Tế bào gốc trung mô – Nguồn bảo hiểm sinh học toàn diện cho tương lai
Tế bào gốc trung mô (Mesenchymal stem cell- MSCs) là những tế bào gốc trưởng thành đa năng, có khả năng tự tăng sinh và biệt hóa thành các tế bào thuộc mô liên kết như mỡ, xương, sụn và các loại tế bào khác như tế bào thần kinh, gan, tụy, thận…MSCs được ứng dụng nhiều trong ghép đồng loài, hỗ trợ chống thải ghép, các bệnh tự miễn … và trở thành một hiện tượng trong y học tái tạo.
Tế bào gốc trung mô (Mesenchymal stem cell- MSCs) là những tế bào gốc trưởng thành đa năng, có khả năng tự tăng sinh và biệt hóa thành các tế bào thuộc mô liên kết như mỡ, xương, sụn và các loại tế bào khác như tế bào thần kinh, gan, tụy, thận…[1,5,6] (Hình 1). Ngoài khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, MSCs còn tiết ra các hoạt chất nuôi dưỡng tế bào, tái tạo mạch máu, các yếu tố chống viêm, ngăn chặn sự chết tế bào. Ngoài ra, MSCs cũng được chứng minh có khả năng điều hòa miễn dịch nhờ biểu hiện thấp MHC lớp I và không biểu hiện HLA-DR – kháng nguyên đóng vai trò then chốt trong thải ghép. Nhờ các đặc tính ưu việt trên, MSCs được ứng dụng nhiều trong ghép đồng loài, hỗ trợ chống thải ghép, các bệnh tự miễn … và trở thành một hiện tượng trong y học tái tạo [1,2,3,4].
Cơ thể con người có rất nhiều loại tế bào cần thiết giúp cơ thể hoạt động bình thường, như các tế bào cơ tim duy trì nhịp đập của tim, tế bào da bảo vệ cơ thể khỏi tia tử ngoại của ánh nắng mặt trời, tế bào võng mạc giúp ta nhìn thấy xung quanh,… Đó là những tế bào đã biệt hóa, đều có nguồn gốc từ các tế bào gốc.
2. Tế bào gốc là gì?
Tế bào gốc là những tế bào chưa đảm nhận chức năng cụ thể để duy trì hoạt động trong cơ thể, chúng có khả năng biệt hóa thành các tế bào khác tại mô xác định để thực hiện chức năng.
Ví dụ: tế bào thần kinh có chức năng cảm ứng và dẫn truyền tín hiệu thần kinh (xung thần kinh), nhưng chúng không phân chia, thay vào đó các tế bào gốc thần kinh mới là nguồn phân bào và biệt hóa thành các tế bào thần kinh giúp duy trì hoạt động này.
3. Có những loại tế bào gốc nào?
Có nhiều cách phân chia tế bào gốc khác nhau:
Dựa trên mức độ khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, người ta có thể chia tế bào gốc thành các loại sau:
Tế bào gốc toàn năng (totipotenti): Tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể, có thể hình thành cơ thể hoàn chỉnh. Đây là các tế bào ở những lần phân chia đầu tiên trong sự phát triển phôi, không còn được tìm thấy trong cơ thể.
Tế bào vạn năng (pluripotenti): Tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể, nhưng không thể hình thành cơ thể hoàn chỉnh.
Tế bào gốc đa tiềm năng giới hạn (multipotenti): Tế bào có khả năng biệt hóa thành một nhóm tế bào liên quan chặt chẽ. Ví dụ: tế bào gốc tạo máu có thể trở thành các tế bào máu (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) và tế bào miễn dịch ; tế bào gốc trung mô có thể trở thành các tế bào thuộc mô liên kết như tế bào mỡ, sụn xương.
Tế bào gốc đơn năng (unipotenti): Tế bào có khả năng biệt hóa thành một vài loại tế bào nhất định. Ví dụ: các tế bào gốc máu dòng lympho có thể trở thành tế bào bạch cầu lympho B, bạch cầu lympho T.
4. Tế bào gốc có gì khác so với những tế bào bình thường?
Đầu tiên, các tế bào bình thường là những tế bào đã biệt hóa, với những đặc điểm và khả năng xác định giúp nó thực hiện được chức năng cụ thể. Ngược lại, tế bào gốc chưa biệt hóa, không giữ chức năng cụ thể trong hoạt động thường ngày của con người mà giống như nguồn dự trữ tế bào; khi có tín hiệu kích thích, chúng sẽ phân chia và biệt hóa thành các tế bào cụ thể để thay thế cho những tế bào bị tổn thương hoặc chết.
Thứ hai, các tế bào gốc có khả năng phân chia cao hơn các tế bào bình thường. Với chức năng dự trữ, thay thế những tế bào chết hay bị tổn thương, tế bào gốc có khả năng tự đổi mới: mỗi tế bào có khả năng phân chia thành hai tế bào, một giống hệt nó và một sẽ biệt hóa thành tế bào có chức năng. Trong khi đó, tế bào bình thường không phân chia (ví dụ tế bào xương, tế bào thần kinh) hoặc phân chia rất giới hạn, thời gian dài, hình thành hai tế bào con giống hệt nhau để thực hiện chức năng.
Thứ ba, mỗi loại tế bào bình thường cư trú ở mô cụ thể, hoạt động thực hiện chức năng nhất định ở mô đó. Ngược lại, một loại tế bào gốc có thể tồn tại tại một hay nhiều mô khác nhau (tế bào gốc trung mô có thể tìm thấy ở mô mỡ, tủy xương, tủy răng,…). Các tế bào gốc thường ở trạng thái nghỉ, không phân chia trong một thời gian dài cho đến khi được kích hoạt bởi một số tín hiệu như chấn thương mô hoặc tình trạng bệnh.
Cuối cùng, tế bào gốc có thể biệt hóa theo con đường bình thường để tạo ra các tế bào đã biệt hóa. Khả năng này phụ thuộc vào tiềm năng của từng loại tế bào gốc, loại có có tiềm năng càng lớn (biệt hóa ra nhiều loại tế bào khác nhau) thì càng nhận được nhiều sự quan tâm và ứng dụng. Ngược lại, tế bào đã biệt hóa không thể quay ngược lại thành tế bào gốc theo con đường tự nhiên.
Dựa trên mức độ khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, người ta có thể chia tế bào gốc thành các loại sau:
