Category: Tin Tế bào gốc thế giới

Nuôi cấy ba chiều (Three-dimensional cultures) hay “organoids” có nguồn gốc từ các khối u của bệnh nhân ung thư, tái hiện gần đúng nhất các tính chất quan trọng của các khối u ban đầu. Nuôi cấy 3D “organoid” (nuôi cấy 3D) tuân theo quy trình sàng lọc thuốc quy mô lớn để phát hiện những thay đổi di truyền kết hợp với độ nhạy của thuốc và mở đường cho các phương pháp điều trị cá thể nhằm tối ưu hóa kết quả lâm sàng ở bệnh nhân ung thư.

Để nghiên cứu các nguyên nhân gây ung thư và phát triển các phương pháp điều trị ung thư mới, nhiều phòng thí nghiệm sử dụng các hệ thống mô hình thử nghiệm như các tế bào phát triển từ khối u của bệnh nhân. Tuy nhiên, các dòng tế bào hiện đang có sẵn đã được bắt nguồn trong điều kiện được tối ưu, do đó không phản ánh được các đặc tính quan trọng của tế bào khối u. Kết quả là việc dự đoán sự nhạy cảm thuốc của từng bệnh nhân là không chính xác vì chỉ dựa trên những đột biến gen của dòng tế bào đã tối ưu.

Nuôi cấy 3D organoid mô bình thường và mô ung thư từ bệnh nhân ung thư đại trực tràng được dùng cho sàng lọc thông lượng cao để xác định mối liên hệ giữa gen và thuốc ứng dụng cho liệu pháp cá nhân hóa

Trong những năm gần đây, các nhà khoa học đã phát triển các hệ thống nuôi cấy 3D như một phương pháp khác để phát triển các mô bình thường và mô bệnh. Ngược lại với các dòng tế bào, organoids có những điểm đặc trưng của mô ban đầu về kiến ​​trúc 3D và các đặc tính tự đổi mới của nó. Với những lợi thế của organoids, Garnett và Hans Clevers của Viện Hubrecht đặt ra để kiểm tra xem việc nuôi cấy này có khả năng thu hẹp khoảng cách giữa di truyền ung thư và kết quả bệnh nhân.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã tăng trưởng 22 mẫu nuôi cấy 3D có nguồn gốc từ mô khối u từ 20 bệnh nhân bị ung thư đại trực tràng và sau đó giải trình tự DNA. Những đột biến di truyền trong các organoid có mối liên hệ chặt chẽ với từng bệnh nhân trong mẫu sinh thiết khối u tương ứng và phù hợp với những phân tích trước đó với quy mô lớn của các đột biến ung thư đại trực tràng. Những phát hiện này xác nhận rằng mô hình nuôi cấy này giữ lại các đặc tính bộ gen của các khối u gốc cũng như hầu hết các gen liên quan với ung thư đại trực tràng.

Tiếp theo, để liên kết mối liên quan giữa sự nhạy cảm với thuốc và những biến đổi di truyền, các nhà nghiên cứu đã đánh giá các đáp ứng của organoids trong 83 thí nghiệm với các loại thuốc ung thư đã được chấp thuận. Với đặc điểm gen đa dạng, các mẫu nuôi cấy 3D cho thấy độ nhạy với thuốc là rất khác nhau. Trước đó, các nhà nghiên cứu đã xác định trước đó mối liên quan giữa đột biến và khả năng kháng thuốc. Các mẫu nuôi cấy 3D cho thấy có mối liên hệ giữa gene và thuốc mới được tìm ra, kết quả cũng cho thấy một nhóm trong các bệnh nhân ung thư có đột biến RNF43 có hiệu quả cao từ một thuốc ức chế protein Porcupine. Theo Garnett phương pháp này có thể phù hợp cho mô hình điều trị cá nhân hóa trong điều trị ung thư lâm sàng.

Các nhà nghiên cứu có kế hoạch mở rộng thư viện nuôi cấy 3D trực tràng hiện tại cũng như phát triển một ngân hàng sinh học organoid với nhiều loại khối u khác cho những nghiên cứu tiếp theo. Garnett nhận định: “Ung thư là một căn bệnh đa dạng và phức tạp và có một thư lớn các organoids là cần thiết giúp cho các nhà khoa học và bác sĩ lâm sàng để phát triển các phương pháp điều trị mới nhắm đến từng cá thể”.

Theo Eurekalert.org

Email: tvngu@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-05/cp-3g050115.php

[NT1]Cá thể

[NT2]Cho thấy

Các nhà khoa học tại viện Gladstone lần đầu tiên tái thiết lập tế bào da với một nhân tố thành tế bào có khả năng liên kết, tạo thành mạng lưới chức năng như tế bào não hoàn chỉnh. Nghiên cứu đem lại niềm hi vọng mới trong cuộc chiến chống lại các rối loạn thần kinh vì các nhà khoa học tin rằng sự tái thiết lập chương trình tế bào có thể tạo ra mô hình bệnh như Alzheimer để thử nghiệm thuốc.

Nghiên cứu này tập trung vào bệnh Alzheimer, nếu chỉ tính riêng tại Mỹ, Alzheimer ảnh hưởng đến 5,4 triệu người, con số này có thể tăng gấp 3 lần đến năm 2050. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có loại thuốc hiệu quả, được phê duyệt bởi các tổ chức y tế có thể ngăn ngừa hoặc đảo ngược tiến trình của bệnh Alzheimer.

Trên tạp chí Cell Stem Cell, ngày 7 tháng 6, các nhà nghiên cứu tại phòng thí nghiệm Gladstone do TS. BS. Yadong Huang đứng đầu, mô tả quá trình tái thiết lập chương trình sử dụng gene Sox2 ở tế bào da người và da chuột. Sau một thời gian, tế bào da chuyển dạng thành tế bào gốc thần kinh ở giai đoạn đầu, được gọi là tế bào thần kinh cảm ứng (induced neural stem cells- iNSCs). Những tế bào iNSC bắt đầu tự làm mới và sau đó, trưởng thành thành tế bào thần kinh có khả năng truyền tín hiệu. Trong một tháng, những tế bào thần kinh phát triển thành mạng lưới thần kinh.

Các tế bào hình thành mạng lưới có chức năng như tế bào thần kinh được tái lập trình từ tế bào da chỉ với 1 nhân tố

“Nhiều loại thuốc dùng để điều trị những rối loạn thần kinh thường thất bại khi thử nghiệm lâm sàng vì những mô hình bệnh lí ngày nay không dự đoán chính xác ảnh hưởng của thuốc lên não người”, theo BS. Huang, phó giáo sư thần kinh học, đại học California, San Francisco (UCSF). Theo các nhà khoa học viện Gladstone: “Tế bào thần kinh người, có nguồn gốc từ sự tái thiết lập chương trình tế bào da, có thể giúp đánh giá hiệu quả và tính an toàn của nhiều loại thuốc, từ đó giảm thiểu rủi ro và mô hình dùng để thử nghiệm trên người.”

Nghiên cứu của BS. Huang được xây dựng trên nghiên cứu khác của TS. BS. Shinya Yamanaka, một trong những nhà khoa học thuộc Gladstone. Năm 2007, BS. Shinya Yamanaka đã chuyển bốn nhân tố vào tế bào da trưởng thành của người để tạo thành tế bào giống tế bào gốc phôi – tế bào vạn năng cảm ứng (iPS).

Được biết đến như tế bào vạn năng cảm ứng, iPS, những tế bào này có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào trong cơ thể, giống tế bào gốc phôi. Sau đó một năm, TS. Sheng Ding, thuộc viện Gladstone, đã kết hợp những phân tử nhỏ và các nhân tố chuyển gene để tái thiết lập chương trình trực tiếp từ tế bào da thành tế bào gốc thần kinh. Ngày nay, BS. Huang sử dụng chiến thuật mới, sử dụng một nhân tố chuyển gene Sox2, để tái thiết lập chương trình trực tiếp một dạng tế bào thành một dạng tế bào khác, mà bỏ qua giai đoạn vạn năng.

Bỏ qua giai đoạn vạn năng, Ding và Huang đã làm là một chiến lược nhằm tránh nguy cơ tiềm tàng của tế bào iPS, như khả năng hình thành khối u khi sử dụng tế bào iPS thay thế hoặc sửa chữa mô, cơ quan bị tổn thương.

“Chúng tôi muốn xem những tế bào thần kinh mới được tạo ra từ sự tái thiết lập chương trình trực tiếp có hình thành khối u sau khi cấy ghép vào não chuột hay không”, theo Karen King. “Thay vào đó, chúng tôi thấy những tế bào được tái thiết lập chương trình di cư vào não chuột, không có khối u được hình thành.”

Nghiên cứu này, được thực hiện tại trung tâm Roddenberry, trung tâm sinh học tế bào gốc và thuốc, tại Gladstone, đã tiết lộ vai trò chính của Sox2, là nhân tố chính điều hòa kiểm soát đặc tính của tế bào gốc thần kinh. Trong tương lai, BS. Huang và cộng sự hi vọng việc xác định những nhân tố điều hòa có thể định hướng sự biệt hóa các loại tế bào gốc tiền thân thần kinh và các loại tế bào thần kinh.

“Nếu chúng ta có thể xác định gene nào kiểm soát sự phát triển của từng loại tế bào thần kinh, thì chúng ta có thể tạo những tế bào đó từ mẫu da người”, theo BS. Huang. “Chúng ta có thể thử nghiệm nhiều loại thuốc ảnh hưởng đến từng loại tế bào thần kinh, như bệnh Parkinson. Điều này giúp phát triển thuốc cho những bệnh do rối loạn thần kinh một cách nhanh chóng.”

Trương Thị Hoàng Mai dịch

Theo ScienceDaily

Email: tthmai@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120607122307.htm

Các nhà nghiên cứu tại Viện tế bào gốc Harvard (Harvard Stem Cell Institute) đã ức chế gen CAF1 để tạo ra các colony tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS) một cách hiệu quả trong thời gian ngắn. (Ảnh: Sihem Chaloufi)

Có ý kiến cho rằng chúng ta không thể thoát khỏi quá khứ của chính mình – dù chúng ta có thay đổi bao nhiêu đi nữa thì chúng ta vẫn nhớ hết những gì đã xảy ra và tế bào cũng vậy. Các tế bào trưởng thành, chẳng hạn như tế bào da hoặc máu, đều có một “ký ức”, lưu trữ những thay đổi của chúng từ khi chúng ở dạng tế bào gốc phôi cho đến khi trở thành tế bào chuyên biệt.

Các nhà nghiên cứu của Viện Tế bào gốc Harvard (HSCI) tại Bệnh viện đa khoa Massachusetts (Massachusetts General Hospital, MGH) phối hợp với các nhà khoa học từ Viện Nghiên cứu Công nghệ sinh học phân tử (Research Institutes of Molecular Biotechnology, IMBA) và Bệnh học phân tử (Molecular Pathology, IMP) tại Vienna đã xác định được các gen mà khi bị ức chế có thể làm cho quá trình tái thiết lập chương trình nhanh và hiệu quả hơn. Nghiên cứu này mới được công bố đầu tháng 12 năm 2015 trên tạp chí Nature.

“Chúng tôi bắt đầu công việc này bởi vì chúng tôi muốn biết lý do tại sao một tế bào da là một tế bào da, và tại sao nó không thay đổi đặc tính của mình vào ngày hôm sau, hoặc tháng tiếp theo, hoặc một năm sau đó?” – Đồng tác giả chính, Tiến sĩ Konrad Hochedlinger, người đứng đầu HSCI tại MGH và Khoa Tế bào gốc và Sinh học tái tạo của Harvard, một chuyên gia trong việc tái thiết lập chương trình tế bào cho biết.

Tất cả các tế bào trong cơ thể con người đều có bộ gen giống nhau, tuy nhiên các gen khác nhau được bật và tắt trong quá trình phát triển, từ đó xác định loại tế bào trưởng thành nào mà nó sẽ trở thành. Bằng cách tác động vào bộ gen, các nhà khoa học có thể bật các gen không hoạt động của một tế bào trưởng thành và chuyển nó thành một loại tế bào khác – Konrad Hochedlinger.

“Một tế bào da biết nó là một tế bào da”, Josef Penninger tại IMBA cho biết, ngay cả khi các nhà khoa học tái thiết lập chương trình các tế bào da thành tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS) – một quá trình lý tưởng sẽ đòi hỏi một tế bào phải “quên đi” đặc tính của mình trước khi trở thành một tế bào khác. Tuy nhiên, bộ nhớ tế bào thường được bảo tồn, hoạt động như một rào cản quá trình tái thiết lập chương trình.

Để xác định các yếu tố tạo ra bộ nhớ của tế bào tiềm năng, nhóm nghiên cứu đã thành lập một thư viện di truyền chứa các yếu tố điều hòa nhiễm sắc chất đã biết – các gen điều khiển việc đóng gói và đánh dấu DNA. Trong số 615 yếu tố được sàng lọc, các nhà nghiên cứu đã xác định được 4 yếu tố điều hòa nhiễm sắc chất, ngăn cản khả năng tái thiết lập chương trình, và ba trong số đó chưa được nghiên cứu. Ức chế các yếu tố rào cản được biết đến trước đó chỉ tăng hiệu quả tái thiết lập chương trình từ 3-4 lần, tuy nhiên việc ức chế CAF1 (Chromatin assembly factor 1) – nhân tố mới được mô tả – cho hiệu quả cao hơn từ 50-200 lần. Bình thường, quá trình tái thiết lập chương trình thường kéo dài 9 ngày, nhưng khi ức chế CAF-1 chỉ cần khoảng 4 ngày.

“Phức hợp CAF1 đảm bảo rằng sau quá trình nhân đôi DNA và phân chia, các tế bào chị em vẫn giữ được bộ nhớ của mình – được  mã hóa trên các histones bao xung quanh DNA”, Ulrich Elling, một trong những nhà sáng lập IMBA cho biết. “Khi chúng tôi khóa CAF-1 lại, các tế bào chị em không thể đóng gói DNA của chúng theo cùng một cách, bởi chúng bị mất thông tin này và trở thành một “tờ giấy trắng”. Trong trạng thái này, chúng nhạy cảm hơn với các tín hiệu từ bên ngoài, có nghĩa là chúng ta có thể thao tác trên các tế bào này dễ dàng hơn nhiều”.

Bằng cách ức chế CAF-1, các nhà nghiên cứu cũng đã có thể tạo điều kiện cho việc chuyển đổi một loại tế bào trưởng thành trực tiếp thành một kiểu tế bào khác, bỏ qua bước trung gian cảm ứng thành các tế bào iPS, thông qua một quá trình gọi là tái thiết lập chương trình trực tiếp, hoặc chuyển biệt hóa – transdifferentiation.

Trương Châu Nhật dịch

Theo Hannah L. Robbins, Harvard Stem Cell Institute

Email: tcnhat@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://hsci.harvard.edu/news/cell-memory-loss-enables-production-stem-cells

Một loại tế bào gốc mới được tìm ra cho thấy khả năng phát triển dễ dàng trong phòng thí nghiệm hơn cả tế bào gốc phôi.

Một loại tế bào gốc mới được phát hiện giúp cung cấp một mô hình cho giai đoạn phát triển sớm của con người và thậm chí cho phép những cơ quan người tăng trưởng trong cơ thể những động vật lớn như heo hoặc bò để phục vụ cho mục đích nghiên cứu hoặc trị liệu.

Trong nỗ lực để cấy ghép tế bào gốc vạn năng người vào phôi chuột, Juan Carlos Izpisua Belmonte, một nhà sinh học phát triển tại Viện Nghiên cứu Sinh học Salk tại La Jolla, California và cộng sự của ông đã tình cờ phát hiện một loại tế bào vạn năng chưa từng biết đến trước đây – có thể tăng sinh thành bất cứ loại mô nào trong cơ thể.

Trước đây, các nhà khoa học chỉ biết về hai loại tế bào gốc vạn năng khác, nhưng việc nuôi tăng sinh số lượng và hướng dẫn chúng trưởng thành thành những loại tế bào chuyên biệt của người trưởng thành vẫn còn gặp nhiều khó khăn. Theo công bố trên tạp chí Nature, Izpisua Belmonte và cộng sự đã báo cáo một loại tế bào vạn năng có thể dễ dàng tăng sinh trong điều kiện phòng thí nghiệm và ghép thành phôi thai khi được tiêm vào đúng chỗ. Họ gọi chúng là tế bào gốc vạn năng chọn vùng (region-selective pluripotent stem cells – rsPSCs).

Theo Paul Tesar, một nhà sinh học phát triển tại Đại học Case Western Reserve tại Cleveland, Ohio, bởi vì những tế bào chọn vùng tăng sinh nhanh hơn và ổn định hơn những tế bào vạn năng khác, chúng có thể dễ dàng sử dụng để phát triển những liệu pháp mới.

Micro brew

Izpisua Belmote và cộng sự đã cố gắng để cấy ghép những loại tế bào vạn năng vào phôi chuột trong điều kiện in vitro. Họ chuẩn bị những tế bào đó bằng cách nuôi cấy chúng trong môi trường chứa những hỗn hợp nhân tố tăng trưởng và các hóa chất khác nhau. Những tế bào được phát triển theo phương pháp này biểu hiện những cơ chế biến dưỡng và biểu hiện gen khác biệt so với những tế bào gốc vạn năng khác – nhưng chúng không ghép thành phôi chuột tốt.

Để xác định những yếu tố có thể được giữ lại trong sự phối trộn này, những nhà nghiên cứu đã tiêm tế bào người vào 3 vùng khác nhau của phôi chuột 7,5 ngày tuổi. Sau 36 giờ, chỉ có những tế bào được ghép vào đuôi hoặc phía sau của phôi sát nhập và biệt hóa thành các lớp tế bào chính xác, hình thành một phôi khảm – một cơ thể với DNA của những nguồn khác nhau. Bởi vì những tế bào đó dường như thích hợp với một phần của phôi thai nên những nhà nghiên cứu đã đặt cho chúng cái tên là chọn vùng.

Izpisua Belmonte nghi ngờ rằng phôi thai chứa nhiều loại tế bào gốc vạn năng, bao gồm rsPSC, trong giai đoạn phát triển ban đầu của chúng. Vẫn chưa rõ liệu những tế bào vạn năng chọn vùng (rsPSC) giữ một phần vai trò trong việc biệt hoá phần nào của phôi sẽ trở thành đầu hoặc đuôi. Việc xác định những loại tế bào vạn năng khác cho phép những nhà nghiên cứu tìm hiểu kĩ hơn về giai đoạn đầu của sự phát triển phôi thai người bằng cách cấy ghép những tế gốc vào phôi động vật.

Hai trong một

Izpisua Belmonte và cộng sự thấy rằng họ có thể dễ dàng sử dụng những enzyme phân cắt DNA để biến đổi bộ gen của những tế bào gốc chọn vùng, điều này thường khó thực hiện trong những tế bào vạn năng tăng trưởng trong điều kiện in vitro của phòng thí nghiệm.

Việc biến đổi gen có thể giúp những nhà khoa học tối ưu khả năng tăng trưởng của tế bào người trong những loài khác, cho phép hình thành những thể khảm chuyển gen. Tesar nói rằng ý tưởng sử dụng tế bào vạn năng người, ví dụ như rsPSC, để tạo ra những động vật mang cơ quan người không phải là không thực tế, nhưng ông cho rằng nó sẽ rất khó khăn. Ví dụ, vẫn chưa biết liệu một hệ miễn dịch đang phát triển của động vật có thể nhận ra cơ quan của người như là một phần của động vật hoặc sẽ tấn công nó. Những phân tử tín hiệu giúp hướng dẫn sự hình thành cơ quan có thể khác nhau giữa động vật và con người, mặc khác một cơ quan của người có thể sẽ phát triển theo một tốc độ khác khi ở trong cơ thể động vật.

Izpisua Belmote thừa nhận những mối quan tâm đó, thêm vào đó là những câu hỏi đạo đức về việc tạo ra một thể lai người – động vật. Mặc dù ông nói rằng phòng thí nghiệm của ông đã bắt đầu cấy ghép vào phôi heo nhiều loại tế bào gốc khác nhau, ông cho rằng kĩ thuật này mới chỉ là những bước đầu tiên.

Kiều Oanh dịch

Theo Nature

Email: ngtkoanh@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.nature.com/news/scientists-stumble-across-unknown-stem-cell-type-1.17496

CHÂU ÂU CHẤP NHẬN HOLOCLAR, SẢN PHẨM Y HỌC ĐẦU TIÊN

DỰA TRÊN TẾ BÀO GỐC

Uỷ ban Châu Âu đã đưa Holoclar®, một sản phẩm y học điều trị tiên tiến đầu tiên (advanced therapy medicinal product – ATMP) có chứa tế bào gốc, vào thị trường ủy quyền có điều kiện theo khuyến cáo đã được phê duyệt của Cơ quan Y tế châu Âu.

Hình 1: Sản phẩm Holoclar® sau khi nuôi tế bào gốc rìa giác mạc thành một màng giác mạc dùng cho cấy ghép.

Holoclar^® sử dụng một loại tế bào gốc của mắt, được gọi là tế bào gốc rìa giác mạc, để chữa giác mạc khi bị chấn thương, khôi phục lại thị giác. Công trình này là kết quả nghiên cứu giữa một trung tâm nghiên cứu xuất sắc với một công ty tư nhân dược phẩm. Sự kết hợp này đã đạt một kết quả phi thường, có nguồn gốc hoàn toàn tại Ý, sản phẩm dược dựa trên tế bào gốc đầu tiên được phê chuẩn tại phương Tây.

Hình 2: Nhóm tác giả đã phát triển Holoclar®. Từ trái sang phải là Michele De Luca, Graziella Pellegrini và AndreaChiesi

Liệu pháp này được tiến hành lâm sàng bởi một nhóm người Ý mà dẫn đầu là 3 người. Giáo sư Michele De Luca và Graziella Pellegrini, đến từ Trung tâm Y học Tái tạo (Centre for Regenerative Medicine – CMR) của Đại học Modena and Reggio Emilia. Người còn lại trong nhóm là Andrea Chiesi, giám đốc R&D của Portfolio Management of Chiesi Farmaceutici S.p.A và cũng là CEO của Holostem Terapie Avanzate, một đại học nằm trong Trung tâm Y học Tái tạo.

Holoclar^® dùng tế bào gốc để sửa chữa sự thiếu hụt nghiêm trọng tế bào gốc rìa giác mạc. Tế bào gốc rìa giác mạc nằm tại một vị trí trong mắt gọi là Limbus. Vị trì này nằm tại đường giáp ranh giữa lòng trắng và lòng đen của mắt. Các tế bào gốc rìa giác mạc có chức năng hàn gắn tổn thương lớp ngoài của lòng đen. Tuy nhiên, một số chấn thương do vật lý hay nổ hóa chất bắn vào mắt gây phá hủy các tế bào gốc rìa giác mạc, dẫn đến hỏng lòng đen. Tình trạng này có thể gây mù, và các triệu chứng khác như đau, nhạy cảm với ánh sáng và viêm.

Nghiên cứu này đã lấy một phần nhỏ vùng Limbus không bị hư hỏng (1-2mm²) và phát triển nó bằng kỹ thuật nuôi cấy tế bào trong phòng thí nghiệm. Việc này tạo ra một màng giác mạc có thể cấy ghép lại mắt. Kỹ thuật này đủ sức để phục hồi thị giác khi mô đệm giác mạc bị hư hỏng nặng. Hơn thế nữa, sự kết hợp sản phẩm Holoclar^® với ghép giác mạc có thể tái tạo một giác mạc bình thường mà trước đây không thể chữa được do bỏng sâu giác mạc. Một thuận lợi nữa là kĩ thuật này chỉ cần một miếng nhỏ của mắt bệnh nhận bằng phương pháp sinh thiết mà không cần phẫu thuật. Như vậy, phần mắt khỏe mạnh còn lại sẽ được giảm nguy cơ hư tổn.

Holoclar^® cung cấp cơ hội chữa trị cho việc thiếu hụt tế bào gốc rìa giác mạc liên quan đến cả hai mắt. Theo giáo sư Graziella Pellegrini, Holoclar^® khác với các liệu pháp điều trị khác sở dĩ: “Sản phẩm Holoclar^® là mảnh ghép biểu mô trông giống như kính áp tròng. Mảnh ghép này được ghép vào bệnh nhân, cung cấp một giác mạc trong suốt trong thời gian dài và phục hồi hoàn toàn thị lực mà không gây ra bất kỳ phản ứng thải loại nào bởi vì tế bào ghép vào là của chính bệnh nhân.

Nhờ Uỷ ban Châu Âu đã đăng kí Holoclar^® nên liệu pháp này sẽ sớm sẵn sàng phục vụ cho các bệnh nhân châu Âu. Nó được dùng cho chữa trị các bệnh nhân đang chịu các chấn thương do công việc (có thể do nung vôi, dung môi hay acid), do các tai nạn trong nước (bỏng mắt do chất tẩy rửa hay hóa chất ăn mòn da), cũng như các vụ tai nạn gần đây theo báo chí đưa tin là bị tấn công với các tác nhân hóa học.

Liệu pháp này đã được tiến hành trên 20 năm nghiên cứu cơ bản, cận lâm sàng và lâm sàng và được thực hiện bởi một đội ngũ các nhà khoa học nổi tiếng thế giới về lĩnh vực sinh học tế bào gốc nhằm hướng đến ứng dụng lâm sàng.

Luật pháp châu Âu yêu cầu nuôi cấy tế bào gốc phải đạt chuẩn GMP (Good Manufacturing Practice) và Trung tâm Y học Tái tạo ở Modena đã đạt chứng nhận GMP

Giám đốc Andrea Chiesi cho rằng: “ Kết quả này cho thấy sự hợp tác giữa khu vực công và tư nhân là một chiến lược tốt để phát triển y học tái tạo dựa trên tế bào gốc, đặc biệt là tế bào tự thân. Mô hình kinh doanh này sẽ đưa các kết quả nghiên cứu sang ứng dụng lâm sàng”.

Hình 3: Nuôi tế bào gốc rìa giác mạc được thực hiện tại phòng thí nghiệm.

Giáo sư Michele De Luca phát biểu thêm rằng: “Quy trình ủy quyền đã kéo dài rất lâu và phức tạp nhưng kết quả đạt được hôm nay đã cho thấy các tế bào có thể được nuôi cấy theo tiêu chuẩn dược học nhằm đảm bảo tính an toàn và hiệu quả. Thêm nữa, trong thời đại mà có nhiều lầm lẫn về tính năng điều trị tế bào gốc, việc chứng minh tế bào gốc là an toàn và thành công trong thử nghiệm lâm sàng là quan trọng hơn bao giờ hết”.

Nguyễn Thị Mỹ Phước dịch

Theo EuroStemCell

ntmphuoc@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.eurostemcell.org/story/europe-approves-holoclar%C2%AE-first-stem-cell-based-medicinal-product

CRISPR-CAS9: CÔNG CỤ CHỈNH SỬA GEN TIÊN TIẾN VÀ CHÍNH XÁC

CRISPR-Cas9 là một công cụ tiềm năng mới trong việc chỉnh sửa bộ gen. Đối với những nhà nghiên cứu trên toàn thế giới, kĩ thuật CRISPR-Cas9 là một đổi mới lý thú vì nó nhanh và rẻ hơn rất nhiều những phương pháp trước đây. Hiện nay, bằng việc sử dụng thủ thuật phân tử, Tiến sĩ Chu Văn Trung và Giáo sư Klaus Rajewsky thuộc Trung tâm Phân tử Y học Max Delbrück (viết tắt là MDC) ở Berlin-Buch và Giáo sư Ralf Kühn thuộc MDC và Viện Sức khỏe Berlin (BIH), đã tìm ra một giải pháp giúp tăng đáng kể hiệu quả biến đổi di truyền chính xác lên đến 8 lần. (Công bố trên tạp chí Nature Biotechnology, “Increasing the efficiency of homology-directed repair for CRISPR-Cas9-induced precise gene editing in mammalian cells”.)

Klaus Rajewsly, một nhà miễn dịch học và nhà nghiên cứu về gen, cho biết “Những gì chúng tôi đã làm trong vài năm, bây giờ có thể đạt được chỉ trong vài tháng”, giúp chỉ ra tiềm lực của công nghệ chỉnh sửa bộ gen mới này. Tại cùng một thời điểm, CRISPR-Cas9 không chỉ đẩy nhanh đáng kể tiến độ nghiên cứu mà công nghệ này còn rẻ hơn, hiệu quả hơn và cũng dễ sử dụng hơn những phương pháp đã được sử dụng trước đây.

Công nghệ CRISPR-Cas9 cho phép những nhà nghiên cứu vận chuyển tạm thời những đoạn DNA mạch đôi vào bộ gen của tế bào hoặc những mô hình sinh vật tại vị trí của những gen được chọn. Trong những chuỗi đứt gãy nhân tạo đó, họ có thể chèn hoặc cắt bỏ những gen và thay đổi đặc điểm di truyền được mã hóa theo ý họ muốn.

Hình: Công cụ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9 từ hệ thống miễn dịch của vi khuẩn thích nghi với trình tự chuyên biệt trên bộ gen của bất kỳ loài nào.

Nhiều nhà nghiên cứu, bao gồm Chu Văn Trung, Klaus Rajewsky và Ralf Kühn, đang cố gắng để đẩy mạnh con đường sửa chữa HDR (Homology-directed repair – HDR) để tạo ra những biến đổi gen trong phòng thí nghiệm chính xác hơn, để tránh những lỗi trong chỉnh sửa gen và tăng tính hữu hiệu. Những nhà nghiên cứu của MDC đã thành công trong việc tăng hiệu quả của hệ thống sửa chữa HDR đang hoạt động một cách chính xác hơn bằng cách ức chế tạm thời hầu hết những protein sửa chữa chủ yếu của NHEJ, đó là enzyme DNA ligase IV. Trong hướng tiếp cận đó, họ sử dụng những chất ức chế khác nhau như protein và những phân tử nhỏ.

Liệu pháp gen sinh dưỡng với CRISPR-Cas9 là một mục tiêu.

Công nghệ mới CRISPR-Cas9, được phát triển vào năm 2012, đã được sử dụng trong phòng thí nghiệm để sửa chữa những khiếm khuyết di truyền trên chuột. Những nhà nghiên cứu cũng có kế hoạch để biến đổi di truyền trên tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS). Những nhà nghiên cứu có khả năng sử dụng công cụ mới để đưa những đột biến từ bệnh nhân vào bộ gen của tế bào iPS để nghiên cứu cơ chế khởi đầu những bệnh tật ở người. Klaus Rajewsky chỉ ra rằng “Tuy nhiên, mục tiêu tương lai khác là sử dụng CRISPR-Cas9 cho liệu pháp gen tế bào sinh dưỡng ở người với những bệnh nghiêm trọng”.

Klaus Rajewsky nói “Công nghệ CRISPR-Cas9 là một trong những chủ đề nóng nhất trong nghiên cứu y sinh và là một lĩnh vực sáng tạo”. Ông chỉ ra rằng những khả năng mới để chỉnh sửa bộ gen một cách chính xác đã khuấy động một cuộc tranh luận mãnh liệt ở Mỹ và một số nơi, khi những công cụ chính xác mới cũng có thể được ứng dụng để biến bổi bộ gen của những tế bào mầm hoặc phôi người. Mặc dù, việc thao tác trên dòng phôi người đã bị ngăn cấm bởi luật pháp của nhiều nước, bao gồm Đức, một lệnh cấm trên toàn cầu vẫn chưa có hiệu lực. Những nhà nghiên cứu của MDC thích thú với những cơ hội mới mà hệ thống CRISPR-Cas9 mang lại cho nghiên cứu y sinh, nhưng họ cũng hoàn toàn phản đối việc biến đổi di truyền trên tế bào dòng phôi người.

Kiều Oanh dịch
Theo Nanowerk News

ngtkoanh@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=39544.php

TẠO HÀNG TỶ TẾ BÀO SẢN XUẤT INSULIN NGƯỜI TỪ TẾ BÀO GỐC

Viện Tế bào gốc Harvard ngày 9 tháng 10 năm 2014 vừa qua đã đưa tin về một bước tiến dài của họ trong cuộc tìm kiếm một phương pháp điều trị thực sự hiệu quả cho bệnh đái tháo đường tuýp 1. Đây là một căn bệnh ảnh hưởng đến 3 triệu người Mỹ với chi phí 15 tỉ USD mỗi năm.

Từ khởi điểm là các tế bào gốc phôi người, lần đầu tiên các nhà khoa học đã có thể sản xuất một số lượng khổng lồ các tế bào beta sản xuất insulin cần thiết cho việc cấy ghép và các mục đích sinh dược phẩm khác.

Hình:  Doug Melton (sinh ngày 26 tháng 9 năm 1953)

Doug Melton là người đứng đầu nghiên cứu này. Ông bắt đầu tiến hành các nghiên cứu của mình cách đây 23 năm, khi mà con trai ông được chuẩn đoán là mắc bệnh đái tháo đường tuýp 1.  Ông hy vọng việc cấy ghép các tế bào này lên người để điều trị có thể được tiến hành trong một vài năm tới. Các tế bào beta có nguồn gốc từ tế bào gốc hiện nay đang trải qua các thử nghiệm trên động vật bao gồm cả linh trưởng.

Elaine Fuchs, giáo sư tại Đại học Rockefeller, người không tham gia vào công trình này, gọi đây là “một trong những tiến bộ quan trọng nhất cho đến nay trong lĩnh vực tế bào gốc”. Ông nhận định rằng các nhà nghiên cứu trong nhiều thập kỷ qua đã cố gắng để tạo ra các tế bào beta trong tuyến tụy của người. Melton và các đồng nghiệp đã vượt qua được trở ngại này và mở đường cho những loại thuốc và liệu pháp cấy ghép trong điều trị bệnh đái tháo đường.

Bệnh đái tháo đường tuýp 1 là một bệnh tự miễn, trong đó cơ thể giết chết tất cả các tế bào beta của tuyến tụy, do đó không sản xuất đủ insulin cần thiết cho việc điều hòa glucose trong cơ thể. Vì vậy, bước cuối cùng của các thử nghiệm tiền lâm sàng trong sự phát triển phương pháp điều trị này là bảo vệ các tế bào được cấy ghép vào mỗi bệnh nhân (khoảng 150 triệu) khỏi sự tấn công hệ thống miễn dịch. Melton đang cộng tác với Daniel G. Anderson, giáo sư khoa Kỹ nghệ hóa, phân viện Khoa học & Kỹ thuật Y Sinh thuộc Viện Koch ở MIT để phát triển một thiết bị để bảo vệ các tế bào khi cấy ghép. Hiện tại, các thiết bị đang được thử nghiệm trên chuột và các tế bào vẫn đang sản xuất insulin.

Đã có những công bố trước đây từ các phòng thí nghiệm khác về việc tạo ra tế bào beta từ tế bào gốc nhưng chưa nhóm nào tạo ra được tế bào beta trưởng thành phù hợp cho cấy ghép. Khó khăn lớn nhất mà nhóm Melton làm được là tạo ra được tế bào beta cảm ứng được với đường và tiết được insulin sau khi cấy ghép

Hình ảnh đầu tiên về các tế bào beta này được nhóm tác giả giới thiệu trong clip sau:

https://www.youtube.com/watch?v=EtnubH7EYVI

Trong đoạn clip, nhóm tác sử dụng các “spinner flask” và các thanh khuấy từ để nuôi cấy các tế bào beta trong môi trường lỏng (màu hồng đỏ). Các tế bào phát triển dần từ tế bào đơn, phát triển thành các cụm sau vài ngày nuôi cấy và cuối cùng đạt được các cụm có kích thước tương tự như đảo tụy (khoảng 1000 tế bào). Theo nhóm tác giả mỗi bình nuôi cấy này sẽ được sử dụng để ghép cho 1 bệnh nhân đái tháo đường tuýp 1.

Bùi Nguyễn Tú Anh dịch

Theo Harvard Stem Cell Institute

Email: bntanh@hcmus.edu.vn

Link bài báo http://hsci.harvard.edu/news/stem-cells-billions-human-insulin-producing-cells

CÁC NHÀ NGHIÊN CỨU TÌM THẤY GEN MỚI LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC

HÌNH THÀNH TẾ BÀO GỐC MÁU

Hình: Mũi tên màu trắng chỉ các tế bào gốc máu trong tủy xương chuột.

Tại Viện Khoa học Sự sống của Đại học Michigan, nhóm nghiên cứu đã xác định một gen cực kì quan trọng kiểm soát khả năng tạo tế bào máu và tế bào miễn dịch từ tế bào gốc máu của cơ thể. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Clinical Investigation vào ngày 13 tháng 4 đã cung cấp cái nhìn mới vào cơ chế làm thế nào mà cơ thể tạo ra và duy trì một hệ miễn dịch cũng như cung cấp máu khỏe mạnh trong cả tình trạng bình thường và tình trạng bệnh lý, như trường hợp cơ thể phải trải qua cuộc cấy ghép tủy xương. Cùng với việc giúp các nhà khoa học hiểu tốt hơn về các quá trình cơ bản của cơ thể, khám phá này mở ra một hướng điều trị mới về vai trò tiềm năng của gen Ash1l trong ung thư. Một căn bệnh được biết là có sự liên quan của các gen khác nhau trong cùng một họ gen, giống như bệnh bạch cầu, hoặc những bệnh mà gen Ash1l có mức độ biểu hiện cao hoặc bị đột biến gen Ash1l.

Morgan Jones và Jennifer Chase, hai sinh viên đã tốt nghiệp, chính là tác giả đầu tiên của nghiên cứu. Rối loạn chức năng tế bào gốc tạo máu được biết đến trong các bệnh như ung thư máu, rối loạn thất bại chức năng tủy xương. Tế bào tạo máu cũng có thể bị hủy hoại khi điều trị ung thư sử dụng hóa trị và xạ trị liều cao. Việc thay thế các tế bào tạo máu thông qua cấy ghép tủy xương là liệu pháp duy nhất liên quan đến tế bào gốc ở người bệnh. Nhưng ngay cả trong trường hợp không có bệnh, các tế bào máu cần thay thế vì hầu hết các tế bào máu chỉ tồn tại từ vài ngày đến vài tháng tùy thuộc vào kiểu tế bào nào. Hơn 5 năm qua, Maillard và cộng sự của ông đã xác định một vai trò chưa từng được biết của gen Ash1l trong việc điều hòa khả năng tự làm mới và tính bảo toàn của tế bào gốc máu.

Gen Ash1l (Absent, small or homeotic 1-like) thuộc một hệ gen trong đó có gen MLL1 (Mixed Lineage Leukemia 1). Gen MLL1 thường bị đột biến ở các bệnh nhân ung thư bạch cầu. Nghiên cứu này cho thấy cả gen Ash1l và MLL1 đều có đóng góp trong quá trình tự làm mới máu của cơ thể; chuột bị thiếu máu thể nhẹ có thể do vắng mặt một trong hai gen nhưng nếu cả hai gen này đều thiếu sẽ dẫn đến tình trạng thiếu máu nghiêm trọng. Giáo sư Maillard đã phát biểu rằng họ có bằng chứng rõ ràng chứng minh hai gen trên có đóng góp cho hệ thống máu khỏe mạnh ở mỗi cơ thế.

Nghiên cứu đã tìm thấy:

Chuột thiếu Ash1l có số lượng tế bào gốc tạo máu bình thường trong quá trình phát triển ban đầu nhưng lại thiếu tế bào gốc khi trưởng thành – dấu hiệu này cho thấy tế bào gốc ở những con chuột này không có khả năng tự duy trì ở tủy xương.

Tế bào gốc thiếu hụt Ash1l không thể tự làm mới máu sau khi cấy ghép tủy xương. Tế bào gốc thiếu hụt Ash1l cũng không có khả năng cạnh tranh với tế bào gốc tạo máu bình thường trong tủy xương nên dễ dàng bị loại bỏ.

Ash1l điều hòa biểu hiện các gen ở vùng hạ lưu nhằm đảm bảo cấu trúc giải phẫu chính xác trong quá trình phát triển của sinh vật.

Giáo sư Maillard cho rằng: “Lĩnh vực nghiên cứu thật sự đã trình bày sự tương tác năng động giữa các kiến thức được hiểu biết từ bệnh nhân với các khám phá được thực hiện tại phòng thí nghiệm”.

Sau khi Mỹ thả bom nguyên tử xuống Hiroshima và Nagasaki, các bác sĩ đã nhận thấy rằng các bệnh nhân không thể tạo ra tế bào bạch cầu mới để chống lại nhiễm trùng. Các thí nghiệm sau đó trên chuột cho thấy việc ghép tủy xương ở những con khỏe mạnh sang các con bị chiếu xạ đã làm cho các con chuột bị chiếu xạ có khả năng tạo ra các tế bào máu mới. Kỹ thuật này cuối cùng cũng được phát triển để áp dụng lên bệnh nhân, bao gồm những người bị mất hết tế bào bạch cầu do các phương pháp điều trị ung thư gây ra. Nhưng các kĩ thuật này vẫn được tiếp tục nghiên cứu tại phòng thí nghiệm.

Giáo sư Maillard phát biểu: “Bằng việc tiếp tục nghiên cứu cơ bản, dựa trên các cơ chế được xây dựng trong lịch sử trên các đối tượng ruồi giấm và chuột, chúng tôi đang giúp gỡ rối các cơ chế phức tạp của quá trình làm mới máu. Việc này có thể làm nền tảng hình thành các phương pháp điều trị mới ở người trong 10 hay 20 năm nữa kể từ bây giờ”.

Nguyễn Thị Mỹ Phước dịch

Theo Science Daily

ntmphuoc@hcmus.edu.vn

Link bài báo: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150413183740.htm

TƯƠNG LAI CỦA LIỆU PHÁP GEN VÀ LIỆU PHÁP TẾ BÀO TRONG ĐIỀU TRỊ TIM MẠCH

Tổng quan về 10 liệu pháp điều trị và can thiệp trong thập kỉ tới, bác sĩ Valentin Fuster đã cung cấp cái nhìn khái quát về những hướng đi tiềm năng trong nghiên cứu và chữa trị các bệnh tim mạch [1]. Trong đó, liệu pháp gen và tế bào đóng một vai trò quan trọng và mang nhiều hứa hẹn. Chỉ vài thập kỷ qua, một loạt các thử nghiệm trên động vật và các nghiên cứu lâm sàng bước đầu đã được tiến hành và mang lại kết quả quan trong việc điều trị bệnh tim bằng liệu pháp gen hoặc cấy ghép tế bào gốc.

Hình: Sơ lược các hướng tiếp cận bằng liệu pháp tế bào trong điều trị tim mạch

Mặc dù còn những giới hạn (như tính an toàn khi chuyển gen bằng virus, hiệu quả của việc cấy ghép tế bào,…) nhưng liệu pháp tế bào sẽ là một hướng đi mang nhiều tiềm năng trong tương lai. Theo bác sĩ Valentin , mục tiêu chính của liệu pháp này trong vài thập kỉ tới là tập trung kích thích tế bào gốc/tiền thân tự thân sửa chữa tổn thương thay vì chỉ sử dụng nguồn tế bào bên ngoài để thay thế như cách làm hiện nay. Nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng chuyển gen c-kit (+) kích thích sự di cư tế bào gốc tự thân đến vùng tổn thương và mang lại những cải thiện rõ rệt trong việc giảm vùng nhồi máu, giảm sự tạo sẹo và tăng chu trình tế bào cơ tim [2]. Bên cạnh đó, tái thiết lập chương trình cũng sẽ là một mũi nhọn trong nghiên cứu liệu pháp chữa trị tim mạch. Các nhà khoa học sử dụng tế bào gốc vạn năng cảm ứng biệt hóa thành tế bào cơ tim và sau đó cấy ghép vào mô cơ tim bị tổn thương. Hiện nay, đã có những công bố về việc chuyển gen tái thiết lập chương trình nguyên bào sợi hoặc nguyên bào sợi cơ tim thành tế bào cơ tim [3] được nhiều nhà khoa học tích cực đón nhận. Tóm lại, theo Valentin, mặc dù liệu pháp tế bào chữa trị tim mạch đã đi qua những thăng trầm nhưng vẫn là liệu pháp mang nhiều triển vọng và chắc chắn sẽ có những bước tiến đáng kể trong tương lai đóng góp vào việc cứu sống và kéo dài tuổi thọ cho bệnh nhân tim mạch.

Nói thêm về bác sĩ Valentin, một cây đại thụ trong nghiên cứu và điều trị các bệnh tim mạch. Ông là nhà tim mạch học duy nhất (cho đến hiện nay) được nhận hai huy chương vàng cao nhất và tất cả bốn giải thưởng nghiên cứu chính của bốn tổ chức tim mạch lớn trên thế giới. Đồng thời, ông còn được Castle Connolly đánh giá nằm trong Top Doctors 13 năm liền và thuộc top 1% bác sĩ hàng đầu của Mỹ. Ông là người đã có những đóng góp to lớn không chỉ trong điều trị lâm sàng, mà cả trong nghiên cứu ứng dụng liệu pháp mới chữa trị bệnh tim mạch.

Tài liệu tham khảo

1.         Fuster, V., Top 10 cardiovascular therapies and interventions for the next decade. Nat Rev Cardiol, 2014. 11(11): p. 671-83.

2.         Yaniz-Galende, E., et al., Stem cell factor gene transfer promotes cardiac repair after myocardial infarction via in situ recruitment and expansion of c-kit+ cells. Circ Res, 2012. 111(11): p. 1434-45.

3.         Ieda, M., et al., Direct reprogramming of fibroblasts into functional cardiomyocytes by defined factors. Cell, 2010. 142(3): p. 375-86.

Bùi Thị Vân Anh

btvanh@hcmus.edu.vn