Mục lục
Tế bào gốc là gì ?
Tế bào gốc ( stem cells ) là thuật thuật ngữ chỉ loại tế bào có tiềm năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể. Tế bào gốc được xem như là công cụ phục vụ như một hệ thống sửa chữa cho cơ thể.
Trên thực tế, có rất nhiều cách phân loại các tế bào gốc khác nhau:
- Theo nguồn gốc: Có thể phân loại tế bào gốc thành 2 loại : tế bào gốc phôi và tế bào gốc trưởng thành, hoặc có thể phân loại thành 3 loại: tế bào gốc phôi, tế bào gốc trưởng thành và tế bào gốc thai ( hay còn gọi là tế bào gốc nhũ nhi )
- Theo tiềm năng biệt hoá: có 4 loại như sau: tế bào gốc toàn năng, tế bào gốc vạn năng ( tế bào gốc đa tiềm năng ), tế bào gốc đa năng ( tế bào gốc đa tiềm năng giới hạn ), tế bào gốc đơn năng ( tế bào gốc vài tiềm năng )
Lịch sử phát hiện và phát triển lĩnh vực tế bào gốc:
- Năm 1981, Evan và Kaufman là người đầu tiên phát hiện ra tế bào gốc
- Năm 1994, Bongso đã thành công trong việc phân lập tế bào gốc từ phôi người
- Năm 1998, ông Thompson đã thành công trong việc nuôi cấy tế bào gốc trong môi trường nhân tạo
- Năm 1998, Gearhart thành công trong việc phân lập các loại tế bào gốc từ những tế bào gốc sinh dục
- Năm 1999, Josefson thành công trong việc lấy các loại tế bào gốc từ các mô trong cơ thể
- Năm 2001, Reubinoff đã thành công trữ đông các loại tế bào gốc
- Đến ngày nay: thành công to lớn trong phân lập và nuôi cấy tế bào gốc ở 3 loại động vật: chuột, khỉ, người, con người không ngừng nghiên cứu về các loại tế bào gốc, đầy là một lĩnh vực đầy tiềm năng, hứa hẹn mở ra một kỉ nguyên mới trong y học
Tế bào gốc khác gì so với các tế bào bình thường trong cơ thể
Tế bào gốc khác với các tế bào bình thường trong cơ thể ở ba điểm:
- Tế bào gốc có thể tự phân chia và làm mới mình trong một thời gian dài
- Tế bào gốc không được biệt hóa nên không thể thực hiện các chức năng cụ thể trong cơ thể
- Tế bào gốc có tiềm năng trở thành các tế bào chuyên biệt, chẳng hạn như tế bào cơ, tế bào máu và tế bào não
- Các bác sĩ và nhà khoa học rất hào hứng với tế bào gốc vì chúng có thể giúp ích trong nhiều lĩnh vực khác nhau của nghiên cứu y tế và sức khỏe. Nghiên cứu tế bào gốc có thể giúp giải thích các tình trạng nghiêm trọng như dị tật bẩm sinh và ung thư xảy ra như thế nào. Một ngày nào đó, tế bào gốc có thể được sử dụng để tạo ra các tế bào và mô để điều trị nhiều bệnh, trong đó có bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, tổn thương tủy sống, bệnh tim, tiểu đường và viêm khớp.
>>> Xem thêm: Các bác sĩ sản khoa giỏi ở tphcm – có phòng khám ngoài giờ
Các loại tế bào gốc có trong cơ thể
Các loại tế bào gốc theo tiềm năng biệt hoá
Các nhà khoa học căn cứ và khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, nhận thấy có sự khác nhau về khả năng biệt hoá của các loại tế bào gốc khác nhau, có thể chia tế bào gốc thành các loại sau:
Tế bào gốc toàn năng: Là những tế bào gốc có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể, từ đó có thể tạo thành một cơ thể hoàn chỉnh. Đây là những tế bào ở lần phân chia đầu tiên trong quá trình phát triển phôi thai, các loại tế bào gốc này không còn được tìm thấy trong cơ thể.
Tế bào gốc vạn năng ( tế bào gốc đa tiềm năng): Tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể, nhưng không thể tạo thành một cơ thể hoàn chỉnh
Tế bào gốc đa năng ( tế bào gốc đa tiềm năng giới hạn ): Các tế bào gốc này có khả năng biệt hóa thành một nhóm tế bào có quan hệ gần gũi với nhau, ví dụ: tế bào gốc tạo máu có thể trở thành tế bào máu (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) và tế bào miễn dịch; Tế bào gốc trung mô có thể trở thành tế bào của mô liên kết như tế bào mỡ, sụn xương.
Tế bào gốc đơn năng ( tế bào gốc vài tiềm năng ): Tế bào gốc loại này chỉ có khả năng biệt hóa thành các loại tế bào nhất định. Ví dụ, tế bào gốc trong máu dạng lympho có thể trở thành tế bào lympho B, tế bào lympho T tham gia vào vai trò miễn dịch trong cơ thể.
>>> Xem thêm: Sách hóa sinh y học PDF dành cho sinh viên y khoa.
Các loại tế bào gốc theo nguồn gốc
Tế bào gốc phôi: là các tế bào gốc thu được từ phôi sớm trong giai đoạn từ 4-7 ngày tuổi. Loại tế bào này không có đặc tính chữa bệnh, rất hạn chế sử dụng trong nghiên cứu ở một số quốc gia do vấn đề y đức (thu thập tế bào gốc phôi đồng nghĩa với việc giết chết phôi, trong khi phôi có thể phát triển thành cơ thể hoàn chỉnh).
Tế bào gốc thai ( tế bào gốc nhũ nhi ) là các loại tế bào gốc được lấy từ giai đoạn đầu tiên khi trẻ được sinh ra như tế bào gốc máu cuống rốn, tế bào gốc dây rốn, tế bào gốc nhau thai. Các nhà khoa học cho rằng tế bào gốc thai thuộc nhóm tế bào gốc trưởng thành ở giai đoạn biệt hóa thấp, nên có thể xếp chung nhóm với tế bào gốc trưởng thành
Tế bào gốc trưởng thành là tế bào gốc thu được từ các bộ phận khác nhau của cơ thể người lớn, chẳng hạn như tủy xương, mô mỡ, răng sữa, răng khôn, máu ngoại vi. Trong cơ thể con người, các loại tế bào gốc trưởng thành đóng vai trò chính trong việc duy trì và sửa chữa các tổ chức bị tổn thường mà ở đó chúng được tìm ra.
Ứng dụng của các loại tế bào gốc trong y học
Với tiềm năng biệt hóa tuyệt vời và các đặc tính sinh học mà các nhà khoa học đang tiếp tục khám phá, tế bào gốc mang lại hy vọng lớn trong y học tái tạo, chữa lành vết thương, sửa chữa mô. Theo cơ quan quản lý thử nghiệm lâm sàng tại Mỹ (Clinicaltrials.gov), có hơn 5.000 thử nghiệm lâm sàng về tế bào gốc, chủ yếu tập trung vào điều trị các bệnh thần kinh (Clinicaltrials.gov). chấn thương tủy sống, bại não), máu (bệnh bạch cầu, thiếu máu hồng cầu hình liềm), tim mạch (nhồi máu cơ tim), …
Các thành tựu của tế bào gốc trong y học
1989: Bước tiến đầu tiên ở loài chuột
Chuột được lai tạo để thiếu các gen cụ thể, giúp các nhà khoa học tìm ra gen nào có liên quan đến các bệnh khác nhau. Bằng cách loại bỏ một gen cụ thể, một căn bệnh tương tự như ở người sẽ phát triển ở chuột. Điều này giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về cách các bệnh phát triển, những triệu chứng xảy ra và cách chúng có thể được điều trị. Công trình nghiên cứu của Mario Capecchi tại Đại học Utah, Oliver Smithies tại Đại học Bắc Carolina và Martin Evans tại Đại học Cardiff vào năm 1989 đã được trao giải Nobel 2007 trong lĩnh vực Sinh lý học và Y học.
Thành tựu này được coi là rất quan trọng đối với việc nghiên cứu bệnh tật. Nhờ phát hiện này, Giáo sư Hugh Watkins, Giám đốc Trung tâm Quỹ British Heart of Research Excellence tại Oxford University , đang xem xét các gen liên quan đến bệnh tim mạch vành .
1998: Xuất hiện khái niệm tế bào gốc phôi
Sự hiểu biết của con người về tế bào gốc bắt đầu từ tế bào gốc phôi. Chúng đến từ một tế bào được gọi là phôi nang, hình thành năm ngày sau khi trứng được thụ tinh và phát triển thành phôi. Tế bào gốc phôi được phân lập từ chuột vào năm 1981.
Năm 1998, Giáo sư James Alexander Thomson và nhóm của ông tại Đại học Wisconsin – Madison đã nuôi cấy các tế bào gốc phôi đầu tiên trong một đĩa thí nghiệm (trong ống nghiệm). Điều này cho phép các nhà khoa học tìm hiểu cách thức hoạt động của loại tế bào gốc này.
Những phụ nữ trải qua thụ tinh ống nghiệm có thể hiến tặng phôi ‘dự phòng’, nếu không sẽ bị phá hủy. Chỉ những phôi ở giai đoạn phát triển sớm (tối đa 14 ngày) mới có thể được sử dụng và có những hướng dẫn nghiêm ngặt về cách sử dụng chúng.
>>> Xem thêm: Atlas giải phẫu người pdf – để hiểu rõ hơn cấu tạo của cơ thể người do các tế bào gốc tạo nên
2001: Tạo ra các tế bào tim đang đập – thành tựu to lớn của tế bào gốc
Năm 2001, Giáo sư Christine Mummery và nhóm của bà ở Hà Lan lần đầu tiên sử dụng tế bào gốc để tạo ra các tế bào tim đang đập bên ngoài cơ thể. Hiện nay, Nhóm của giáo sư đang phát triển một mảnh nhỏ của trái tim người từ tế bào gốc với hi vọng có thể ứng dụng trong tương lai
Tế bào gốc có thể tạo ra hồng cầu để truyền máu. Điều này sẽ cho phép các nhà khoa học, nghiên cứu nguyên nhân của bệnh tật, đặc biệt là nguyên nhân di truyền. Nó cũng sẽ cải thiện sự phát triển của các loại thuốc thường được thử nghiệm trên động vật, vì tim động vật hoạt động khác với tim người.
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Y học Tái sinh BHF đang làm việc để phát triển các phương pháp điều trị mới cho các bệnh về tim. Các trung tâm là sự hợp tác giữa các trường đại học hàng đầu, bao gồm cà nhà nghiên cứu tế bào gốc từ Edinburgh, Bristol, Oxford và Cambridge.
2002: Tế bào gốc thành công trong việc tạo cơ tim mới
Năm 2002, nhà nghiên cứu Chunhui Xu và nhóm nghiên cứu tại Trường Y Đại học Emory ở Atlanta phát hiện ra rằng tế bào gốc phôi người có thể được tạo ra để hình thành các tế bào cơ tim. Khám phá này khuyến khích các nhà khoa học tìm hiểu xem liệu tế bào gốc phôi có thể được sử dụng để tạo cơ tim mới cho bệnh nhân đau tim hay không. Khi một người bị đau tim, lưu lượng máu đến tim bị hạn chế hoặc bị tắc nghẽn, có thể làm chết các tế bào tim. Mặc dù ít được sử dụng hơn các loại tế bào khác, tế bào gốc phôi đã giúp các nhà nghiên cứu khám phá những cách mới sử dụng tế bào gốc để khắc phục các tổn thương tim
2003: Khám phá tế bào gốc tim
Giúp tim tự tái tạo sau những tổn thương là niềm mơ ước của các nhà nghiên cứu tim mạch. Các nhà khoa học nghĩ rằng trái tim không có tế bào gốc của riêng nó, cho đến khi Giáo sư Antonio Beltrami tại Đại học Udine ở Ý mô tả một quần thể nhỏ tế bào gốc trong tim vào năm 2003.
Dựa trên khám phá này, Giáo sư Michael Schneider của BHF, tại Đại học Imperial College London, đang nghiên cứu cách các tế bào gốc này vận hành với hi vọng có thể tái tạo trái tim khoẻ mạnh trên người bị bệnh tim
>>> Xem thêm: Hở van động mạch chủ là bệnh gì ? Chữa được không ?
2004: Tạo tế bào tim từ chất béo
Năm 2004, Valérie Planat-Bénard và các đồng nghiệp tại Đại học Paul Sabatier ở Toulouse, Pháp, phát hiện ra rằng các tế bào giống trái tim có thể được tạo ra từ các tế bào mỡ nằm ngay dưới da (mô mỡ). Khi so sánh với tế bào gốc phôi, tế bào mỡ được coi là một phương tiện dễ dàng và nhanh chóng hơn để tạo ra tế bào cơ tim trong phòng thí nghiệm
Trên đây là sơ lược về khái niệm các loại tế bào gốc, cũng như cách phân loại tế bào gốc, các ứng dụng và thành tựu to lớn của tế bào gốc trong y học. Cảm ơn các bạn đã đọc bài viết này trên Blog Y Khoa
Trả lời