Author: tcnhat

Các nhà nghiên cứu phát triển thuật toán có thể cải tiến lĩnh vực tái thiết lập chương trình tế bào.

TRƯỜNG Y DUKE-NUS

Một nhóm nhà nghiên cứu quốc tế từ trường Y Duke-NUS (Duke-NUS), đại học Bristol, đại học Monash và RIKEN đã phát triển một thuật toán có thể dự đóan các yếu tố cần để chuyển đổi một loại tế bào của người thành loại tế bào khác. Những kết quả này được công bố vào ngày 18-1-2016 trên tạp chí Nature Genetics đã làm thay đổi cuộc chơi và có tác động mạnh tới y học tái tạo và đặt nền tảng cho các nghiên cứu xa hơn về tái thiết lập chương trình tế bào..

Chúng ta biết rằng loại tế bào là không cố định và một loại tế bào có thể tái thiết lập chương trình hay chuyển đổi để thành loại tế bào khác bằng cách bổ sung một tập hợp xác định các yếu tố của tế bào. Hướng tiếp cận này đầu tiên được đưa ra bởi Shinya Yamanaka, người sở hữu giải Nobel về tái thiết lập chương trình nguyên bào sợi từ da thành tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS). Theo giả thiết, iPS có thể trực tiếp tái thiết lập thành các tế bào như tế bào võng mạc giúp điều trị thoái hóa điểm vàng và thoái hóa mắt. Mặc dù thực tế có những lo ngại về kĩ thuật và độ an toàn trong cách tiếp cận chuyển đổi tế bào này do sự tích lũy các đột biến gây ung thư trong tế bào đã tái thiết lập chương trình, do đó dẫn tới sự đáp ứng không thể dự đoán được.

Hơn nữa, mặc dù mang tính đột phá, việc xác định các yếu tố xác định cụ thể của tế bào cần được điều khiển để chuyển đổi của mỗi tế bào, là một quá trình lâu dài và tốn kém vì liên quan tới nhiều thử nghiệm và sai sót. Chính vì vậy, bước đầu của việc xác định yếu tố chính cho việc chuyển đổi tế bào là trở ngại chính mà các nhà nghiên cứu và bác sĩ phải đối mặt trong lĩnh vực tái thiết lập chương trình tế bào.

Để vượt qua trở ngại này, tiến sĩ Owen Rackham- nhà nghiên cứu của Duke-NUS đã làm việc 5 năm để phát triển thuật toán nhằm dự đoán các yếu tố để chuyển đổi tế bào. Thuật toán được gọi là Mogrify (1) có thể dự đoán các yếu tố tối ưu cần cho việc chuyển đổi tế bào đã được quy định.

Khi được kiểm tra, Mogrify có thể dự đoán chính xác các yếu tố cần cho việc chuyển đổi tế bào đã được công bố trước đây. Để tiếp tục xác nhận khả năng tiên đoán của Mogrify, nhóm đã tiến hành chuyển đổi hai tế bào mới trong phòng thí nghiệm bằng việc sử dụng tế bào người và cả hai đều thành công khi chỉ sử dụng duy nhất các tiên đoán của Mogrify.

Dr Rackham đến từ Systems Genetics of Complex Disease Laboratory tại Duke-NUS giải thích rằng: “Mogrify hoạt động giống như một “bản đồ thế giới – world atlas” cho tế bào và cho phép chúng tôi lập ra bản đồ mới trong chuyển đổi tế bào ở người”. “Một trong những ứng dụng lâm sàng đầu tiên mà chúng tôi hy vọng đạt được với hướng tiếp cận mới này sẽ là tái thiết lập chương trình tế bào “khiếm khuyết” từ bệnh nhân thành tế bào khỏe mạnh “thực hiện chức năng” mà không cần bước trung gian iPS. Sau đó, những tế bào này có thể cấy ghép trở lại bệnh nhân và thực tế nên cho phép các kĩ thuật y học tái tạo mới một cách hiệu quả”

Giáo sư Enrico Petretto là đồng tác giả của công trình này và là giám đốc của Systems Genetics of Complex Disease Laboratory, Centre for Computational Biology, Duke-NUS nhấn mạnh rằng vì Mogrify hoàn toàn điểu khiển bằng dữ liệu nên sự chắc chắn và chính xác của nó chỉ có thể duy trì khi dữ liệu được thu thập toàn diện hơn và nhập vào khung làm việc.

“Mogrify là một phương pháp làm thay đổi cuộc chơi giúp thúc đẩy dữ liệu lớn và sinh học hệ thống; điều này sẽ thúc đẩy các ứng dụng mới chuyển giao các kết quả nghiên cứu và chuyên môn ở Dake-NUS” Giáo sư Petretto nói.

Mogrify được tạo trực tuyến cho các nhà nghiên cứu, nhà khoa học. Hiện nay, nhóm nghiên cứu tại Dake-NUS lên kế hoạch tập trung vào ứng dụng của Mogrify trong y học hệ thống (translational medicine). Những nỗ lực cộng tác giữa các nhóm nghiên cứu ở Duke-NUS đã sẵn sàng ứng dụng thuật toán giúp phát triển điều trị cho những bệnh cụ thể như ung thư. Mogrify giúp xây dựng dữ liệu được thu thập như một phần của một tập đoàn quốc tế (Fantom) và sẵn sàng cho sử dụng cơ sở dữ liệu miễn phí có chứa biểu hiện gen của khoảng 300 loại mô và tế bào khác nhau ở người.

kết quả chuyển đổi nguyên bào sợi thành tế bào keratine sử dụng thuật toán Mogrify. Trong hình có thể thấy rằng đã chuyển đổi thành tế bào keratine bắt thuốc nhuộm mầu xanh lá, có mô hình “khối sỏi – cobble stone” trong khi nguyên bào sợi có hình dài mỏng.

LÊ VĂN TRÌNH – LÊ THỊ KIM HÒA dịch

Theo: eurekalert.org

Địa chỉ email: lvtrinh@hcmus.edu.vn lethikimhoa19492@gmail.com

Link: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-01/dms-moc011516.php

Một nghiên cứu gần đây của trường đại học Helsinki và Viện Sức khỏe và Phúc lợi quốc gia, Phần Lan đã cho biết tế bào gốc vạn năng cảm ứng từ các loại tế bào đã biệt hóa đều dễ bị tái thiết lập chương trình. Tuy nhiên, kiểu gen của người cho tác động mạnh đến sự biệt hóa của tế bào gốc.

Những kết của nghiên cứu này (công bố trên tạp chí Stem Cell Reports) bác bỏ giả thiết “bộ nhớ ngoại di truyền – epigenetic memory” của những tế bào từ các loại mô khác nhau sẽ tác động mạnh tới sự biệt hóa của tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS).

Dưới các điều kiện thí nghiệm, tế bào iPS có thể được tạo ra từ tế bào của người. Các tế bào iPS có thể tăng số lượng không giới hạn, và nếu cần, chúng có thể biệt hóa thành các loại tế bào mong muốn như tế bào tim, tế bào gan hay tế bào thần kinh.

Nghiên cứu y khoa sử dụng tế bào iPS theo nhiều cách khác nhau như: nghiên cứu cơ chế bệnh sinh hay sàng lọc thuốc – vì vậy chúng là nguồn vật liệu sinh học hoàn hảo. Tế bào iPS có thể tạo ra từ nguyên bào sợi được nuôi cấy từ một mảnh da, hay trực tiếp từ những tế bào máu. Tế bào máu là nguồn ngân hàng vật liệu sinh học hữu ích nhất, vì việc thu nhận mẫu máu đơn giản, thường được dùng trong chẩn đoán và điều trị.

Tuy nhiên, vì thế mà cho đến nay vẫn chưa hiểu rõ liệu tế bào iPS từ các nguồn tế bào khác nhau là hoàn toàn tương tự nhau hay quá trình biệt hóa được định hình bởi các tế bào có nguồn gốc từ từng loại mô.

Để giải quyết thắc mắc này, các nhà nghiên cứu từ đại học Helsinki và Viện Sức khỏe và Phúc lợi Quốc Gia đã so sánh đặc tính của tế bào iPS từ da, từ máu bằng một loạt các phương pháp phân tích: bên cạnh sự biểu hiện gen, họ nghiên cứu sự methyl hóa DNA cũng như khả năng tự biệt hóa và được định hướng biệt hóa của tế bào gốc.

Các nhà nghiên cứu tập trung vào xác định liệu tế bào iPS người có bộ nhớ ngoại di truyền mà các ở các nghiên cứu trước đã cho biết, có nghĩa là một tế bào gốc từ tế bào máu có thể sẽ dễ dàng biệt hóa thành một tế bào máu hơn tế bào gốc từ da.

Kết quả rất rõ ràng là có nhiều chỉ số khác nhau chứng minh rằng loại tế bào ban dầu không khác nhau khi tế bào gốc đã hoàn toàn tái thiết lập chương trình.

Giáo sư Timo Otonkoski từ đại học Helsinki nói: “rất rõ ràng rằng các tế bào gốc vạn năng từ các loại tế bào khác nhau là hoàn toàn tương đồng. Những kết quả này rất quan trọng đối với ngân hàng sinh học vì theo cách này mà có thể thu nhận các tế bào từ các nguồn khác nhau và các mẫu tế bào sống được lưu trữ từ trước vẫn có thể sử dụng để sản xuất tế bào iPS.

Các tế bào iPS có nguồn gốc khác nhau thì biệt hóa khác nhau. Kiểu gen của người cho quy định tính biệt hóa của tế bào gốc.

Otonkoski chỉ ra rằng: “Sự khác biệt ở các cá thể được xác định bởi kiểu gen trong biệt hóa tế bào gốc là rất lớn”. “Điều này có nghĩa là để có những quan sát đáng tin cậy về những tác động về mặt chức năng của kiểu gen liên quan tới một căn bệnh thì cần các ngân hàng sinh học cung cấp một số lượng mẫu đủ lớn từ nhiều người cho”

Tế bào iPS từ nguyên bào sợi và tế bào máu tương đồng về sự phiên mã. (1)

LÊ VĂN TRÌNH – LÊ THỊ KIM HÒA dịch

Theo: sciencedaily.com

Địa chỉ email: lvtrinh@hcmus.edu.vn lethikimhoa19492@gmail.com

Link: http://www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160114121915.htm

TẦM SOÁT UNG THƯ TỪ MÁU: CUỘC CÁCH MẠNG MỚI TRONG PHÒNG CHỐNG UNG THƯ

Phát hiện khối u dựa vào DNA là con đường chính sẽ kiểm tra tiềm năng của kĩ thuật

Erika Check Hayden

Một người dẫn đầu về giải trình tự di truyền đánh cược rằng giải trình tự có thể phát hiện ung thư ở giai đoạn sớm nhất trên lượng nhỏ vật liệu di truyền tuần hoàn trong dòng máu người. Nhưng các chuyên gia cảnh báo rằng ứng dụng này còn gặp nhiều rào cản kĩ thuật.

Ngày 10-1, Illumina ở San Diego, Califonia tuyên bố rằng họ đã mạo hiểm dùng kĩ thuật giải trình tự di truyền để phát hiện ung thư thông qua một xét nghiệm máu đơn giản. Giống như “liquid biopsy” sẽ xác định đặc hiệu DNA hay RNA khối u trong máu trước khi biểu hiện triệu chứng. Mặc dù nhiều công ty đang hoạt động trong lĩnh vực công nghệ này nhưng Illumina đã tuyên bố rằng họ đã làm nhiều người quan tâm vì họ đã tài trợ 100 triệu đô la cùng với các nhà đầu tư như nhà lãnh đạo Bill Gates và Amazone của công ty đầu tư thuộc Jeff Bezos.

Victor Velculescu, một nhà di truyền học về ung thư tại Trung tâm ung thư Kimmel thuộc đại học Johns Hopkins ở Baltimore, Maryland đã chia sẻ “Thật tuyệt vời cuối cùng công ty lớn như Illumina cùng tham gia”. Ông đã thành lập công ty Personal Genome Diagnostics. Công ty này đề nghị tầm soát di truyền của những khối u ở người đã được chẩn đoán ung thư nhằm giúp hướng dẫn điều trị. Công ty mới GRAIL sẽ cố gắng phát triển công nghệ bằng cách tìm kiếm các dấu hiệu di truyền trong ung thư ở người có vẻ khỏe mạnh.

Cuộc tìm kiếm khó khăn

Sự thành công lớn trong việc tầm soát tiền sản không xâm lấn đã khích lệ các nhà nghiên cứu một phần. Trong tầm soát trước khi sinh không xâm lấn, DNA của bào thai tuần hoàn trong máu của người mẹ được sử dụng để kiểm tra sự bất thường di truyền. Thị trường toàn cầu cho việc tầm soát  trước khi sinh  không xâm lấn là khoảng hơn 500 triệu đô và sẽ tăng nhanh.

Bert Vogelstein, một nhà di truyền ung thư tại Johns Hopkins cũng là cố vấn của Personal Genome Diagnostics đã nói rằng: “Hầu như tất cả các công ty phát triển xét nghiệm trước khi sinh không xâm lấn đều nhận thấy rằng có lẽ họ có thể điều chỉnh xét nghiệm này để ứng dụng vào tầm soát ung thư vì đây là một thị trường sinh lời hơn nhiều.

Illumina ước tính rằng thị trường để xét nghiệm  tầm soát ung thư  tiến hành một năm một lần ở người lớn khỏe mạnh có thể đạt từ 20 đến 100 triệu đô, phụ thuộc vào nó hoạt động tốt như thế nào. Công ty nhắm mục tiêu quảng bá loại xét nghiệm này vào năm 2019 để kiểm tra nhiều loại ung thư. Đạt được mục tiêu đó đòi hỏi nhiều tiến bộ về kỹ thuật. Mặc dù khoảng 10% DNA trong máu mẹ là từ bào thai nhưng chỉ có một lượng ít khoảng 0,01% DNA tuần hoàn ở người bị ung thư không rõ triệu chứng có thể có nguồn gốc từ khối u; do đó, để phát hiện DNA này mà không để xảy ra hiện tượng dương tính quá nhiều là vô cùng khó khăn.

Vẫn chưa rõ bao nhiêu thông tin từ DNA tự do di động có thể cho biết vị trí khố u trong cơ thể. Và, xét nghiệm di truyền có thể phân biệt rõ ràng hay không giữa ung thư ác tính cần được theo dõi trực tiếp và ung thư lành tính mà chúng có thể bị tách biệt. Sự hạn chế của các phương pháp tầm soát hiện nay như chụp nhũ ảnh để phân biệt ung thư đã làm nổi lên cuộc tranh luận giữa các bác sĩ, chuyên gia y tế và chính sách y tế.

Các thử nghiệm phía trước

Dennis Lo, một nhà hóa bệnh học tại đại học Trung Quốc của Hong Kong và đồng sáng lập của Cirina, một công ty đang phát triển xét nghiệm máu để phát hiện ung thư nói rằng GRAIL có thể giúp giải quyết những vấn đề này. Trong 4 năm qua, các nhà nghiên cứu mô tả rằng DNA từ khối u tuần hoàn trong máu có thể phát hiện thông qua giải trình tự di truyền, như  DNA này có các đặc tính khác với DNA bình thường có thể dễ phát hiện hơn. Vì vậy, có thể dùng DNA tuần hoàn này để xác định vị trí chính xác khối u.

Tuy nhiên điều này vẫn được xem lại dù những tiến bộ này và  những tiến bộ khác có thể kết hợp vào một xét nghiệm để cung cấp thông tin hữu ích cho những người có vẻ khỏe mạnh và cho các bác sĩ của họ. Richard Klausner, cựu giám đốc của Viện ung thư quốc gia Hoa Kỳ và vừa là giám đốc của GRAIL nói rằng công ty sẽ đầu tư vào các thử nghiệm lâm sàng lớn vì chúng cần thiết để chứng minh rằng phương pháp này là một cải tiến hơn các phương pháp tầm soát hiện có.

Klausner cho biết “GRAIL sẽ tiến hành những nghiên cứu lâm sàng quan trọng và lớn nhất để trả lời cho những câu hỏi quan trọng về những rủi ro và lợi ích của những xét nghiệm này”.

Phân tích DNA đã đạt được tới điểm mà các nhà nghiên cứu cố gắng phát hiện dấu viết DNA khối u từ máu.

Lê Văn Trình – Lê Thị Kim Hòa dịch

Theo nature.com

Email: lvtrinhkhtn@hcmus.edu.vn lethikimhoa19492@gmail.com

Link: http://www.nature.com/news/cancer-blood-test-venture-faces-technical-hurdles-1.19152?WT.mc_id=FBK_NatureNews

A research about developing a new method to improve nanoparticle delivery to targeted tumor based on iPS cells as vectors by a collaborative of scientist from China and Spain has just been accepted to publish on ACS Nano.

Gold nanoparticle-assisted photothermal therapy is a disease theranostic application by using gold nanoparticles for bioimaging and killing cancer cells through thermal emission in luminescence process. It is being developed to attack the targeted tumor tissue locally with little damage to the surrounding normal tissues, but it is extremely challenging to allow the nanoparticles to be specifically transported throughout the tumor. Yanlie Liu  and colleagues from School of Electronic Information and Electrical Engineering and Shanghai Jiao Tong University in China used pluripotent stem cells (iPS) as transporters with remarkable tumor target migration ability to delivery Au nanorods (AuNRs)  to intratumor.

In their experiments, the researchers developed a kind of nanoparticle, Au nanorods@SiO₂@CXCR4 which were composed of mesoporous silica-coated gold nanorods and the conjugated antibody of CXCR4 that was utilized in order to improve the loading efficiency into iPS cells. After iPS cells were incubated with these special nanoparticles ,  AuNRs-iPS cells were injected to female BALB/c athymic nude mice tumor model. Then Yanlie’s team tested migration capacity of AuNRs-iPS cells  to target the tumor site in the mice by photoacoustic imaging and two-photon fluorescent microscope observation of tumor sections.

As the results, nanoparticles loading iPS cells can distribute much more spatially and longitudinally and specifically in the tumor than the only nanoparticles as the control group. In addition, the mice model treated with AuNRs-iPS decreased the tumor weight, total protein harvested from tumor and improved histopathology. Based on these improvements, the Yanlie’s team told that “the nano-platform displayed a robust migration capacity to target the tumor site and to improve photothermal therapeutic efficacy on inhibiting the growth of tumors in xenograft mice under a low laser power density”.

The application of the iPS vehicles significantly improved the ability of gold nanoparticle distribution not also to the targeted tumor but also throughout them. It helped the photothermal therapy enhance the efficiencies and minimize side effects. Therefore, the combination of gold nanorods with human iPS cells as a theranostic platform paves an alternative road for cancer theranostics and holds great promise for clinical translation in the near future.

AuNRs@SiO₂@CXCR4 loaded human iPS cells for Target Delivery and Intratumoral Homogeneous Distribution of AuNRs and Enhanced Photothermal Therapy

Infrared microscopic imaging: the nude mouse of GC subcutaneous xenograft upon NIR laser irradiation (808 nm, 1.5 W/cm2, 3min) 3 days after PBS, AuNRs@SiO2 and AuNRs-iPS injection

Lê Thị Kim Hòa – Lê Văn Trình

Email: lethikimhoa19492@gmail.com, lvtrinh@hcmus.edu.vn

Reference:

Original article: Human Induced Pluripotent Stem Cells for Tumor Targeted Delivery of Gold Nanorods and Enhanced Photothermal Therapy. yanlei liu, meng yang, jingpu zhang, xiao zhi, Chao Li, Chunlei Zhang, Fei Pan, kan wang, Yuming Yang, jesus martinez de la fuente, and Daxiang Cui. ACS Nano Just Accepted Manuscript. DOI: 10.1021/acsnano.5b07172.

Các nhà khoa học EPFL đã phát triển phương pháp mới có thể chuyển tế bào thành tế bào gốc (TBG) bằng cách “squeezing – ép” những tế bào này. Phương pháp này mở ra một hướng mới để sản xuất tế bào gốc với quy mô lớn cho mục đích y tế.

Ngày nay TBG được xem như là khía cạnh mới của y học hiện đại. TBG có thể biệt hóa thành các tế bào chuyên hoá, giúp tìm ra các hướng mới để điều trị nhiều tổn thương và các bệnh tật từ Parkinson cho tới đái tháo đường. Nhưng chuẩn hóa việc sản xuất đúng loại TBG vẫn là một thách thức lớn. Hiện nay các nhà khoa học EPFL phát triển một loại gel có thể làm tăng khả năng của tế bào bình thường chuyển ngược thành TBG bằng cách đơn giản là “ép” chúng vào một khuôn khổ. Phương pháp mới được công bố trên Nature Materials có thể dễ dàng nhân rộng lên để sản xuất TBG cho nhiều ứng dụng khác nhau ở quy mô công nghiệp.

Có nhiều loại TBG khác nhau nhưng loại TBG được quan tâm đặc biệt trong y học là “TBG vạn năng cảm ứng – pluripotent stem cells” hay iPSCs. Đây là loại tế bào có nguồn gốc từ tế bào trưởng thành được tái thiết lập chương trình và vận hành giống TBG. Sau đó, iPSCs có thể biệt hóa thành các loại tế bào trưởng thành như gan, tụy, phổi, da…

Đã có nhiều nổ lực tập trung vào thiết kế một phương pháp được chuẩn hóa nhằm tạo ra nhiều TBG. Tuy nhiên dù cho những phương pháp thành công nhất thì hiệu quả vẫn chưa cao đặc biệt khi dùng ở quy mô lớn. Vấn đề chính là sự tồn tại các kĩ thuật sử dụng môi trường 2-D để nuôi tế bào trong đĩa petri hay flask, trong khi đó các tế bào trong cơ thể tồn tại ở dạng 3-D.

Hiện nay, phòng thí nghiệm của Matthias Lutolf ở EPF phát triển được một phương pháp mới có thể giúp giải quyết các khó khăn này. Cách tiếp cận là dùng hệ thống nuôi cấy tế bào 3-D. Các tế bào bình thường được đặt trong gel chứa dinh dưỡng tăng trưởng bình thường. Lutolf giải thích rằng “Chúng tôi cố gắng mô phỏng môi trường 3-D của mô sống và quan sát nó ảnh hưởng đến sự cư xử của tế bào như thế nào”. “Nhưng sau đó chúng tôi bị ngạc nhiên khi thấy sự tái thiết lập chương trình của tế bào cũng bị tác động bởi vi môi trường xung quanh”. Trong trường hợp này vi môi trường là gel.

Những nhà nghiên cứu khám phá ra rằng họ có thể tái thiết lập tế bào nhanh hơn, hiệu quả hơn các phương pháp hiện tại bằng cách vừa điều chỉnh các thành phần, độ cứng và mật độ xung quanh gel. Kết quả cho thấy gel tác dụng lực khác nhau lên tế bào, hay “ép” chúng.

Vì đây là một hiện tượng mới nên điều này vẫn chưa được hiểu cặn kẽ. Tuy nhiên, các nhà khoa học đề xuất rằng điều kiện môi trường 3-D là chìa khóa cho quá trình này, tạo ra những tín hiệu cơ học hoạt động cùng với các yếu tố di truyền để tạo ra các tế bào chuyển dạng thành TBG dễ dàng hơn. “Mỗi loại tế bào có thể có một “sweet spot” của các yếu tố vât lý và hóa học và các nhân tố này giúp chuyển dạng hiểu quả nhất” Lutolf nói rằng: “Một khi bạn tìm ra nó, vấn đề là nguồn gốc và thời gian để tạo ra TBG  trên một quy mô lớn”.

Tác động lớn hơn của khám phá này là tiềm năng về số lượng. Kỹ thuật có thể áp dụng vào một lượng lớn tế bào để sản xuất TBG trên quy mô công nghiệp. Phòng thí nghiệm của Lutolf đang chờ đợi điều này, nhưng điều tập trung chính của họ là hiểu rõ hơn hiện tượng và tìm ra “sweet spots’ cho các loại tế bào khác.

Hình minh họa: sơ đồ của một dòng iPSCs tăng sinh trong một gel 3-D (được làm bằng DEMCON Nymus 3-D)

Lê Văn Trình – Lê Thị Kim Hòa dịch

Địa chỉ email: lvtrinh@hcmus.edu.vn, lethikimhoa19492@gmail.com.

Tài liệu tham khảo: Caiazzo M, Okawa Y, Ranga A, Piersigilli A, Tabata Y, Lutolf MP. Defined three-dimensional microenvironments boost the induction of stem cell pluripotency. Nature Materials 11 January 2016. DOI: 10.1038/nmat4536

Sau đột quỵ hoặc các tổn thương khác, các tế bào cơ tim chết đi và không có khả năng thay thế. Bệnh nhân khi đó thường không có cách nào ngoài cấy ghép tim, một phương pháp rất khó thực hiện bởi nguồn tim hiến tặng rất khan hiếm. Liệu pháp tế bào ra đời nhằm giải quyết những khó khăn và phục hồi chức năng tim ở bệnh nhân. Theo đó, các tế bào cơ tim được cấy ghép vào vị trí tổn thương với hy vọng chúng sẽ tăng sinh và thay thế những tế bào đã chết. Tuy nhiên, thách thức của nó ở nhiều trường hợp là tế bào ghép kết hợp không tốt với mô chủ làm giảm hiệu quả của việc cấy ghép. Một trong số những nguyên nhân của hiện tượng này là chất lượng của các tế bào tim sử dụng cho cấy ghép. Đối với một liệu pháp tế bào điển hình, các tế bào tim được tạo ra từ việc biệt hóa tế bào gốc, nhưng chất lượng của chúng sẽ khác nhau. Đặc biệt, sự trưởng thành của các tế bào tim sẽ khác nhau. Tiến sĩ Shunsuke Funakoshi, một nhà khoa học tại Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào gốc vạn năng cảm ứng, Đại học Kyoto cho biết “Các tế bào trưởng thành ở các mức độ khác nhau sẽ được trộn lẫn và ghép chung với nhau.” Tiến sĩ Funakoshi chuyên nghiên cứu về tối ưu hóa sự trưởng thành của tế bào tim phục vụ cấy ghép và ông luôn trăn trở rằng liệu trưởng thành có phải là một vấn đề của cấy ghép.

Dưới sự hướng dẫn của Giảng viên cao cấp Tiến sĩ Yoshinori Yoshida, một chuyên gia cơ tim tại Khoa Khoa học tái thiết lập chương trình, Funakoshi đã cảm ứng tế bào gốc vạn năng cảm ứng và chuyển chúng thành tế bào cơ tim [1]. Tế bào cơ tim biệt hóa từ iPSc phát triển một cách hiệu quả qua tất cả các giai đoạn của sự hình thành tế bào cơ tim.

Tế bào cơ tim được biệt hóa từ tế bào gốc vạn năng cảm ứng trong công trình của TS. Fukanoshi

“Tế bào cơ tim ở các giai đoạn khác nhau có thể có những tác động rất khác nhau”, Tiến sĩ Fukakoshi nói. Chính vì thế, nhóm nghiên cứu đã chuẩn bị những tế bào tim trưởng thành khác nhau và ghép chúng vào tim chuột bị tổn thương. Ở những con chuột được ghép bởi tế bào biệt hóa sau 20 ngày cho thấy hiệu quả cao hơn nhiều so với những con chuột ghép tế bào có thời gian biệt hóa muộn hơn hoặc sớm hơn. Điều này cho thấy có tồn tại một giai đoạn trưởng thành tối ưu cho các liệu pháp tế bào. Tuy nhiên, TS Funakoshi cho rằng nghiên cứu này chưa thể áp dụng ngay cho người được mà cần phải tiến hành trên những động vật lớn hơn trước.

Hiện nay, liệu pháp tế bào chữa trị bệnh tim đang cần hơn một tỷ tế bào. Việc biết được tế bào nào là tốt nhất cho việc điều trị không chỉ cải thiện hiệu quả điều trị trên bệnh nhân, mà còn giảm số lượng tế bào cần thiết.

Bùi Thị Vân Anh dịch

Theo Stem cell Portal

Email: btvanh@hcmus.edu.vn

Tài liệu tham khảo

1.         Funakoshi, S., et al., Enhanced engraftment, proliferation, and therapeutic potential in heart using optimized human iPSC-derived cardiomyocytes. Sci Rep, 2016. 6: p. 19111.

2.          http://www.stemcellsportal.com/news/using-skin-save-heart

Mới đây các nhà khoa học thuộc trung tâm nghiên cứu ung thư Lineberger- Đại học Bắc Califonia vừa công bố nghiên cứu mới của mình về vai trò của Dicer trong sửa chữa các sai hỏng DNA trên tạp chí Cell Reports, đề ra một chiến lược mới trong điều trị ung thư.

Dicer là một ribonuclease đóng vai trò quan trọng trong việc xử lý các phân tử RNA nhỏ, tạo thành các microRNA. Vai trò của Dicer trong điều hòa biểu hiện gen đã được biết đến trong hơn một thập kỷ qua. Năm 2012, các nhà khoa học đã chứng minh rằng Dicer cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sửa chữa các sai hỏng DNA, mở ra một mục tiêu mới cho điều trị ung thư.

Các tế bào ung thư thường phân chia rất nhanh do đó thường mắc nhiều sai sót trong quá trình sao chép DNA. Hóa trị và xạ trị tác động vào các sai hỏng này để gây chết tế bào. Tuy nhiên hoạt động của Dicer sẽ giúp các sai hỏng được sửa chữa và làm giảm hiệu quả điều trị. Như vậy, các nhà khoa học hy vọng rằng bất hoạt enzyme này trên tế bào ung thư sẽ giúp điều trị ung thư hiệu quả hơn.

Thật vậy, nghiên cứu tiền lâm sàng của Swahari và cộng sự trên mô hình ung thư nguyên bào tủy (một loại ung thư não phổ biến ở trẻ em) đã cho thấy việc loại Dicer sẽ gây tích lũy nhiều đột biến trên tế bào ung thư, làm khối u giảm kích thước và nhạy cảm hơn với hóa chất.

Mô hình tác động của Dicer trong thí nghiệm của Swahari và cộng sự.

Trong nghiên cứu này Swahari và cộng sự đã cho thấy tác động của việc loại Dicer trên một số loại tế bào tăng sinh nhanh như các tế bào tiểu não đang phát triển, dẫn đến thoái hóa nghiêm trọng của tiểu não trên mô hình động vật. Việc loại Dicer trong tế bào gốc phôi thai cũng cho hiệu ứng tương tự. Để kiểm tra xem có thể khai thác vai trò của Dicer trong tiêu diệt tế bào ung thư hay không, họ cũng đã tiến hành loại Dicer trên mô hình u nguyên bào tủy, và phát hiện ra rằng các tế bào này cũng có mức độ hư hại và thoái hóa DNA cao, kết quả là kích thước khối u giảm và các tế bào trở nên nhạy cảm hơn với hóa trị liệu.

“Chúng tôi rất hứng thú với kết quả nghiên cứu này và nghĩ rằng việc ức chế biểu hiện của Dicer có thể trở thành một liệu pháp hữu ích trong trị liệu ung thư trong tương lai”- Mohanish Deshmukh, giáo sư khoa Sinh học và Sinh lý học tế bào và Trung tâm Khoa học thần kinh, đại học Bắc Califonia phát biểu.

Lam Huyên dịch

Theo Sciencedaily

Email: ntlhuyen@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160105112336.htm

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh các tế bào ung thư có khả năng tiết ra nhiều yếu tố xung quanh chúng để tạo nên vi môi trường khối u, các yếu tố này có vai trò hỗ trợ và thúc đẩy sự phát triển của các tế bào ung thư. Tuy nhiên người ta chưa biết chính xác liệu các yếu tố này có ảnh hưởng đến các tế bào bình thường lân cận hay không.

Mới đây, một nhóm các nhà khoa học thuộc trường đại học Delaware, Mỹ đã công bố trên tạp chí Journal of Cell Science phát hiện mới của mình về khả năng gây “ung thư hóa” của các tế bào ung thư lên các tế bào thường lân cận.

Bằng cách đồng nuôi cấy 3D tế bào ung thư biểu mô chuyển dạng MSV-MDCK (Moloney Sarcoma Virus transformed Madin Darby Canine Kidney) và tế bào biểu mô không chuyển dạng MDCK (Madin Darby Canine Kidney) để mô phỏng điều kiện tự nhiên trong cơ thể, các nhà khoa học phát hiện ra rằng các tế bào MSV-MDCK giải phóng ra MMP-9, một protease có khả năng phân cắt E- cadherin, phân tử đóng vai trò quan trọng trong liên kết giữa các tế bào biểu mô. Các phân mảnh E-cadherin giải phóng được gọi là E-cadherin hòa tan, hay sE-cad sẽ gắn lên thụ thể yếu tố tăng trưởng biểu bì trên các tế bào MDCK và kích hoạt tính sinh ung của các tế bào này, dẫn đến sự tăng sinh làm đầy lòng ống nang và chuyển dạng biểu mô- trung mô của các tế bào này.

Mô hình đề xuất cho quá trình làm đầy lòng ống và chuyển dạng biểu mô- trung mô của các tế bào MDCK kích hoạt bởi các tế bào MSV-MDCK.

TS. Pratima Patil, tác giả chính của bài báo cho biết: “Huyết thanh từ bệnh nhân ung thư có chứa hàm lượng cao sE-cad. Nghiên cứu của chúng tôi đã cho thấy các tế bào ung thư làm biến đổi các tế bào biểu mô bình thường, phá vỡ cấu trúc mô để tạo ra sE-cad, nhân tố được cho là đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến triển khối u.”

Ayyappan Rajasekaran, đồng tác giả bài báo phát biểu: “Tương tự như vi-rút và vi khuẩn, tế bào ung thư có khả năng lây nhiễm cho các tế bào thường lân cận và thúc đẩy tiến trình ung thư.”

Công trình này đã mở ra một hướng đi mới cho nghiên cứu ung thư, bao gồm việc tìm hiểu bằng cách nào tế bào ung thư tương tác với tế bào thường và thúc đẩy sự phát triển của khối u. Đồng thời đặt ra câu hỏi lớn cho nghiên cứu lâm sàng: liệu việc giảm nồng độ sE-cad trên bệnh nhân ung thư có thể giúp làm chậm tiến triển bệnh và cải thiện hiệu quả của các liệu pháp điều trị hay không?

Lam Huyên dịch

Theo Sciencedaily

Emai: ntlhuyen@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/12/151201113910.htm

Các kết quả thử nghiệm lâm sàng điều trị đái tháo đường type 1 bằng phương pháp truyền tế bào T điều hòa (regulatory T cell_Treg) đã được công bố phiên bản online trên tạp chí Science Translational Medicine vào ngày 25/11/2015 bởi nhóm nghiên cứu do Jeffrey Bluestone_một giáo sư về trao đổi chất và nội tiết học (University of California, San Francisco_UCSF). Theo kết quả nghiên cứu, các bệnh nhân được ghép 2,6 tỷ tế bào Treg vẫn không có bất kì tác dụng phụ nào. Điều này chỉ ra tính an toàn của liệu pháp.

Liệu pháp tế bào Treg (theo Bluestone Lab)

Đái tháo đường type 1 chiếm khoảng 5% trong tổng số ca mắc đái tháo đường và là bệnh tự miễn, nghĩa là các tế bào của hệ thống miễn dịch tấn công vào tế bào beta tụy đảo. Các tế bào tiết insulin này chết đi dẫn đến tình trạng thiếu hụt insulin trầm trọng. Do đó, phương pháp điều trị truyền thống cho đái tháo đường type 1 là sử dụng thuốc ức chế miễn dịch. Các thuốc này có những tác dụng phụ nghiêm trọng như tăng khả năng bị nhiễm trùng và ung thư.

Phương pháp điều trị mới của giáo sư Bluestone và cộng sự dựa trên hệ thống miễn dịch đã cho thấy tính an toàn trên người ở thử nghiệm ban đầu (pha I). Tế bào T được cho rằng có khả năng kiểm soát tính tự miễn không chỉ trong bệnh đái tháo đường type 1 mà còn trong một số bệnh tự miễn khác. Bằng cách sử dụng Treg tự thân nhằm “dạy lại (re-educate)” hệ thống miễn dịch; từ đó, làm giảm sự tấn công của hệ thống miễn dịch lên tế bào beta, trong khi vẫn giữ cho hệ thống miễn dịch đủ mạnh để chống lại sự nhiễm bệnh. Thông qua đó, tiến trình của bệnh đái tháo đường type 1 có thể chậm lại. Trong quy trình điều trị của giáo sư Bluestone, máu của chính bệnh nhân được thu nhận với lượng dưới 2 cup (1 cup bằng khoảng 240ml), trong đó có chứa khoảng 2 đến 4 triệu tế bào Treg. Các tế bào Treg này được tách khỏi hỗn hợp tế bào máu bằng kĩ thuật phân tích tế bào dòng chảy (FACS) dựa trên các phân tử trên bề mặt tế bào; sau đó, được tăng sinh trong môi trường thích hợp để đạt số lượng gấp đến 1,500 lần ban đầu (quy trình đã được công bố bởi Bluestone và cộng sự vào năm 2009). Sau đó, mười bốn bệnh nhân đái tháo đường type 1 có tuổi từ 18 đến 43 được xếp vào bốn nhóm và được truyền thành công tế bào Treg với số lượng khác nhau: từ 5 triệu tế bào ở nhóm 1 đến 2.6 tỷ tế bào ở nhóm 4. Với một lần truyền duy nhất, sau một năm, các tế bào liệu pháp này được phát hiện trong máu của bệnh nhân tình nguyện có thể đạt đến mức 25% so với ban đầu.

Như vậy, bước đầu, nghiên cứu này đã xây dựng một liệu pháp miễn dịch sử dụng tế bào Treg và có thể thực hiện một cách an toàn và đầy triển vọng.

Trong thời gian tới, các thử nghiệm lớn hơn (pha II) sẽ được tiến hành nhằm kiểm tra tính hiệu quả của liệu pháp này.

Tùng Loan dịch

Theo ScienceDaily

Email: dttloan@hcmus.edu.vn

Link bài báo:

http://stm.sciencemag.org/content/7/315/315ra189

http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151125143736.htm