Nhóm nghiên cứu của Inserm, CNRS và MDC dẫn đầu bởi Michael Sieweke của Trung tâm Miễn dịch học Marseille Luminy (CNRS, INSERM, Đại học Aix Marseille) và Trung tâm Max Delbrück về Dược học Phân tử, Berlin-Buch, hôm nay, đã công bố vai trò ngoài mong đợi của các tế bào gốc máu: những tế bào này không chỉ đơn thuần bảo đảm sự làm mới một cách liên tục các tế bào máu của chúng ta, trong các trường hợp khẩn cấp, các tế bào này còn có khả năng sản xuất ra các tế bào bạch cầu theo nhu cầu của cơ thể khi đáp ứng lại các phản ứng viêm và nhiễm. Khả năng này có thể được sử dụng vào việc bảo vệ khỏi sự viêm nhiễm ở các bệnh nhân đang được điều trị cấy ghép tuỷ xương, khi mà hệ miễn dịch của họ đang tự phục hồi.
Chi tiết của nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature vào ngày 10 tháng 4.
Các tế bào trong máu của chúng ta nuôi dưỡng, làm sạch và bảo vệ các mô, nhưng vòng đời của chúng cũng có hạn. Thời gian tồn tại của một tế bào hồng cầu hiếm khi vượt quá 3 tháng, các tế bào tiểu cầu chết sau 10 ngày và hầu hết các tế bào bạch cầu chỉ sống được vài ngày. Cơ thể cần sản xuất các tế bào để thay thế sự mất mát này trong suốt thời gian sống. Đây chính là vai trò của các tế bào gốc máu. Làm tổ trong tuỷ xương (phần mô mềm ở giữa các xương dài như xương ức, cột sống, xương chậu và xương vai), các tế bào gốc máu sản xuất hàng tỉ tế bào mới vào trong dòng máu mỗi ngày. Để hoàn thành nhiệm vụ quan trọng này, chúng không những phải tăng sinh mà còn phải biệt hoá.
Sơ đồ biệt hóa của tế bào gốc máu
Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu vẫn đang quan tâm làm sao quá trình đặc biệt này được điều khiển trong các tế bào gốc. Michael Sieweke và nhóm của ông trước đây đã khám phá ra rằng quá trình này không phụ thuộc một cách ngẫu nhiên với việc biệt hoá mà số phận của chúng được quyết định dưới sự ảnh hưởng của các nhân tố bên trong và các tín hiệu từ môi trường. Một vấn đề quan trọng là: Làm sao các tế bào gốc kiểm soát đáp ứng một cách chính xác với các trường hợp khẩn cấp? Ví dụ, liệu chúng có thể đáp ứng với yêu cầu sản xuất ra các tế bào bạch cầu như các đại thực bào để tiêu diệt vi khuẩn khi có sự nhiễm xảy ra không? Cho đến hiện nay, câu trả lời này đã được làm rõ: các tế bào gốc không thể giải mã các tin nhắn đó và đã biệt hoá một cách ngẫu nhiên. Nhóm nghiên cứu Michael Sieweke vừa mới chứng tỏ rằng, ngoài sự nhạy cảm với các tín hiệu như đã biết, tế bào gốc nhận biết và sản xuất ra các tế bào cần thiết nhất khi đối mặt với các trường hợp nguy hiểm.
“Chúng tôi vừa mới khám phá ra một phân tử sinh học đã được sản xuất với một lượng lớn trong cơ thể trong quá trình nhiễm hoặc viêm, điều này sẽ cảm ứng các tế bào gốc,” Tiến sĩ Sandrine Sarrazin, nghiên cứu tại viện Inserm, đồng tác giả của nghiên cứu đã cho biết. “Dưới tác dụng của phân tử này, được gọi là M-CSF (Nhân tố kích thích tạo colony đại thực bào – Macrophage colony stimulating factor), việc đóng mở dòng tế bào tuỷ (gene PU.1) được kích hoạt và các tế bào gốc nhanh chóng sản xuất ra các tế bào phù hợp nhất cho các trường hợp ví dụ như đại thực bào.”
“Hiện nay chúng tôi đã nhận diện được tín hiệu này, việc đẩy nhanh tiến độ quá trình sản xuất của các tế bào như thế là hoàn toàn có thể ở các bệnh nhân đang phải đối mặt với các nguy cơ viêm nhiễm cấp tính.”, tiến sĩ Michael Sieweke, giám đốc nghiên cứu CNRS cho biết. “Đây là trường hợp của 50.000 bệnh nhân trên toàn thế giới mỗi năm, những người hầu như không có khả năng chống lại sự viêm nhiễm ngay sau khi cấy ghép tuỷ xương. Cảm ơn M-CSF, nó có thể kích thích sự sản xuất của các tế bào có ích trong khi tránh việc sản xuất ra các tế bào khác tấn công ngược lại cơ thể của người bệnh. Vì vậy, chúng có thể bảo vệ cơ thể chống lại sự viêm nhiễm trong khi hệ miễn dịch của họ đang được tái cấu trúc.”
Khám phá dường như đơn giản này khá là độc đáo, cả về phương pháp tiếp cận và phương pháp tiến hành. Để đưa ra được các kết luận như trên, nhóm nghiên cứu đã phải đánh giá sự thay đổi trạng thái trong mỗi tế bào. Điều này làm thách thức trở nên gấp bội: các thế bào gốc không những rất hiếm (chỉ có 1 tế bào gốc trong 10,000 tế bào ở tuỷ xương chuột), mà chúng còn khó có thể phân biệt được với các thế hệ tế bào phát triển từ chúng.
“Để biệt hoá các tế bào chính, chúng tôi sử dụng các marker huỳnh quang để đánh dấu các trạng thái (mở hoặc đóng) của các tế bào dòng tuỷ: protein PU.1. Trước hết là trên động vật, sau đó quan sát tiến trình phát triển của sự biệt hoá tế bào dưới kính hiển vi, các tế bào gốc đều ‘sáng’ đồng nghĩa với việc các tế bào gốc hầu hết phản ứng ngay lập tức với M-CSF,” Noushine Mossadegh-Keller, kỹ sư phụ tá tại CNRS, đồng tác giả trong nghiên cứu này đã nói. “Để chắc chắn hoàn toàn, chúng tôi phục hồi từng tế bào và chắc chắn rằng các gen của tế bào dòng tuỷ được hoạt hoá trong tất cả các tế bào “xanh”, tức là các tế bào đã gắn với các marker huỳnh quang: một khi chúng nhận biết được các tín hiệu cảnh báo, chúng sẽ thay đổi đặc tính.”
Nguyễn Thị Minh Nguyệt
ngtmnguyet@hcmus.edu.vn
http://www.sciencedaily.com/releases/2013/04/130410131227.htm
