Nhóm nghiên cứu trường đại học Wisconsin – Madison đã biến đổi tế bào da từ người và khỉ thành tế bào có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào thần kinh mà không cần trải qua giai đoạn biệt hóa ngược (chuyển biệt hóa thành tế bào induced pluripotent stem cell – iPSC).
Bỏ qua giai đoạn biệt hóa ngược là ưu điểm nổi bật của nghiên cứu, theo giáo sư Su – Chun Zhang. “Tế bào iPSC có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào, những tế bào này có thể gây ra nhiều vấn đề cho liệu pháp tế bào sửa chữa sai hỏng do bệnh hoặc tổn thương trong hệ thống thần kinh.” Đặc biệt, sự vắng mặt tế bào iPSC loại trừ sự hình thành khối u bởi tế bào gốc đa năng (pluripotent cells) ở bệnh nhân được cấy ghép. Đây là mối quan tâm chính trong liệu pháp tế bào gốc.
Ưu điểm khác trong nghiên cứu này là dùng virus chuyển gen để tái thiết lập chương trình biến đổi tế bào da trưởng thành thành một dạng tế bào khác linh hoạt hơn. Không giống như những virus khác được sử dụng trong quá trình này, virus Sendai không sát nhập vào bộ gen của tế bào. Jianfeng Lu tại trung tâm UW – Madison Waisman đã thu nhận tế bào da từ khỉ và người rồi đem ủ với virus Sendai trong 24 tiếng. Sau đó, dưới tác dụng của nhiệt, virus bị tiêu diệt mà không làm ảnh hưởng đến các tế bào trong đĩa nuôi cấy. Sau 13 ngày, nghiên cứu sinh Lu đã có thể thu nhận tế bào gốc thần kinh. Sau khi cấy các tế bào gốc này vào chuột con mới sinh, các tế bào thần kinh phát triển bình thường, không có sự hình thành khối u hoặc xuất hiện sai sót.
Tế bào gốc thần kinh
Nhiều nhà nghiên cứu đã bỏ qua giai đoạn biệt hóa ngược thành tế bào iPSC trong quá trình biến đổi tế bào da thành tế bào neuron và các tế bào chuyên biệt khác, giáo sư Zhang cho biết, tuy nhiên nghiên cứu này, được đăng trên Cell Reports, có một mục đích khác: “Mục tiêu là biến đổi tế bào da thành tế bào gốc thần kinh có biệt hóa thành nhiều loại tế bào trong mô thần kinh. Những tế bào gốc này có thể tăng sinh với số lượng lớn.”
Nghiên cứu này khắc phục những hạn chế của các nghiên cứu trước, theo giáo sư Zhang. Đầu tiên, virus Sendai, một loại virus cúm, được cho là an toàn bởi vì virus này không sát nhập vào DNA của tế bào và bị tiêu diệt bởi nhiệt trong 24 giờ. (Điều này giống như việc bị sốt nhằm tăng nhiệt độ cơ thể để loại bỏ virus cúm). Khắc phục thứ hai là những tế bào gốc thần kinh có khả năng biệt hóa lớn, được ứng dụng trong nghiên cứu cũng như liệu pháp điều trị. Khắc phục thứ 3, tế bào gốc thần kinh chỉ biệt hóa thành các loại tế bào thần kinh, không có khả năng biệt hóa thành tế bào gan hay cơ sau khi cấy ghép. Cuối cùng những tế bào gốc này có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào thần kinh chuyên biệt.
Tế bào thần kinh được biệt hóa từ tế bào gốc thần kinh có những đặc điểm giống với tế bào thần kinh được tìm thấy ở vùng phía sau của não và sự biệt hóa này cũng có nhiều ưu điểm. “Trong liệu pháp điều trị, việc sử dụng các loại tế bào chuyên biệt được biệt hóa từ tế bào gốc thần kinh là rất cần thiết”, giáo sư Zhang phát biểu. “Chúng ta cần các loại tế bào thần kinh chuyên biệt về chức năng cũng như vị trí cho những bệnh thần kinh chuyên biệt.”
Tế bào gốc thần kinh được phát triển từ da của những bệnh nhân ALS (bệnh Lou Gehrig) hoặc bệnh nhân teo cơ cột sống. Những tế bào này có thể chuyển dạng thành nhiều loại tế bào thần kinh khác nhau nhằm tạo mô hình cho từng loại bệnh để có thể thử nghiệm thuốc cho các bệnh này, giáo sư Zhang bổ sung. Quá trình này có thể tạo ra tế bào được dùng để điều trị chấn thương cột sống và bệnh ALS.
“Những thí nghiệm này chứng tỏ những tế bào được tái thiết lập chương trình có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào ở vùng não như tế bào neuron, tế bào astrocyte và tế bào oligodendrocyte”, giáo sư Zhang phát biểu. “Bằng chứng của nghiên cứu này nêu bật khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào gốc thần kinh chuyên biệt tương ứng với những bệnh rối loạn thần kinh khác nhau.”
Trương Thị Hoàng Mai
tthmai@hcmus.edu.vn
Nguồn: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/05/130502131713.htm
