Tế bào gốc toàn năng, hay còn gọi là tế bào gốc phôi thai, là những tế bào đặc biệt có khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể con người. Khả năng phi thường này mang đến tiềm năng to lớn trong lĩnh vực y học, hứa hẹn mở ra cánh cửa cho những phương pháp điều trị mới cho nhiều căn bệnh nan y hiện nay.

1. Tế bào gốc toàn năng là gì?

Tế bào gốc toàn năng là gì?

Tế bào gốc toàn năng sở hữu khả năng biệt hoá thành nhiều tế bào khác nhau trong cơ thể.

Tế bào gốc toàn năng là loại tế bào đa năng nhất, có khả năng tạo ra mọi mô trong cơ thể. Tuy nhiên, việc định nghĩa chính xác tế bào gốc toàn năng không hề đơn giản. Có hai cách hiểu phổ biến về tế bào gốc toàn năng:(1)

  • Một tế bào đơn lẻ có thể tạo ra một sinh vật hoàn chỉnh với sự hỗ trợ của tử cung mẹ (định nghĩa khắt khe nhất).
  • Một tế bào có thể tạo ra tất cả các mô ngoài phôi và trong phôi, bao gồm cả dòng mầm (định nghĩa ít khắt khe hơn).

Thử nghiệm ban đầu về tính toàn năng được thực hiện trên chuột bởi Tarkowski vào năm 1959. Ông phân lập một tế bào phôi (blastomere), đặt nó vào một vùng màng trong rỗng của noãn, và theo dõi sự phát triển của nó thành một con chuột sơ sinh. Tuy nhiên, phương pháp này không hoàn toàn chính xác vì sự thất bại trong phát triển có thể do giới hạn của phôi tái tạo, chứ không phải tiềm năng phát triển hạn chế của tế bào.

Chính vì vậy, định nghĩa thứ hai ít khắt khe hơn cũng được sử dụng rộng rãi. Việc có hai định nghĩa khác nhau dẫn đến sự nhầm lẫn, đặc biệt khi thuật ngữ “toàn năng” thường bị sử dụng không chính xác trong các nghiên cứu. Điều này gây ra tranh cãi về đạo đức không cần thiết với những hệ quả thực tế và chính trị.

Đôi khi, các tế bào được gọi là “toàn năng” nếu chúng chỉ đơn thuần tham gia vào quá trình phát triển phôi – tuy nhiên, điều này không có nghĩa là chúng có thể tạo ra một sinh vật hoàn chỉnh. Các nguyên nhân phổ biến khác dẫn đến phân loại sai bao gồm giả định rằng sự biểu hiện các dấu ấn phôi sớm có nghĩa là tính toàn năng, và coi sự tương đồng bán phần hoặc bề ngoài với phôi là bằng chứng cho tính toàn năng.

2. Nguồn gốc của tế bào gốc toàn năng

Tế bào gốc toàn năng xuất hiện ngay từ những giây phút đầu tiên khi một sinh mệnh mới bắt đầu hình thành. Khi tinh trùng gặp trứng và kết hợp với nhau, chúng tạo ra một tế bào duy nhất gọi là hợp tử. Hợp tử này chính là tế bào gốc toàn năng đầu tiên.

Hãy tưởng tượng hợp tử như một hạt giống có khả năng phát triển thành bất kỳ bộ phận nào của cây. Trong trường hợp này, hợp tử có tiềm năng trở thành bất kỳ tế bào nào trong cơ thể con người.

Sau khi hình thành, hợp tử bắt đầu phân chia. Trong những ngày đầu tiên, tất cả các tế bào mới sinh ra từ quá trình phân chia này đều là tế bào gốc toàn năng. Chúng giống như những viên gạch xây dựng vạn năng, có thể biến đổi thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể.

Tuy nhiên, khả năng “vạn năng” này không kéo dài mãi mãi. Khoảng bốn ngày sau khi thụ tinh (thời gian có thể khác nhau tùy từng loài động vật), một nhóm tế bào đặc biệt gọi là trophectoderm bắt đầu hình thành. Đây là dấu hiệu cho thấy các tế bào đang bắt đầu chuyên biệt hóa, và đánh dấu sự kết thúc giai đoạn toàn năng của chúng.

3. So sánh tế bào gốc toàn năng và tế bào gốc vạn năng

Sự khác biệt giữa tế bào gốc toàn năng và tế bào gốc vạn năng nằm ở khả năng biệt hóa của chúng. Tế bào gốc vạn năng có khả năng biệt hóa thấp hơn so với tế bào gốc toàn năng.

Khi phôi hình thành các túi phôi, các tế bào tách ra từ nút phôi được gọi là tế bào gốc pluripotent. Tế bào gốc pluripotent có khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể. Tuy nhiên, điểm khác biệt giữa tế bào gốc pluripotent và tế bào gốc toàn năng là tế bào gốc pluripotent không thể hình thành một cơ thể con người hoàn chỉnh. Trong khi đó, tế bào gốc toàn năng có khả năng biệt hóa thành mọi tế bào trong cơ thể và hình thành một cơ thể con người hoàn chỉnh.
 

Tiêu chí

Tế bào toàn năng

Tế bào vạn năng

Tiềm năng tương đối

Cao

Trung bình

Loại tế bào có thể tạo ra

Biệt hóa thành mọi loại tế bào

Biệt hóa thành tế bào từ cả ba lớp mầm

Thuật ngữ

Toàn = Toàn bộ

Đa = Nhiều

Ví dụ

Hợp tử, phôi dâu

Tế bào gốc phôi, tế bào gốc đa năng cảm ứng

Vị trí

Các tế bào sớm của trứng thụ tinh

Các tế bào khối trong của phôi nang

Biểu hiện các gen đa năng

+++

++

Biểu hiện các gen đặc hiệu dòng

+

++

Ưu điểm trong nghiên cứu

Dễ phân lập và nuôi cấy

Dễ phân lập và nuôi cấy

Nhược điểm trong nghiên cứu

Vấn đề đạo đức

Vấn đề đạo đức, hình thành khối u quái

Biểu đồ so sánh toàn năng và đa năng. Nguồn: Technology Networks – The Online Scientific Community

 

tế bào gốc toàn năng và tế bào gốc vạn năng

Tế bào gốc toàn năng có khả năng hình thành một cơ thể con người hoàn chỉnh.

4. Tiềm năng ứng dụng trong y học của tế bào gốc toàn năng

Tế bào gốc toàn năng sở hữu khả năng phi thường: Biệt hóa thành mọi loại tế bào trong cơ thể con người. Nhờ vậy, chúng được ví như “nguồn nguyên liệu quý giá” cho lĩnh vực y học tái tạo, mang đến hy vọng chữa trị nhiều căn bệnh nan y và phục hồi các tổn thương phức tạp.

Tế bào gốc toàn năng khi được đưa vào cơ thể sẽ có khả năng tạo ra các tế bào chuyên chức năng, thực hiện nhiệm vụ tái tạo, thay thế và sửa chữa các tế bào lão hóa hoặc hư hại. Trên lý thuyết, tiềm năng chữa trị của chúng là không giới hạn.

Trên thực tế, tế bào gốc toàn năng đã được áp dụng trong điều trị hơn 80 loại bệnh lý khác nhau, bao gồm viêm khớp, tiểu đường, Parkinson, Alzheimer, chấn thương sọ não,… Bên cạnh đó, nhiều nghiên cứu cũng đang được tiến hành để phát triển nguồn tế bào mới và áp dụng các phương pháp điều trị cho những bệnh nhân không thể được chữa trị bằng phương pháp truyền thống.

Tiềm năng ứng dụng trong y học của tế bào gốc toàn năng

Điều trị thoái hóa khớp gối bằng tế bào gốc.

Tế bào gốc toàn năng mở ra triển vọng cho y học. Với khả năng tự phục hồi và biến đổi thành nhiều loại tế bào khác nhau, chúng là “chìa khóa vàng” cho việc chữa trị ung thư và nhiều bệnh mãn tính khác trở nên khả thi hơn. Điều này mang lại hy vọng cho hàng triệu người trên toàn thế giới.

Với tính đa dạng và tiềm năng không giới hạn, tế bào gốc toàn năng đang mở ra những cơ hội mới trong việc điều trị và chữa trị bệnh tật một cách hiệu quả và tiên tiến. Hy vọng rằng thông qua bài viết này, độc giả sẽ được cung cấp thêm thông tin hữu ích về tế bào gốc toàn năng và cách mà chúng được áp dụng trong điều trị bệnh.

———————

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 tham khảo:

What Are Totipotent Stem Cells? – https://www.technologynetworks.com/cell-science/articles/what-are-totipotent-stem-cells-319771