Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) là gì?

Ngoài hai loại tế bào gốc phôi và tế bào gốc trưởng thành có sẵn trong cơ thể người. Các nhà khoa học đã nghiên cứu và tạo ra tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC), hay còn gọi là tế bào gốc đa năng nhân tạo. Vậy iPSC là gì? Lịch sử phát triển như thế nào, có tiềm năng và ứng dụng ra sao trong y học?. Cùng Medeze tìm câu trả lời qua bài viết sau đây.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng là gì?

Tế bào gốc đa năng cảm ứng iPSC – hay còn được gọi là tế bào gốc đa tiềm năng cảm ứng thuộc nhóm tế bào gốc đa năng loại hai. Chúng có nguồn gốc từ các tế bào soma trưởng thành trong da, máu và đã được tái lập trình về mặt di truyền trở thành trạng thái giống như tế bào gốc phôi (ESCs).

Các tế bào gốc đa năng iPSC có khả năng tăng sinh gần như vô hạn, có khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào chuyên biệt có nguồn gốc từ ba lớp mầm của phôi (nội bì, trung bì, ngoại vi). Cụ thể iPSC có thể được thúc đẩy để trở thành tế bào Beta dùng trong điều trị bệnh tiểu đường, tạo thành tế bào máu để tạo ra máu, hoặc hình thành tế bào thần kinh để điều trị rối loạn thần kinh.

Hơn nữa, tế bào gốc đa năng cảm ứng còn được sử dụng để loại bỏ các vấn đề liên quan đến sự kết hợp và đào thải mô trong việc cấy ghép tế bào gốc.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng
iPSC được tạo ra từ một bệnh nhân mắc bệnh bạch tạng da và mắt. Nguồn: nih.gov

Lịch sử phát triển của tế bào gốc đa năng cảm ứng

Vào cuối năm 2007, một nhóm giảng viên của Broad Stem Cell Research Center (BSCRC)  cùng với các Tiến sĩ. Kathrin Plath, Amander Clark, William Lowry và April Pyle là những người đầu tiên trên thế giới tạo ra tế bào gốc cảm ứng đa năng iPSC cho người. Vào thời điểm đó, các nhà khoa học từ lâu đã hiểu rằng các tế bào cụ thể của mô người như tế bào da hoặc tế bào máu chỉ có thể tạo ra được các tế bào khác giống như chúng. Đây là một nghiên cứu mang tính đột phá trong giới y khoa, iPSC đã và đang nhanh chóng trở thành nền tảng phát triển cho các loại thuốc tái tạo mới.

Sử dụng iPSC, các nhà khoa học đã lập trình lại các tế bào da thành các tế bào thần kinh vận động tích cực, các tiền chất của trứng và tinh trùng, các tế bào gan, các tiền chất của xương và tế bào máu. Ngoài ra, những bệnh nhân mắc các căn bệnh không thể chữa khỏi chẳng hạn như ALS, Hội chứng Rett, Bệnh Lesch-Nyhan và Chứng loạn dưỡng cơ Duchenne đã tình nguyện hiến tế bào da cho các nhà khoa học Broad Stem Cell Research Center để thực hiện nghiên cứu tái lập trình iPSC.

Sự tham gia tuyệt vời này của bệnh nhân và gia đình họ trong nghiên cứu đã cho phép các nhà khoa học của Broad Stem Cell Research Center nghiên cứu các bệnh nêu trên trong phòng thí nghiệm với hy vọng tìm và phát triển các công nghệ điều trị mới.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng
iPSC có khả năng biệt hoá như tế bào gốc phôi

Tiềm năng của tế bào gốc đa năng cảm ứng trong y học

Hiện nay tế bào iPSC chủ yếu được ứng dụng trong lĩnh vực nghiên cứu do hiệu suất tái lập trình tế bào soma thành loại tế bào này còn tương đối thấp. Bên cạnh đó, chi phí tạo ra iPSC khá cao so với các tế bào gốc khác như MSCs hoặc HSCs.

Tuy nhiên, chúng ta không thể phủ nhận rằng tế bào gốc iPSC đã và đang đóng vai trò quan trọng trong lĩnh vực nghiên cứu và y học. Một số tiềm năng và ứng dụng của tế  bào gốc đa năng cảm ứng cụ thể như sau.

Sửa chữa cơ quan bị tổn thương

Tế bào gốc đa năng nhân tạo iPSC có khả năng phát triển thành mọi loại tế bào khác trong cơ thể. Chẳng hạn như các tế bào thần kinh, tế bào tim, tụy và gan. Có thể xem đây là nguồn tế bào duy nhất ngoài tế bào gốc phôi có khả năng sửa chữa các bộ phận bị tổn thương, mất mát do bị tai nạn hay do bệnh tật gây ra.

Sửa chữa mô trong cơ thể

Theo Trung tâm Thông tin Công nghệ Sinh học Quốc Gia Hoa Kỳ, đã có nghiên cứu cho việc phát triển thành công tế bào “chồi gan” của người từ tế bào gốc đa năng cảm ứng. Bên cạnh đó cũng đã có nghiên cứu tạo ra các tế bào thần kinh có nguồn gốc từ tế bào iPSC trên chuột.

Kết quả cho thấy hiệu quả hồi phục chức năng và có sự cải thiện rõ ràng các chức năng vận động một cách rõ rệt trên động vật được cấy ghép. Do đó, tế bào gốc đa năng cảm ứng có tiềm năng rất lớn trong việc sửa chữa mô.

Tạo ra hồng cầu

Năm 2014, những tế bào hồng cầu loại O được tổng hợp từ tế bào iPSC đã được tạo ra tại Hiệp hội Huyết học Quốc gia Scotland (Scottish Haematology Society). Các tế bào iPSC được cảm ứng để trở thành tế bào trung mô, sau đó chúng biệt hoá thành tế bào máu và cuối cùng phát triển thành hồng cầu.

Máu loại O là loại máu có thể truyền cho bất cứ bệnh nhân nào. Nhờ đó iPSC đã mở ra tiềm năng cực kỳ to lớn trong việc thay thế máu người hiến tặng.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng có tiềm năng trong việc tạo hồng cầu
Tế bào gốc đa năng cảm ứng có tiềm năng trong việc tạo hồng cầu

Nghiên cứu các loại bệnh và phát triển thuốc

Tế bào gốc đa năng cảm ứng có vai trò lớn trong việc làm sáng tỏ nguyên nhân gây bệnh, phát triển các loại thuốc mới và trong việc cấy ghép cũng như các phương pháp y học tái tạo khác.

Việc tạo ra tế bào iPSC từ tế bào soma của bệnh nhân mắc bệnh nan y và biệt hóa chúng thành các tế bào của mô bệnh sẽ giúp các nhà khoa học làm sáng tỏ nguyên nhân của căn bệnh tương ứng. Đối với các bệnh phát sinh do những thay đổi trong não, việc sử dụng tế bào iPSC giúp nhà nghiên cứu hy vọng có thể so sánh các tế bào khỏe mạnh cũng như bị bệnh có trong não.

Các tế bào iPSC cũng giúp các nhà nghiên cứu đánh giá và thử nghiệm tác dụng phụ và độc tính của thuốc theo cách mà cơ thể người không thể thực hiện được, điều này sẽ tạo động lực lớn cho sự phát triển các loại thuốc mới.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng
Tế bào iPSC có tiềm năng lớn trong nghiên cứu các loại bệnh và phát triển thuốc

Trên đây là một số thông tin cụ thể về khái niệm, lịch sử và các tiềm năng của tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC). Hy vọng trong tương lai, iPSC sẽ được ứng dụng nhiều hơn để điều trị được các căn bệnh nan y khó chữa.

Medeze – Ngân Hàng Lưu Trữ Tế Bào Gốc – Bảo Hiểm Sức Khỏe Trọn Đời Cho Bé

  • Địa chỉ: 116 Nguyễn Văn Hưởng, Phường Thảo Điền, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam.
  • Hotline: 1900 633 686.