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
