Trong những năm gần đây, y học tái tạo đã chứng kiến những tiến bộ vượt bậc, trong đó công nghệ tế bào gốc đang nổi lên như một trong những lĩnh vực đầy hứa hẹn nhất. Tế bào gốc vạn năng, với khả năng biệt hóa thành hầu hết các loại tế bào trong cơ thể, đã mở ra nhiều tiềm năng mới cho việc chữa trị các bệnh nan y và tái tạo mô. Trong bài viết này, Bhmed sẽ cùng bạn tìm hiểu chi tiết về tế bào gốc vạn năng là gì, nguồn gốc và ứng dụng của loại tế bào gốc này.
1. Tế bào gốc vạn năng là gì?
Tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cells) là một loại tế bào đặc biệt có khả năng phát triển thành hầu hết các loại tế bào chuyên biệt trong cơ thể con người, mở ra cơ hội điều trị cho nhiều bệnh lý phức tạp và chấn thương nghiêm trọng.
Bạn có thể hình dung tế bào gốc vạn năng như những “nguyên liệu thô” đa năng, sẵn sàng chuyển hóa thành bất kỳ loại tế bào nào mà cơ thể cần. Chúng có thể trở thành tế bào thần kinh, tế bào cơ, tế bào xương, hay thậm chí là tế bào gan, tế bào tụy. Đây là một đặc tính vô cùng quý giá, bởi nó cho phép chúng ta tạo ra các mô và cơ quan mới để thay thế những bộ phận bị tổn thương hoặc mắc bệnh.
Các nhà khoa học có thể tìm thấy tế bào gốc vạn năng trong phôi thai hoặc tạo ra chúng từ tế bào trưởng thành thông qua quá trình tái lập trình gọi là tế bào gốc vạn năng cảm ứng (induced pluripotent stem cells). Điều này mang đến hi vọng cho những bệnh nhân đang chờ đợi một liệu pháp điều trị đột phá, vì nó loại bỏ nhiều vấn đề đạo đức liên quan đến việc sử dụng tế bào gốc phôi.
Với tiềm năng to lớn của mình, tế bào gốc vạn năng đang là tâm điểm của nhiều nghiên cứu y khoa tiên tiến. Các nhà khoa học đang nỗ lực tìm hiểu cách thức kiểm soát và định hướng sự phát triển của những tế bào này, nhằm ứng dụng chúng một cách hiệu quả và an toàn trong điều trị lâm sàng. Tương lai của y học tái tạo đang dần trở nên rõ ràng hơn, và tế bào gốc vạn năng chính là chìa khóa để mở ra cánh cửa dẫn đến cuộc cách mạng này.
Tế bào gốc vạn năng có khả năng biệt hoá thành nhiều loại tế bào khác trong cơ thể
2. Tế bào gốc vạn năng tìm thấy ở đâu?
Để hiểu rõ hơn về nguồn gốc của tế bào gốc vạn năng, chúng ta cần phân biệt giữa hai loại tế bào gốc vạn năng chính: Tế bào gốc phôi (ESCs) và Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs).
2.1. Tế bào gốc phôi (ESCs)
Tế bào gốc phôi có nguồn gốc từ phôi được tạo ra bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF). Trong quá trình phát triển, hợp tử sẽ trải qua các giai đoạn như phôi dâu (morula) vào ngày thứ 3, gồm 8 tế bào vạn năng. Đến ngày thứ 5, phôi sẽ phát triển thành phôi nang, chứa khoảng 100-200 tế bào. Chính khối tế bào bên trong phôi nang này chính là nguồn cung cấp tế bào gốc vạn năng quý giá, có khả năng biệt hóa thành toàn bộ phôi thai, bao gồm cả bánh nhau và thai nhi.
2.2. Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs)
Khác với tế bào gốc phôi, tế bào gốc vạn năng cảm ứng được tạo ra từ tế bào soma hay tế bào sinh dưỡng trưởng thành thông qua quá trình “tái lập trình”. Các nhà khoa học sử dụng kỹ thuật tăng biểu hiện 4 yếu tố phiên mã (OCT4, SOX2, KLF4 và c-MYC) để tắt các gen đặc hiệu của tế bào soma và bật các gen đặc trưng cho tế bào vạn năng. Nhờ đó, tế bào soma được “hồi sinh” trở lại trạng thái vạn năng, mang khả năng biệt hóa tương tự như tế bào gốc phôi.
Điều đặc biệt là tế bào gốc vạn năng cảm ứng có thể được tạo ra từ tế bào của người hiến tặng khỏe mạnh hoặc thậm chí từ chính bệnh nhân. Đây là một bước tiến quan trọng trong y học tái tạo, mở ra cơ hội nghiên cứu và điều trị các bệnh lý một cách cá nhân hóa, đồng thời tránh được những vấn đề đạo đức liên quan đến việc sử dụng tế bào gốc phôi.
Nguồn gốc tế bào gốc vạn năng
3. Tế bào gốc vạn năng được nuôi cấy thế nào?
Việc nuôi cấy tế bào gốc vạn năng đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu y sinh, đặc biệt là trong lĩnh vực y học tái tạo. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi sự cẩn trọng và kỹ thuật cao để đảm bảo tính ổn định và an toàn của tế bào.
Để nuôi cấy tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs) và tế bào gốc phôi (ESCs), các nhà khoa học sử dụng các đĩa nuôi cấy đặc biệt, được phủ lớp nguyên bào sợi phôi chuột bất hoạt. Lớp nguyên bào này tạo ra môi trường tối ưu cho sự tăng sinh và duy trì trạng thái chưa biệt hóa của tế bào gốc vạn năng, bằng cách cung cấp các tương tác tế bào, chất nền và yếu tố tăng trưởng ngoại bào cần thiết. Điều này giúp hạn chế quá trình biệt hóa không kiểm soát, đồng thời giảm thiểu rủi ro hình thành khối u.
Quy trình nuôi cấy tế bào gốc vạn năng của con người (hPSCs) tương tự như nuôi cấy tế bào động vật có vú tiêu chuẩn, bao gồm các bước như rã đông, cấy tế bào vào bình nuôi cấy, thay đổi môi trường, di chuyển và bảo quản lạnh. Tuy nhiên, để ứng dụng hPSCs trên lâm sàng, các nhà khoa học cần loại bỏ các sản phẩm từ động vật trong quy trình nuôi cấy, nhằm tránh nguy cơ phơi nhiễm với virus, mầm bệnh và đáp ứng miễn dịch với protein lạ.
Hiện nay, nhiều phương pháp nuôi cấy hPSCs trong môi trường hoàn toàn không có động vật đã được phát triển. Các phương pháp này sử dụng các chất nền được xác định rõ thành phần và thay thế huyết thanh bằng các yếu tố tăng trưởng đặc hiệu. Điều này không chỉ giảm thiểu rủi ro nhiễm bệnh và đáp ứng miễn dịch, mà còn giúp tạo ra nguồn tế bào gốc vạn năng an toàn và ổn định hơn cho các ứng dụng lâm sàng trong tương lai.
4. Ứng dụng của tế bào gốc vạn năng trong thực tiễn
Tế bào gốc vạn năng đang mở ra một kỷ nguyên mới trong y học, với tiềm năng cải thiện cuộc sống của hàng triệu người trên toàn cầu. Nhờ khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể, tế bào gốc vạn năng đang được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực y tế, từ điều trị bệnh tật cho đến làm chậm quá trình lão hóa.
Trong lĩnh vực điều trị bệnh lý, các nhà khoa học đang nghiên cứu sử dụng tế bào gốc vạn năng để chữa trị các bệnh nan y như Parkinson, Alzheimer và ung thư. Bằng cách thay thế các tế bào bị tổn thương bằng tế bào khỏe mạnh được tạo ra từ tế bào gốc vạn năng, các bác sĩ hy vọng có thể phục hồi chức năng của các cơ quan bị ảnh hưởng và cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.
Ngoài ra, tế bào gốc vạn năng cũng đang được ứng dụng trong y học tái tạo, với mục đích phục hồi các mô và cơ quan bị tổn thương do tuổi tác, chấn thương hoặc bệnh tật. Ví dụ, các nhà khoa học đang nghiên cứu cách sử dụng tế bào gốc vạn năng để tái tạo các khớp bị thoái hóa, phục hồi chức năng tim sau cơn đau tim, và thậm chí là tạo ra các bộ phận cơ thể mới.
Một ứng dụng đầy hứa hẹn khác của tế bào gốc vạn năng là trong lĩnh vực chống lão hóa. Bằng cách tái tạo các tế bào và mô bị lão hóa, tế bào gốc vạn năng có thể giúp làm chậm quá trình lão hóa, cải thiện sức khỏe tổng thể và kéo dài tuổi thọ. Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu khả năng sử dụng tế bào gốc vạn năng để điều trị các bệnh liên quan đến tuổi tác như loãng xương và suy giảm trí nhớ.
Tuy nhiên, việc ứng dụng tế bào gốc vạn năng trong thực tiễn vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát triển. Các chuyên gia y tế đang làm việc chăm chỉ để đảm bảo rằng liệu pháp tế bào gốc vạn năng là an toàn, hiệu quả và có thể tiếp cận được với tất cả những ai cần đến. Với tiến bộ không ngừng trong lĩnh vực này, chúng ta có thể hy vọng rằng một ngày nào đó, tế bào gốc vạn năng sẽ trở thành một giải pháp tiêu chuẩn trong việc điều trị bệnh tật, tái tạo cơ thể và kéo dài tuổi thọ
Ứng dụng của tế bào gốc vạn năng trong việc trị bệnh rất đa dạng
5. Sự khác biệt của tế bào vạn năng so với tế bào toàn năng
Tế bào vạn năng (tế bào pluripotent) và tế bào toàn năng (tế bào totipotent) là hai loại tế bào gốc có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác. Tuy nhiên, có một số khác biệt quan trọng mà bạn cần biết rõ để tránh nhầm lẫn giữa hai loại tế bào này. Hãy cùng xem xét bảng so sánh 2 loại tế bào ngay sau đây.
| Tiêu chí | Tế bào gốc toàn năng | Tế bào gốc vạn năng |
|---|---|---|
| Khả năng biệt hóa | Có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể và có thể hình thành cơ thể hoàn chỉnh. | Có khả năng biệt hóa thành hầu hết các loại tế bào trong cơ thể nhưng không thể hình thành các phần phụ của thai (như bánh nhau, dây rốn). |
| Nguồn gốc | Chỉ xuất hiện trong những lần phân chia đầu tiên của quá trình phát triển phôi và không còn trong cơ thể trưởng thành. | Có thể được thu nhận và nuôi cấy từ các nguồn khác nhau, gồm cả người trưởng thành. |
| Ứng dụng trong y học và nghiên cứu | Tính ứng dụng hạn chế | Được ứng dụng rộng rãi trong y học tái tạo, đặc biệt hữu ích trong nghiên cứu chữa bệnh và chống lão hóa. |
Tế bào vạn năng và tế bào toàn năng có sự khác biệt
Vậy là Bhmed đã cùng bạn tìm hiểu về tế bào gốc vạn năng là gì ở bài viết trên. Có thể thấy rằng tế bào gốc vạn năng là minh chứng cho triển vọng liệu pháp tế bào gốc trong y học tái tạo. Với tiềm năng phục hồi và tái tạo các bộ phận trong cơ thể con người, tế bào gốc vạn năng đã mở ra cánh cửa mới cho việc điều trị các bệnh lý trước đây được coi là không thể. Bên cạnh đó, hiện nay, tế bào gốc vạn năng đang được đã được áp dụng phổ biến để hiện thực hoá ước mơ sở hữu làn da trẻ đẹp.
Tài liệu tham khảo:
- (1) https://www.childrenshospital.org/research/programs/stem-cell-program-research/stem-cell-research/pluripotent-stem-cell-research
- (2) https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780123860330000049
- (3) https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/B9780128012383654910
———————
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
Bạn đã gửi bình luận thành công
