Tế bào gốc là gì? Nguồn gốc, ứng dụng trong y học và quy trình lưu trữ

Phương Loan

07-03-2024

goole news
16

Tế bào gốc hứa hẹn cung cấp các phương pháp điều trị y tế mới, đặc biệt với những bệnh lý chưa có thuốc chữa. Cùng Bệnh viện Đa khoa Phương Đông tìm hiểu về tế bào gốc là gì, nguồn gốc, khả năng ứng dụng cũng như tình trạng nghiên cứu trong bài viết này.

Tế bào gốc là gì?

Tế bào gốc (Stem cells) là những tế bào chưa biệt hóa, có thể hình thành các tế bào chuyên biệt khi cơ thể cần. Ước tính cơ thể người có khoảng 220 tế bào gốc, tìm thấy ở tủy xương, hồng cầu, tiểu cầu, dây rốn, máu dây rốn, da, mỡ,...

Tế bào gốc có thể biến thành bất kỳ loại tế bào nào trước khi chúng biệt hóa

(Tế bào gốc có thể biến thành bất kỳ loại tế bào nào trước khi chúng biệt hóa)

Tế bào gốc được phân lập từ các nguồn khác nhau, trong đó máu dây rốn và mô dây rốn cung cấp lượng tế bào gốc ưu việt. Cụ thể, từ máu dây rốn có thể tách được tế bào gốc tạo máu, mô dây rốn tách được tế bào gốc trung mô, có khả năng điều trị các bệnh hiểm nghèo như:

  • U tủy xương.
  • Ung thư bạch cầu cấp tính.
  • Thalassemia.
  • Lupus ban đỏ hệ thống (SLE).
  • Bệnh ghép chống chủ (GvDH).
  • Thoái hóa khớp.
  • Vết thương lâu lành do tiểu đường.

Ngoài máu dây rốn, mô dây rốn, một số bộ phận khác của cơ thể như ruột, tủy xương, não, máu, mạch máu, cơ xương, da và gan cũng có tế bào gốc. Chúng thường xuyên phân chia tạo ra các mô cơ thể mới, nhằm bảo trì và sửa chữa.

Xem thêm: 

Tế bào gốc có nguồn gốc từ đâu?

Ước tính, một người có hơn 200 TBG, hoạt động xuyên suốt từ khi sinh ra đến lúc mất đi. Bất cứ khi nào cần, cơ thể có thể huy động những tế bào gốc để tạo ra sự sống, tái tạo tế bào hư hỏng hoặc bị tổn thương.

Dựa vào nguồn gốc, có thể phân loại tế bào gốc như sau:

Tế bào gốc phôi

Tế bào gốc phôi hay Embryonic Stem Cell (ESC) là các phôi được 3 - 5 ngày tuổi, còn gọi phôi nang, chứa khoảng 150 - 200 tế bào. Đây là những tế bào gốc đa năng (ploo-Rip-uh-tunt), có khả năng phân chia thành nhiều tế bào gốc hoặc trở thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể.

  • Một khối tế bào bên ngoài trở thành một phần của nhau thai.
  • Một khối tế bào bên trong phát triển thành cơ thể con người.

Quá trình hình thành tế bào gốc phôi

(Quá trình hình thành ESC)

Phần lớn tế bào gốc được tìm thấy ở khối tế bào bên trong, các nhà khoa học gọi đây là tế bào toàn năng. Dưới sự kích thích phù hợp, những tế bào này có thể trở thành tế bào máu, tế bào da hoặc tất cả loại tế bào mà cơ thể cần.

Với tính linh hoạt này, tế bào gốc phôi có khả năng sửa chữa các mô hoặc cơ quan bị bệnh. Tuy nhiên, để thu được ESC người ta phải tách từ phôi nang, dấy lên vấn đề đạo đức.

Tế bào gốc trưởng thành

Tế bào gốc trưởng thành (Adult Stem Cells - ASC) là những tế bào gốc được tìm thấy ở các mô trưởng thành với số lượng nhỏ, tiêu biểu là tủy xương và mỡ. So với ESC, ASC bị hạn chế về khả năng tạo ra các loại tế bào khác nhau của cơ thể, nhưng không vấp phải vấn đề đạo đức.

Ứng dụng điều trị của ASC chủ yếu dựa trên hai nguồn, tế bào gốc tạo máu và tế bào gốc trung mô. Cụ thể:

  • Tế bào gốc tạo máu thu được từ tủy xương, máu ngoại vi, máu dây rốn.
  • Tế bào gốc trung mô thu được từ tủy xương, mô mỡ, mô dây rốn.

Các nguồn tế bào gốc trưởng thành

(ASC có trong tủy xương, dây rốn, nhau thai, máu dây rốn,...)

Đến nay, các nhà nghiên cứu vẫn cho rằng ASC chỉ có thể sinh ra các loại tế bào tương tự. Ví dụ, tế bào gốc thu được trong tủy xương được ứng dụng đặc trị các bệnh về máu, do có khả năng tạo tế bào máu.

Tuy nhiên, một số nghiên cứu mới chỉ ra ASC có thể sản sinh nhiều loại tế bào khác nhau. Giới y khoa kỳ vọng tế bào gốc tủy xương sẽ được dùng để tạo ra tế bào cơ xương hoặc cơ tim.

Tế bào gốc mô dây rốn

Mô dây rốn là phần kết nối nhau thai với bào thai, chứa nhiều loại tế bào gốc khác nhau thuộc nhóm tế bào gốc nhũ nhi (Infant Stem Cells), có thể kể đến tế bào gốc biểu mô (Epithelial Stem Cells), tế bào gốc trung mô (Mesenchymal Stem Cells - MSCs), tế bào gốc nội mô (Endothelial Stem Cells),...

Trong mô dây rốn có chứa tế bào gốc

(Trong mô dây rốn có chứa TBG)

Mỗi loại tế bào gốc mô dây rốn đều là tế bào đa năng, có khả năng biệt hóa thành tế bào trong hệ thần kinh, da, sụn, xương,... hỗ trợ điều trị bệnh lý ở cơ quan liên quan. Vì thế, MSCs được nghiên cứu và thử nghiệm nhiều nhất.

So với MSCs mô mỡ hay MSCs tủy xương, MSCs từ mô dây rốn có ưu điểm vượt trội hơn do quá trình thu thập không xâm lấn, số lượng lớn, tăng sinh dễ dàng, tế bào non trẻ. Tuy nhiên, MSCs mô dây rốn cần tiến hành lấy ngay khi em bé chào đời và lưu trữ ở điều kiện thích hợp. 

Tế bào gốc từ máu dây rốn

Máu dây rốn chứa lượng tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic Stem Cells - HSCs) tương đối lớn, có nhiều nghiên cứu chứng minh ghép máu dây rốn có thể thay thế ghép tủy xương. HSCs từ dây rốn được ứng dụng điều trị hơn 80 loại bệnh như:

  • Bệnh bạch cầu.
  • U lympho.
  • Ung thư máu.
  • Suy tủy.
  • Tiểu đường.
  • Thiếu máu.
  • Tan máu bẩm sinh.

Tại Mỹ, Cơ quan Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) mới chỉ cấp phép liệu pháp TBG cho chữa trị các bệnh về máu, áp dụng tùy thuộc theo bang. Tuy nhiên, tại một số khu vực hay quốc gia như châu Âu, Hàn Quốc, Nhật Bản, tế bào gốc máu dây rốn còn được nghiên cứu trong điều trị bệnh lý khác như tổn thương tim, tủy sống, não.

Máu dây rốn ứng dụng điều trị bệnh lý về máu, tim, tủy sống và não

(Máu dây rốn ứng dụng điều trị bệnh lý về máu, tim, tủy sống và não)

Dù HSCs có thể lấy từ nguồn máu ngoại vi, tủy xương nhưng kỹ thuật lấy và lưu trữ phức tạp. Còn nguồn tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn là tế bào nguyên thủy, sạch, chưa va chạm nên có khả năng thích ứng cao, phát triển nhanh và tạo tế bào máu khỏe mạnh.

Giống với tế bào gốc mô dây rốn, tế bào gốc từ máu dây rốn có thể thu thập dễ dàng, đơn giản, nhanh chóng mà không gây ảnh hưởng đến mẹ và bé. Quá trình lấy cũng đòi hỏi diễn ra ngay sau khi trẻ vừa chào đời, thực hiện lưu trữ trong điều kiện nitơ lỏng -196 độ C đến khi sử dụng.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng

Tế bào gốc đa năng cảm ứng (Induced Pluripotent Stem Cells - iPSC), còn gọi tế bào gốc đa năng nhân tạo, được tạo ra trong phòng thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu sử dụng tế bào da và các tế bào đặc hiệu mô khác, lập trình tế bào này hoạt động tương tự tế bào gốc phôi thai.

Vì giống ESC nên xét về mặt lý thuyết, iPSC có tính đa năng phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào. Tuy nhiên, iPSC vẫn cần nghiên cứu và phát triển thêm trước khi ứng dụng điều trị lâm sàng.

iPSC có tính đa năng tương tự tế bào gốc phôi

(iPSC có tính đa năng tương tự tế bào gốc phôi)

Để tạo ra tế bào gốc, đầu tiên các nhà khoa học sẽ lấy mẫu từ mô trưởng thành hoặc phôi. Tiếp đến đặt những mẫu tế bào vừa thu vào môi trường nuôi cấy được kiểm soát, tại đây chúng sẽ phân chia và sinh sản, tuy nhiên không chuyên môn hóa thêm.

Tế bào gốc đang phân chia, sản sinh trong điều kiện nuôi cấy có kiểm soát được gọi là dòng tế bào gốc. Chúng được sử dụng cho các mục đích khác nhau, có thể kích thích các tế bào gốc chuyên biệt hóa theo một cách cụ thể.

Ứng dụng trong y học

Tế bào gốc không phục vụ mục đích cụ thể nào, tuy nhiên với nhiều lý do, chúng vẫn đóng vai trò quan trọng trong y học. Nếu được kích thích phù hợp, một số tế bào gốc có thể đảm nhận vai trò của nhiều loại tế bào, thực hiện tái tạo mô bị tổn thương.

Với tiềm năng sửa chữa vết thương và cứu sống người bệnh, các nhà khoa học đã nhận thấy những ứng dụng có thể có của TBG như sau:

Y học tái tạo

Tế bào gốc là các tế bào đa năng, có thể biến thành nhiều loại tế bào chuyên biệt trong cơ thể con người. Bởi vậy, tế bào gốc đóng vai trò như một hệ thống sửa chữa, thực hiện thay thế tế bào bị tổn thương hoặc tế bào chết bằng tế bào khỏe mạnh.

Hiện nay, công nghệ sinh học tế bào gốc đã được đưa vào phục vụ điều trị bệnh lý nguy hiểm, bệnh nan y. Trong tương lai, tế bào gốc được kỳ vọng phát triển thành mô mới, ứng dụng trong cấy ghép và y học tái tạo.

TBG được ứng dụng trong y học tái tạo

(TBG được ứng dụng trong y học tái tạo)

Ví dụ, bác sĩ có thể sử dụng tế bào gốc ngay bên dưới bề mặt da để tạo thành mô da mới. Từ đó tiến hành chữa lành vết bỏng nặng, vết thương bằng phương pháp ghép mô lên vùng da bị tổn thương, giúp da mới mọc lại.

Tăng hiểu biết về cơ chế bệnh lý

Thông qua nghiên cứu ASC biệt hóa ra các tế bào khác trong cơ thể như tế bào thần kinh, cơ tim, sụn, xương,... các nhà nghiên cứu có thể hiểu rõ hơn về cơ chế, nguyên nhân và tình hình tiến triển bệnh.

Nghiên cứu, thử nghiệm thuốc

Với công tác nghiên cứu và thử nghiệm thuốc, tế bào gốc nuôi cấy giúp sàng lọc độc tính và đánh giá tính hiệu quả của thuốc. Bên cạnh đó, các nhà khoa học có thể kiểm tra thuốc ảnh hưởng như thế nào đến cơ thể, các tế bào có bị tổn thương hay gặp yếu tố nguy hại nào hay không.

Điều trị bệnh bằng tế bào gốc

Ngoài ứng dụng trong y học tái tạo, tăng hiểu biết về cơ chế bệnh, nghiên cứu và thử nghiệm thuốc thì tế bào gốc còn có thể chữa hơn 80 loại bệnh khác nhau. Một số loại bệnh điển hình được đề cập chi tiết trong bảng sau:

Ứng dụng tế bào gốc trong điều trị bệnh

Bệnh tim mạch

Năm 2013, một nhóm nhà nguyên cứu đến từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts báo cáo trên PNAS Early Edition, rằng họ đã sử dụng tế bào gốc của con người để tạo ra các mạch máu ở chuột thí nghiệm.

Trong 2 tuần, kể từ khi cấy ghép tế bào gốc, mạng lưới mạch máu được tưới máu đã hình thành. Chất lượng những mạch máu mới tốt, tương tự như mạch máu tự nhiên gần đó.

Vậy nên, nhóm nghiên cứu này kỳ vọng kỹ thuật có thể ứng dụng điều trị cho người mắc bệnh tim, bệnh về mạch máu.

Bệnh về não

Các bác sĩ hy vọng một ngày không xa, tế bào gốc có thể sử dụng để điều trị một số bệnh lý về não như bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer.

Ví dụ với bệnh Parkinson, người bệnh bị tổn thương tế bào não dẫn tới cử động cơ không kiểm soát. Các nhà khoa học có thể sử dụng tế bào gốc để bổ sung các mô não bị tổn thương, mang lại các tế bào não chuyên biệt nhằm ngăn chặn chuyển động cơ không kiểm soát được.

Bệnh do thiếu hụt tế bào

Các nhà khoa học đặt niềm tin về việc phát triển các tế bào tim khỏe mạnh trong phòng thí nghiệm, cấy ghép vào người bệnh tim. Những tế bào mới sẽ sửa chữa tổn thương tim bằng cách phục hồi thông qua mô khỏe mạnh.

Còn với người mắc bệnh tiểu đường tuýp 1 có thể nhận được tế bào tuyến tụy, thay thế các tế bào sản xuất insulin mà hệ thống miễn dịch của họ đã mất hoặc bị phá hủy. Đây là kỹ thuật y học được hứa hẹn, thay thế cho phương pháp điều trị duy nhất hiện nay là ghép tụy.

TBG mở ra cơ hội về điều trị dứt điểm các bệnh lý nguy hiểm, nan y, trao cơ hội sống cho hàng ngàn bệnh nhân trên toàn thế giới. Có thể nói, đây là ứng dụng quan trọng và tiêu biểu nhất của tế bào gốc trong y học.

Lợi thế và thách thức

Tế bào gốc đang được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi, các nhà khoa học đang cố gắng phát huy những ưu điểm, giải quyết thách thức của chúng trong điều trị:

Lợi thế

Tế bào gốc đang trở thành xu hướng điều trị khi sở hữu loạt ưu điểm như:

  • Nguy cơ đào thải thấp: Điều trị tế bào gốc thường được lấy từ tế bào gốc của cơ thể, hay còn gọi ghép tự thân, nên có độ tương thích cao, từ đó giảm nguy cơ bị đào thải hay các phản ứng tiêu cực.
  • Điều trị được khoảng 80 loại bệnh: Tế bào gốc mở ra cơ hội chữa khỏi các bệnh thoái hóa khớp, suy thận, bệnh về máu, tim mạch, xơ gan, Alzheimer, Parkinson,...
  • Giảm phụ thuộc vào thuốc: Tế bào gốc có tiềm năng giúp bệnh nhân giảm phụ thuộc vào thuốc.

Thách thức

Ngoài các ưu điểm vượt trội nêu trên, điều trị bằng tế bào gốc có thể gặp một số thách thức như:

  • Nguồn tế bào gốc bị hạn chế, đặc biệt là tế bào gốc lấy từ máu dây rốn, mô dây rốn chỉ có thể thu thập một lần ngay sau khi trẻ chào đời. Còn tế bào gốc lấy từ máu ngoại vi, tủy xương không được tinh khiết, kỹ thuật lấy xâm lấn.
  • Một số loại tế bào gốc chỉ có thể ghép tự thân, nếu thực hiện ghép đồng loài có thể xảy ra hiện tượng thải ghép tế bào.
  • Tại Việt Nam, hiện tại đang thiếu hụt nhân lực (nhà khoa học và bác sĩ) về tế bào gốc, ảnh hưởng đến việc ứng dụng và tính thực tiễn trong các công trình nghiên cứu.
  • Sử dụng phôi làm tế bào gốc vấp phải tranh cãi và phản đối mạnh mẽ về nhân quyền, đạo đức dù các nhà khoa học đã nghiên cứu tạo phôi vô tính.

Quy trình kỹ thuật lưu trữ tế bào gốc

Tùy trung tâm hoặc ngân hàng lưu trữ tế bào gốc mà quy trình kỹ thuật sẽ có sự khác biệt nhất định, nhưng các bước cơ bản phần lớn giống nhau:

  • Bước 1: Tư vấn và kiểm tra sức khỏe. Chuyên gia của trung tâm, ngân hàng lưu trữ tế bào gốc sẽ tiến hành tư vấn về lợi ích, các vấn đề xoay quanh, ứng dụng công nghệ tế bào gốc.
  • Bước 2: Kiểm tra sức khỏe. Khi khách hàng đã hiểu, nắm được thông tin về lưu trữ tế bào gốc, bác sĩ sẽ chỉ định kiểm tra sức khỏe nhằm đảm bảo điều kiện tiêu chuẩn như không mắc bệnh di truyền, không mắc bệnh lây nhiễm qua đường máu,...
  • Bước 3: Ký hợp đồng lưu trữ tế bào gốc. Khách hàng sẽ được tư vấn, giải thích chi tiết về nội dung liên quan trước khi ký hợp đồng lưu trữ.
  • Bước 4: Thu thập tế bào gốc và lưu trữ. Tùy theo nguồn tế bào gốc mà phương lấy khác nhau:

Nguồn tế bào gốc

Phương pháp lấy

Tủy xương

Tế bào gốc được lấy khi gây mê toàn thân, thường lấy từ xương hông hoặc xương chậu. Kỹ thuật viên sẽ tiến hành cô lập các TBG từ tủy xương, đem lưu trữ hoặc hiến tặng.

Máu ngoại vi

Tiến hành tiêm một số mũi khiến tủy xương giải phóng tế bào gốc vào máu, khi này máu sẽ được lấy ra khỏi cơ thể. Tách tế bào gốc thông qua máy chuyên dụng và đem lưu trữ, lượng máu còn lại truyền trả cơ thể.

Máu dây rốn

Thu thập tế bào gốc từ máu dây rốn ngay sau khi sinh, kỹ thuật viên sẽ đựng máu vào túi dẻo chuyên dụng rồi vận chuyển về ngân hàng tế bào gốc. Tiếp đến kiểm tra, tách tế bào gốc máu dây rốn và đựng vào hộp bảo vệ, đem lưu trữ trong thùng nitơ lỏng.

Thực hiện lưu trữ tại Ngân hàng Tế bào gốc - Bệnh viện Đa khoa Phương Đông, khách hàng được cam kết về quy trình tư vấn, ký kết hợp đồng minh bạch, đảm bảo tính tự nguyện và hiểu về các vấn đề xoay quanh tế bào gốc.

Lưu trữ tế bào gốc tại Ngân hàng Tế bào gốc - Bệnh viện Đa khoa Phương Đông

(Lưu trữ tế bào gốc tại Bệnh viện Đa khoa Phương Đông)

Hàng năm, Ngân hàng Tế bào gốc Phương Đông sẽ kiểm tra và đánh giá chất lượng tế bào gốc, thông báo kết quả đến khách hàng. Đây là dịch vụ ưu việt của bệnh viện chúng tôi, giúp bạn nắm được tình hình lưu trữ TBG của bản thân hoặc con cái.

Nếu bạn đang có nhu cầu lưu trữ tế bào gốc, đặc biệt tế bào gốc từ máu dây rốn, mô dây rốn, muốn được tư vấn chuyên sâu, hãy liên hệ ngay về hotline 1900 1806 hoặc Đặt lịch khám với bác sĩ, chuyên viên Ngân hàng Tế bào gốc - Bệnh viện Đa khoa Phương Đông.

Hiện trạng ứng dụng tế bào gốc trong điều trị tại Việt Nam

Tại Việt Nam, việc ứng dụng tế bào gốc trong điều trị bệnh tương đối đa dạng, ghép tế bào gốc tạo máu (ghép tủy) đã cứu sống được nhiều bệnh nhân. Trong đó tiêu biểu nhất phải nêu tới chữa ung thư máu và thoái hóa khớp gối bằng tế bào gốc, ước tính có hàng trăm, hàng nghìn người bệnh đã trở lại cuộc sống bình thường.

Theo tạp chí Khoa học và Công nghệ Việt Nam, tế bào gốc hiện đang được thử nghiệm lâm sàng trong điều trị các bệnh:

  • Bệnh phổi tắc nghẽn mạn tính (COPD).
  • Bệnh bại não.
  • Bệnh liệt tủy do tai nạn giao thông.
  • Tự kỷ.
  • Bệnh đái tháo đường.
  • Bệnh ly thượng bì ở trẻ em.

Tuy ứng dụng tế bào gốc trong điều trị các bệnh lý nêu trên mới dừng ở bước nghiên cứu, nhưng kết quả ban đầu tương đối khả quan. Đặc biệt trong điều kiện còn nghèo nàn về cơ sở vật chất, thiếu hụt cán bộ chuyên sâu ở Việt Nam.

Tổng kết lại, tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa, có thể trở thành hầu hết mọi loại tế bào cần thiết của cơ thể. Các nhà khoa học, bác sĩ dành sự quan tâm đặc biệt đến tế bào gốc vì chúng hứa hẹn mở ra cơ hội điều trị một số bệnh lý chưa có thuốc chữa, đặc biệt bệnh nan y.

BỆNH VIỆN ĐA KHOA PHƯƠNG ĐÔNG

Địa chỉ: Số 9, Phố Viên, Cổ Nhuế 2, Bắc Từ Liêm, Hà Nội
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.

378

Bài viết hữu ích?

Đăng ký tư vấn

Đặt hẹn ngay để nhận tư vấn và xếp lịch khám kịp thời

PGS.TS. Bác sĩ

NGUYỄN TRUNG CHÍNH

Giám đốc Bệnh viện Đa khoa Phương Đông

PGS.TS. Bác sĩ

NGUYỄN TRUNG CHÍNH

Giám đốc Bệnh viện Đa khoa Phương Đông
19001806 Đặt lịch khám