Tế bào gốc và những ứng dụng lâm sàng trong y học

Đầu tiên người ta tìm thấy tế bào gốc ở hệ thống tạo máu, sau đó người ta thấy ở hầu hết các mô khác nhau đều có sự hiện diện của tế bào gốc. Tế bào gốc có nhiều ứng dụng trong y học.

Tế bào gốc trưởng thành (tế bào gốc soma): tế bào gốc được tìm thấy trong hầu hết các mô và cơ quan trong cơ thể, và tồn tại trong suốt cuộc đời mỗi cá thể. Chúng có vai trò duy trì các mô và đáp ứng lại tổn thương.

Điều này đặc biệt đúng với các mô có vòng đời thay thế tế bào cao, như tế bào máu, da, ruột. Trái với tế bào gốc, sự phân chia của tế bào trưởng thành chỉ giới hạn ở một số lần phân chia.

Do đó trong trường hợp tổn thương nặng, mô phụ thuộc chủ yếu tế bào trưởng thành tại chỗ phân chia thay thế tế bào bị tổn thương sẽ ít có khả năng tái sinh hơn là mô phụ thuộc vào tế bào gốc tại chỗ.

Lịch sử ứng dụng của tế bào gốc

Tế bào gốc đã được thử nghiệm biệt hoá thành công ở in vitro thành nhiều loại tế bào tuỳ theo mục đích sử dụng, bao gồm tế bào thần kinh đệm ít gai, tế bào tuỵ, tế bào cơ tim, tế bào neuron vận động và neuron hệ dopamin, tế bào tiền tạo máu.

Ứng dụng giá trị của tế bào gốc đã được chứng minh trong điều trị cho động vật bị mù giác mạc, bệnh nhân Parkinson, Hungtington, tổn thương tủy sống, nhồi máu cơ tim, đái tháo đường týp 1.

Tế bào gốc đã được chứng minh trong điều trị tổn thương tủy sống

Đối với bệnh nhân bệnh võng mạc: sau khi tiêm vào trong mắt, những tế bào võng mạc từ tế bào gốc ES di chuyển tới lớp võng mạc và biệt hóa thành tế bào gậy và que.

Với bệnh nhân Parkinson: một lượng lớn tế bào thần kinh não giữa được cấy bởi tế bào gốc của chuột. Sau đó, chúng tiết ra chất dopamin thể hiện sự hiện diện đáp ứng điện sinh lý và các đặc tính đáp ứng giống tế bào thần kinh não giữa.

Đối với tổn thương tủy sống: nghiên cứu ghép tế bào gốc thần kinh đệm ít gai vào chuột trưởng thành 7 ngày sau khi gây tổn thương tủy sống có thể giúp làm tăng quá trình tái tạo myelin và khởi động chức năng vận động.

Nhồi máu cơ tim và suy tim: nhiều nghiên cứu cho thấy cấy ghép tế bào gốc ES cho cơ tim có thể làm tăng khả năng co bóp của cơ tim chuột sau khi bị nhồi máu. Một nghiên cứu khác khi sử dụng yếu tố làm tăng khả năng sống sót của tế bào ghép và làm giảm nguy cơ chết của tế bào sau ghép ở chuột điều trị với tế bào gốc ES so với nhóm chứng đã làm giảm tỉ lệ suy tim và phục hồi một phần cơ tim (tăng chiều dày của thành tim bị nhồi máu).

Đái tháo đường týp 1: hiện nay chưa có phương pháp nào có thể giúp biệt hoá thành công tế bào gốc thành tế bào tuỵ đảo beta tiết insulin, mặc dù trong phòng thí nghiệm người ta đã thành công nuôi cấy tế bào beta bằng cách chọn lọc sự biểu hiện gen tế bào beta hoặc thay đổi môi trường nuôi cấy.

Những áp dụng lâm sàng khác

Disease modifiers: (điều khiển bệnh tật) sử dụng một số tế bào gốc để thay thế bệnh tật, thay thế đáp ứng của tế bào với tổn thương hoặc những bất thường của hệ miễn dịch. Ví dụ tế bào gốc ghép vào có thể gây ra các tín hiệu phức tạp, ảnh hưởng đến kết cục của bệnh tật mà không thay thế trực tiếp tế bào bị tổn thương.

Khả năng của tế bào gốc trung mô tạo thành tế bào cơ dẫn tới những khám phá trong điều trị thiếu máu cơ tim. Một số nghiên cứu cho rằng tế bào gốc trung mô đóng góp trong việc tái sinh các tế bào ở vùng bị tổn thương.

Hơn nữa, chúng còn giải phóng các hoóc-môn và ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng của tim (và mô khác) với việc thiếu máu.

Cũng có giả thuyết khác cho rằng quần thể tế bào gốc có khả năng ảnh hưởng tới hệ miễn dịch và do đó thay đổi đáp ứng của tổn thương với việc thiếu máu, hoặc làm giảm bớt hậu quả của bệnh do miễn dịch. Tuy nhiên, vai trò ảnh hưởng của tế bào và cơ chế hoạt động của tế bào như thế nào vẫn còn đang được bàn cãi.

Viễn cảnh về việc tế bào trung mô có khả năng di chuyển tới vùng tổn thương, tạo ra các hoóc-môn đáp ứng là vấn đề hấp dẫn và ứng dụng lâm sàng quan trọng trong nghiên cứu sinh học tế bào gốc, nhưng chưa thực sự trở thành một phương pháp điều trị có thể áp dụng trên thực tế.

Ứng dụng lâm sàng tế bào gốc.

Một ứng dụng khác của sinh học tế bào gốc trong lĩnh vực gây ung thư. Giả thiết cho rằng có 1 quần thể tế bào ác tính có thể xác định được, có 2 chức năng giống tế bào gốc (tự sinh sản và khả năng biệt hóa).

Những tế bào này giống tế bào gốc ở mô lành, có thể thay thế tế bào trưởng thành mà vòng đời của nó bị giới hạn. Do đó chúng được cho là loại tế bào kích hoạt tính gan lì và có thể sự di căn của khối u.

Giả thiết này được chứng minh bằng cách ghép tế bào ung thư người trên chuột đã được bất hoạt miễn dịch. Các nhóm nhỏ tế bào u tìm thấy ở động vật được ghép tế bào u, trong khi đó các loại tế bào khác thì không thấy.