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
