: Giải pháp trẻ hóa toàn diện từ Thụy Sỹ

Viên uống Vital Cell Softgels, một sản phẩm từ Thụy Sỹ, kết hợp chiết xuất hoạt tính sinh học từ nhau thai cừu và các thành phần chống lão hóa tự nhiên, mang đến giải pháp trẻ hóa toàn diện. Với công thức độc quyền và quy trình sản xuất tiên tiến, Vital Cell Softgels không chỉ tái tạo và phục hồi tế bào, mà còn cung cấp năng lượng, tăng cường hệ miễn dịch, và cải thiện sức khỏe tổng thể. 

Viên uống tế bào gốc

Viên uống tế bào gốc

Viên uống này sử dụng tế bào gốc từ nhau thai cừu, giàu DNA, RNA, proteins, amino acids, peptides, collagen, elastin, enzymes và các phân tử kháng viêm. Ngoài ra, các thành phần như tinh dầu Olive, nhuyễn thể biển sâu, gan cá tuyết, hoa Anh Thảo và tỏi tươi được bổ sung để tối ưu hóa công dụng chống lão hóa, cải thiện làn da, và hỗ trợ sức khỏe.

Nhìn chung, tế bào gốc đa năng cảm ứng là loại tế bào gốc nhân tạo từ một số loại tế bào chuyên biệt trên cơ thể con người. Qua bài viết trên, Bhmed hy vọng đã mang đến cho bạn những thông tin hữu ích về tế bào gốc đa năng cảm ứng là gì, quá trình hình thành cùng những ứng dụng tiềm năng của tế bào gốc đa năng cảm ứng trong ngành y học.

Nguồn tham khảo:

———————
Liệu pháp tế bào sinh học – Organotherapy
Địa chỉ: 119 Hùng Vương, P4, Q5, HCM
Hotline: 098 3131 522 – (028) 3830 6368
Fanpage: www.facebook.com/BhmedVN

Nguồn tài liệu tham khảo
Induced Pluripotent Stem Cells and Their Potential for Basic and Clinical Sciences – https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3584308/