Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC) có thể biệt hóa thành các loại tế bào ngoại bì, nội bì và trung bì. iPSC có đặc tính tương tự tế bào gốc phôi, được tái tạo từ tế bào trưởng thành thay vì sử dụng phôi thai giai đoạn tiền làm tổ.
Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC) có thể biệt hóa thành các loại tế bào ngoại bì, nội bì và trung bì. iPSC có đặc tính tương tự tế bào gốc phôi, được tái tạo từ tế bào trưởng thành thay vì sử dụng phôi thai giai đoạn tiền làm tổ.
Tế bào gốc vạn năng cảm ứng (Induced pluripotent stem cells - iPSC), còn được gọi là tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng. Loại tế bào gốc này được hình thành từ da hoặc tế bào máu được lập trình trở lại trạng thái tương tự tế bào phôi thai, phục vụ nghiên cứu và điều trị.
iPSC hứa hẹn những ứng dụng điều trị hiệu quả trong lĩnh vực Y học tái tạo. Với chức năng giống như tế bào phôi thai, tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng có thể tăng sinh vô hạn và phát triển thành nhiều loại tế bào trong cơ thể như thần kinh, tim, gan và tuyến tụy.
Tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng được tạo từ tế bào gốc trưởng thành
Năm 2006, nhà khoa học Nhật Bản Shinya Yamanaka đã công bố nghiên cứu thành công tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng. Trong thông báo, ông nêu rõ loại tế bào gốc này được lập trình từ tế bào trưởng thành, có khả năng tương tự tế bào gốc phôi thai.
Với phát hiện tế bào trưởng thành có thể tái tạo lập trình trở thành tế bào đa tiềm năng, Shinya Yamanaka được trao giải thưởng Nobel vào năm 2012. Trong Y học tái tạo, iPSC được đánh giá cao về tiềm năng nghiên cứu, phát triển điều trị nhiều bệnh lý.
iPSC được tái tạo từ tế bào trưởng thành, đạt mục đích tương đồng với người bệnh và không sử dụng đến phôi thai. Tế bào gốc phôi có tính đa tiềm năng, song có nhiều tranh cãi nhân đạo liên quan đến việc phá hoại các phôi thai giai đoạn tiền làm tổ.
iPSC có độ tương thích cao và không vấp phải tranh cãi về tính nhân đạo
Nghiên cứu phát triển và ứng dụng iPSC vẫn là thách thức lớn đối với Y học Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung. Việc cân bằng giữa hiệu suất và hội nhập gen chưa thực sự đạt thành công, các nhà nghiên cứu tìm ra nguy cơ hình thành khối u của tế bào gốc vạn cảm ứng tái lập trình từ mô trưởng thành.
Về vấn đề hình thành khối u, năm 2008 một nhóm nhà khoa học công bố công nghệ loại bỏ gen ung thư trong tế bào vạn năng cảm ứng. Điều này làm tăng tính ứng dụng iPSC trong điều trị nhiều bệnh ở người.
Tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng thường được nuôi cấy bằng phương pháp sửa đổi gen, tái lập trình cụ thể trên một loại tế bào soma. Theo nghiên cứu của Shinya Yamanaka và đồng đội Kazutoshi Takahashi, bố yếu tố tham gia tái lập trình gồm Oct4, Sox2, Klf4 và c-Myc.
Những nghiên cứu về sau nhằm tăng chất lượng iPSC đã tiến hành kiểm soát thêm Nanog, Lin28, Glis1 và RNA không mã hoá. Đồng thời chú ý khía cạnh quan trọng khác như đóng/tháo xoắn nhiễm sắc thể, histone, DNA methylation, trao đổi chất của tế bào trong giai đoạn lập trình.
Quy trình nuôi cấy iPSC trong phòng thí nghiệm
Quá trình nuôi cấy iPSC Cell diễn ra chậm, tỷ lệ thành công thấp. Phần lớn các trường hợp tái lập trình, các nhà khoa học chỉ thu được 0,01 - 0,1% tế bào đa tiềm năng cảm ứng sau 3 - 4 tuần nuôi cấy.
Công nghệ y học ngành ngày càng phát triển, những tiến bộ trong những năm qua đã được ghi nhận. Hiệu suất nuôi cấy và chất lượng iPSC bước đầu cải thiện đáng kể, mở ra cơ hội ứng dụng lâm sàng.
Tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng là phát hiện đột phá của nền Y học hiện đại, sở hữu những đặc điểm vượt trội trong điều trị bệnh lý thực thể. Một số ưu điểm của iPSC được chuyên gia trong giới đánh giá cao:
Ưu điểm của tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng
iPSC có khả năng hình thành tế bào mới vô tận trong nghiên cứu và điều trị y học. Tương lai không xa, iPSC được kỳ vọng tham gia thay thế các mô, tế bào bị tổn thương hoặc suy yếu.
iPSC có khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể, tương tự tế bào gốc phôi. Những đặc tính ưu việt của iPSC cơ bản được nghiên cứu ứng dụng trong các trường hợp sau:
|
Nghiên cứu ưng dụng |
Ý nghĩa |
|---|---|
|
Nghiên cứu bệnh |
Các nhà khoa học thường sử dụng iPSC để nuôi organoid, khối tế bào có cấu trúc, chức năng và sinh lý tương tự thận, phổi, ruột, não, tim,... Điều này giúp quá trình thí nghiệm diễn ra hiệu quả, tiếp cận liệu pháp điều trị bệnh di truyền hiếm gặp. |
|
Ghép mô, ghép tạng |
Organoid gan hay chồi gan được nuôi cấy từ iPSC đã thành công phát triển thành 3 loại tế bào, bao gồm nội bì, tiền thân nội mô và gan. Tuy nhiên ứng dụng ghép mô, ghép tạng vẫn dừng ở giai đoạn nghiên cứu, do vấp phải hạn chế về khả năng tạo u. |
|
Nghiên cứu điều trị bệnh thần kinh |
Nhà khoa học Hallet và công sự đã nghiên cứu tiền lâm sàng về cấy ghép tế bào thần kinh từ iPSC trên khỉ cynomolgus. Kết quả cho thấy hiệu quả về cải thiện chức năng, tăng tỷ lệ sống sót tế bào thần kinh dopaminergic ở bệnh nhân Parkinson. |
|
Nghiên cứu điều trị võng mạc sắc tố |
Bệnh võng mạc sắc tố là nguyên nhân hàng đầu gây khiếm thị, không chỉ gặp ở nhóm người cao tuổi. Phát hiện sử dụng tế bào soma ở mặt tạo iPSC mở ra cơ hội điều trị bệnh, tế bào mô võng mạc được tái lập trình có nhiệm vụ hoạt động thay thế mô không hoạt động. |
|
Tạo tế bào hồng cầu |
Năm 2014, các nhà khoa học thuộc Sở Truyền máu Quốc gia Scotland đã biệt hóa thành công tế bào hồng cầu từ iPSC. Nghiên cứu này ước tính có khoảng 95% tế bào gốc tạo máu từ iPSC trở thành tế bào hồng cầu, giải quyết tình trạng thiếu hồng cầu ở nhiều quốc gia. |
Tương lai gần, những nghiên cứu lâm sàng về tế bào gốc sẽ được ứng dụng trên người bệnh. Khách hàng có nhu cầu tìm hiểu sâu hơn về những nghiên cứu trên vui lòng liên hệ 1900 1806 hoặc Đặt lịch khám trên website.
Nghiên cứu và ứng dụng iPSC
Tế bào gốc vạn năng cảm ứng là tế bào chưa trưởng thành, được tạo ra từ tế bào trưởng thành và có chức năng tương tự tế bào gốc phôi. Từ khi được phát hiện vào năm 2006, các nhà khoa học không ngừng nghiên cứu iPSC, liên tục kiểm soát các yếu tố có thể gây suy giảm số lượng và chất lượng tế bào.
Có thể nói, tế bào gốc đang là một trong những lĩnh vực nhận được nhiều sự quan tâm trong y học hiện đại nhờ khả năng tăng sinh, biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau và tiềm năng ứng dụng trong y học tái tạo. Tuy nhiên, đây vẫn là lĩnh vực đang được nghiên cứu và phát triển không ngừng, với nhiều ứng dụng cần tiếp tục được đánh giá thông qua các nghiên cứu và thử nghiệm khoa học trước khi được triển khai rộng rãi.
BỆNH VIỆN ĐA KHOA PHƯƠNG ĐÔNG
Địa chỉ: Số 9, Phố Viên, Phường Đông Ngạc, Thành phố Hà Nội, Việt Nam
Tổng đài tư vấn: 19001806
Website: https://benhvienphuongdong.vn
Lưu ý: Thông tin trong bài viết chỉ mang tính chất tham khảo, vui lòng liên hệ với Bác sĩ, Dược sĩ hoặc chuyên viên y tế để được tư vấn cụ thể.
Trên thực tế có các loại tế bào gốc phổ biến như tế bào gốc phôi, tế bào gốc mô và máu dây rốn, tế bào gốc đa năng cảm...