Tế bào gốc

Tế bào gốc

T bào g c là t bào có kh năng phát tri n ế ố ế ả ể

T bào g c có 2 đ c đi m quan tr ng t o nên ế ố ặ ể ọ ạ

s khác bi t v i các lo i t bào khácự ệ ớ ạ ế :

* Th nh t, t bào g c là lo i t bào không ứ ấ ế ố ạ ếchuyên d ng nên có th t tái t o trong m t ụ ể ự ạ ộ

th i gian dài nh quá trình phân chia.ờ ờ

* Th hai, trong môi trứ ường sinh lý ho c thí ặnghi m nh t đ nh, t bào g c có th bi n đ i ệ ấ ị ế ố ể ế ổ

tr thành t bào chuyên d ng nh t bào gây ở ế ụ ư ế

đ p c a c timậ ủ ơ , t bào s n sinh insulin c a ế ả ủ

tuy n t yế ụ , t bào h ng c u hay t bào th n ế ồ ầ ế ầkinh …

2 L ch s nghiên c u t bào g cị ử ứ ế ố

- T nh ng năm đ u c a th k XX các nhà y h c đã ừ ữ ầ ủ ế ỷ ọ

đ c p đ n v n đ là: Trong c th sinh v t có nh ng ề ậ ế ấ ề ơ ể ậ ữ

t bào có th phân hóa thành nhi u lo i t bào khác ế ể ề ạ ế

nhau S th t v đi u này đã đ ự ậ ề ề ượ c ch ng minh ứ

+ 1945- Phát hi n ra t bào g c t o máu ệ ế ố ạ

+ Th p k 1960 - Xác đ nh đ ậ ỷ ị ượ c các t bào ế carcinoma phôi chu t là m t lo i t bào g c ộ ộ ạ ế ố

+ 1981 - Evans và Kaufman và Martin phân l p đậ ượ c

t bào g c phôi t kh i t bào bên trong ế ố ừ ố ế c a phôi túi ủ (blastocyst) chu t ộ

* 1995-1996 – T bào g c phôi linh tr ế ố ưở ng có nhân

l ưỡ ng b i bình th ộ ườ ng đ ượ c phân l p t ậ ừ kh i t bào ố ế bên trong c a phôi túi và duy trì trên in vitro ủ

* 1998 - Thomson và c ng s đ i h c Wisconsin- ộ ự ở ạ ọ

Madison (M ) t o ra dòng t bào g c phôi ỹ ạ ế ố ng ườ ầ i đ u tiên t kh i t bào bên trong c a phôi túi ừ ố ế ủ

* 2001 – Tìm ra m t s phộ ố ươ ng pháp đ nh h ị ướ ng t ế bào g c bi t hóa trên in vitro t o ra các mô ố ệ ạ có th dùng ể cho ghép mô.

* 2003 - T o đạ ượ c noãn bào t t bào g c phôi chu t ừ ế ố ộ

Đi u này g i ý r ng t bào g c phôi có th ề ợ ằ ế ố ể có tính toàn năng, b ng th c nghi m có th làm m t t bào “tr ằ ự ệ ể ộ ế ẻ

l i” ạ

* 2005 - Phát tri n k thu t m i cho phép tách chi t t ể ỹ ậ ớ ế ế bào g c phôi mà không làm t n th ố ổ ươ ng phôi.

∗ X p lo i theo đ c tính hay m c đ bi t hóa ế ạ ặ ứ ộ ệ

∗ X p lo i theo ngu n g c phân l p.ế ạ ồ ố ậ

3 X p lo i t bào g c ế ạ ế ố

∗ Theo m c đ bi t hoá có th x p t bào g c thành b n lo i: ứ ộ ệ ể ế ế ố ố ạ

- Toàn năng (hay thu t ) ỷ ổ

∗ Là nh ng t bào có kh năng bi t hóa thành t t c các lo i t ữ ế ả ệ ấ ả ạ ế bào c th t m t t bào ban đ u ơ ể ừ ộ ế ầ

∗ Tr ng đã th tinh và các t bào đ ứ ụ ế ượ c sinh ra t nh ng l n ừ ữ ầ

phân chia đ u tiên c a t bào tr ng đã th tinh (giai đo n 2 - 4 ầ ủ ế ứ ụ ạ

t bào – các blastosomer) ế

a/ T bào g c toàn năng hay t bào g c ế ố ế ố

th y t (totipotent stem cells) ủ ổ

∗ Là nh ng t bào có kh năng bi t hóa thành t t c các t bào ữ ế ả ệ ấ ả ế

c a c th có ngu n g c t ba lá m m phôi – lá trong, lá gi a ủ ơ ể ồ ố ừ ầ ữ

và lá ngoài.

∗ các t bào g c v n năng không th phát tri n thành thai, không ế ố ạ ể ể

t o nên đ ạ ượ c m t c th sinh v t hoàn ch nh mà ch có th ộ ơ ể ậ ỉ ỉ ể

t o nên đ ạ ượ c các t bào, mô nh t đ nh ế ấ ị

b/ T bào g c v n năng (pluripotent ế ố ạ

stem cells).

∗ Là nh ng t bào có kh năng bi t hóa thành nhi u lo i ữ ế ả ệ ề ạ

t bào c a c th t m t t bào ban đ u ế ủ ơ ể ừ ộ ế ầ

∗ các t bào g c tr ế ố ưở ng thành nh t bào g c t o máu, t ư ế ố ạ ế bào g c th n kinh ch có tính đa năng; nh ng trong ố ầ ỉ ư

nh ng đi u ki n nh t đ nh, chúng v n có th chuy n ữ ề ệ ấ ị ẫ ể ể

bi t hóa và tr nên có tính v n năng ệ ở ạ

c/ T bào g c đa năng (multipotent stem ế ố

cells).

∗ T bào g c đ n năng là nh ng t bào g c ch có kh năng ế ố ơ ữ ế ố ỉ ả

bi t hóa theo m t dòng ệ ộ

∗ Kh năng bi t hóa theo dòng cho phép duy trì tr ng thái s n ả ệ ạ ẵ sàng t tái t o mô, thay th các t bào mô ch t vì già c i b ng ự ạ ế ế ế ỗ ằ các t bào mô m i ế ớ

d/ T bào g c đ n năng (mono/unipotential ế ố ơ

progenitor cells).

∗ Theo ngu n g c phân l p có th x p lo i t bào g c làm 3 ồ ố ậ ể ế ạ ế ố

∗ T bào g c phôi là các t bào g c v n năng đ ế ố ế ố ạ ượ c

l y t phôi giai đo n s m (4-7 ngày tu i) ấ ừ ạ ớ ổ

∗ T bào m m phôi là các t bào m m nguyên th y có tính v n ế ầ ế ầ ủ ạ năng.

a/ T bào g c phôi (Embryonic stem cells-ESCs) và ế ố

t bào m m phôi (Embryonic germ cells) ế ầ

∗ T bào m m phôi là các t bào s hình ế ầ ế ẽ

thành nên giao t và đử ược phân l p t ậ ừ

phôi 5-9 tu n tu i ho c t thai nhi.ầ ổ ặ ừ

∗ So v i t bào g c phôi, các t bào m m ớ ế ố ế ầ

phôi khó duy trì dài h n h n trong nuôi ạ ơ

c y nhân t o do chúng giai đo n bi t ấ ạ ở ạ ệ

hóa cao h n.ơ

a/ T bào g c phôi (Embryonic stem cells-ESCs) và ế ố

t bào m m phôi (Embryonic germ cells) ế ầ

∗ T bào g c phôi có tính v n năng và d tăng ế ố ạ ễsinh khi nuôi c y labo nên t bào g c phôi ấ ế ốthu n l i h n cho li u pháp đi u tr b ng t ậ ợ ơ ệ ề ị ằ ếbào g c ố

Ư u đi m: ể

∗ N u ch tiêm t bào g c phôi vào v trí ế ỉ ế ố ị

t n thổ ương d hình thành nên kh i u ễ ố

teratoma t i v trí tiêm ạ ị

∗ Các t bào g c c n đế ố ầ ược đ nh hị ướng

bi t hóa thành các t bào mong mu n ệ ế ố

trước

∗ Hi n tệ ượng đào th i do h th ng mi n ả ệ ố ễ

d ch.ị

 Nh ượ c đi m: ể

∗ Là các t bào v n năng ho c đa năng ế ạ ặ

đ ượ c phân l p t t ch c thai sau n o ậ ừ ổ ứ ạ phá thai ho c t máu cu ng r n sau khi ặ ừ ố ố sinh.

b/ T bào g c thai (Foetal stem cells) ế ố

∗ Là các t bào ch a bi t hóa đế ư ệ ược tìm th y ấ

v i m t s lớ ộ ố ượng ít trong các mô c a ngủ ười

trưởng thành (máu ngo i vi, mô não, mô da, ạ

mô c …) ơ

c/ T bào g c tr ế ố ưở ng thành (Adult stem

cells/Somatic stem cells):

∗ Tránh được hi n tệ ương đào th i do mi n ả ễ

∗ Có r t ít trong các t ch c tr ấ ổ ứ ưở ng thành

và khó nhân lên v s l ề ố ượ ng trong nuôi

c y h n so v i các t bào g c phôi do ấ ơ ớ ế ố chúng giai đo n bi t hóa cao h n ở ạ ệ ơ

 Nh ượ c đi m: ể

∗ 1 Ngu n l y t bào g c phôi.ồ ấ ế ố

∗ 2. Ngu n l y t bào m m phôi và t bào ồ ấ ế ầ ế

g c thai.ố

∗ 3.Ngu n l y t bào g c trồ ấ ế ố ưởng thành

B Ngu n l y t bào g c ồ ấ ế ố

∗ T bào g c phôi đ ế ố ượ ấ ừ c l y t kh i t bào bên trong ố ế

c a phôi túi phát tri n t : ủ ể ừ

- Các phôi t o nên b ng k thu t th tinh trong ng ạ ằ ỹ ậ ụ ố

nghi m ệ

- Các phôi nhân b n t o nên b ng tách blastosomer ả ạ ằ

trong giai đo n phôi 2- 4 t bào, ho c b ng phân chia ạ ế ặ ằ blastocyst.

- Các phôi nhân b n vô tính t o nên b ng k thu t ả ạ ằ ỹ ậ

chuy n nhân t bào ể ế

1 Ngu n l y t bào g c phôi: ồ ấ ế ố

∗ Ngu n l y t bào m m phôi và t bào g c ồ ấ ế ầ ế ố

thai là thai đ ng v t ho c thai thai nhi n o b ộ ậ ặ ạ ỏ

V i thai ngớ ườ ại n o b , thỏ ường ch l y thai ỉ ấ ởnhi dưới 6 tu n tu i T ch c m m sinh d c ầ ổ ổ ứ ầ ụthai là n i l y t bào m m phôi, các t ch c ơ ấ ế ầ ổ ứkhác c a thai (não, gan) là n i l y t bào g c ủ ơ ấ ế ốthai

2.Ngu n l y t bào m m phôi và t ồ ấ ế ầ ế

bào g c thai ố

∗ Thường l y t các t ch c trấ ừ ổ ứ ưởng thành nh : ưmáu cu ng r n, trung mô cu ng r n, t y ố ố ố ố ủ

xương, máu ngo i vi, nang lông, t ch c ạ ổ ứ

não…

3 Ngu n l y t bào g c tr ồ ấ ế ố ưở ng

thành.

T bào g c phôi ế ố T bào g c tr ế ố ưở ng thành

Có phôi túi (blastocyst) v i s l ở ớ ố ượ ng

l n ớ Có các mô trở ưởng thành, s lố ượng ít.

D nuôi c y nhân t o ễ ấ ạ Khó nuôi c y nhân t o h n ấ ạ ơ

Có tính v n năng cao h n, d tăng sinh ạ ơ ễ

trên nuôi c y in vi tro, cho phép t o ra ấ ạ

l ượ ng l n ớ

V c b n có tính đa năng, có th có tính v n năng ề ơ ả ể ạ

G n nh b t t ầ ư ấ ử Không b t t , s l n phân chia b gi i h n ấ ử ố ầ ị ớ ạ

Nguy c t o các kh i u teratoma cao ơ ạ ố

Vì th mà t bào g c phôi ch a đ ế ế ố ư ượ c

s d ng trên lâm sàng Đ tránh t o ử ụ ể ạ

kh i u, c n đ nh h ố ầ ị ướ ng bi t hóa t bào ệ ế

g c phôi tr ố ướ c trên nuôi c y nhân t o ấ ạ

Ít nguy c t o các kh i u teratoma ơ ạ ố

Do l y t m t c th khác nên t bào ấ ừ ộ ơ ể ế

g c phôi “l ” v i c th nh n vì th có ố ạ ớ ơ ể ậ ế

nguy c gây nên ph n ng th i ghép ơ ả ứ ả

-Không b t đ ng mi n d ch, không gây th i ghép ấ ồ ễ ị ả

n u là ghép t thân ế ự -N u ghép cho m t ng ế ộ ườ i khác thì v n b t đ ng gây ẫ ấ ồ

ph n ng th i ghép ả ứ ả

Không dùng đ ượ c cho ghép t thân, tr ự ừ

tr ườ ng h p t bào g c t o ra b ng k ợ ế ố ạ ằ ỹ

thu t nhân b n t o phôi vô tính ậ ả ạ

Các t bào g c c a b n thân là ngu n t bào t t ế ố ủ ả ồ ế ố

nh t cho ghép ấ

- Ghép t bào g c tr li u (stem cell therapy).ế ố ị ệ

- Công ngh mô (tissue engineering).ệ

- Các ng d ng t bào g c phôi không liên ứ ụ ế ố

quan đ n ghép.ế

C Ứ ng d ng t bào g c ụ ế ố

∗ S n xu t dòng t bào g c: ả ấ ế ố

- Thu t bào g c: t phôi ho c t t ch c ế ố ừ ặ ừ ổ ứ

trưởng thành

- Nuôi c y các t bào g c này trong labo ấ ế ố

nh m nhân lên v m t s lằ ề ặ ố ượng

a/Quy trình ng d ng t bào g c tr ứ ụ ế ố ị

li u ệ

∗ V i t bào g c phôi, c n nuôi c y nhân ớ ế ố ầ ấ

t o trong các đi u ki n môi trạ ề ệ ường lý

hóa thích h p đ đ nh hợ ể ị ướng bi t hóa ệ

∗ Đi u tr các b nh tai bi n m ch máu não, suy gi m ề ị ệ ế ạ ả

mi n d ch, thi u máu, t n th ễ ị ế ổ ươ ng giác m c, các b nh ạ ệ máu và b nh gan, t o x ệ ạ ươ ng không hoàn ch nh, t n ỉ ổ

th ươ ng t y s ng, li n v t th ủ ố ề ế ươ ng da, đi u tr ung ề ị

th , u não, u nguyên bào võng m c, ung th bu ng ư ạ ư ồ

tr ng, các kh i u đ c, đa u t y, ung th vú, u nguyên ứ ố ặ ủ ư bào th n kinh, tái t o c tim sau c n đau tim, đái ầ ạ ơ ơ

đ ườ ng type I, t n th ổ ươ ng x ươ ng và s n… ụ

b/ ng d ng t bào g c tr Ứ ụ ế ố ưở ng thành

trong đi u tr ề ị

Tiêu diệt TBG ung thư

Liệu pháp TBG trong điều trị ung thư

tiêm tế bào gốc thần  kinh vào một phần  não của động vật bị  bệnh glioma ác tính  

Tế bào gốc từ vùng não không bị bệnh di cư đến khu vực  khối u và tấn công tế bào khối u

∗ Các b nh có th đệ ể ược đi u tr b ng ghép các ề ị ằ

t bào có ngu n g c t t bào g c phôi ngế ồ ố ừ ế ố ười bao g m b nh Parkinson, đái đồ ệ ường, ch n ấ

thương t y s ng, suy tim… ủ ố

c/ ng d ng t bào g c phôi trong đi u Ứ ụ ế ố ề

trị.

B nh nhân suy ệ tim.

Đi u tr ti u đ ề ị ể ườ ng

Tháng 4 năm 2007, TBG đ ượ c tiêm vào 15 b nh nhân tr ệ ẻ

93% b nh nhân có t bào có th ti t ệ ế ể ế insuline t nhiên tr l i ự ở ạ

Nhi u n i cũng đã nghiên c u, s d ng t bào g c ề ơ ứ ử ụ ế ố

trung mô đ bi t hóa thành t bào ti t insulin, h ể ệ ế ế ướ ng

đ n vi c ch a b nh ti u đ ế ệ ữ ệ ể ườ ng

B nh ệ nhân ti u đ ể ườ ng

tiêm insulin m i ngày ỗ

∗ Công ngh mô là m t ng d ng c a t bào ệ ộ ứ ụ ủ ế

g c tr li u, có th thi t l p t bào thành các ố ị ệ ể ế ậ ế

c u trúc không gian ba chi u dùng đ s a ấ ề ể ử

ch a mô t n thữ ổ ương S a ch a t ch c b ng ử ữ ổ ứ ằcông ngh mô có th đệ ể ược th c hi n b ng ự ệ ằcách nuôi c y t bào g c và sau đó ghép vào ấ ế ố

mô t n thổ ương

engineering)

1 Nuôi c y s c p ấ ơ ấ

 Là quá trình nuôi c y đấ ược th c hi n tr c ự ệ ự

ti p t m nh mô ban đ u đ n khi c y chuy n ế ừ ả ầ ế ấ ề

l n th nh tầ ứ ấ

 G m các bồ ước: thu nh n mô ậ  tách r i các ờ

t bào ế  nuôi c y t bàoấ ế

Thu nh n và nuôi c y t bào g c t t y x ậ ấ ế ố ừ ủ ươ ng chu t ộ

Đùi chu t v a đ ộ ừ ượ c thu nh n ậ

R a t y x ử ủ ươ ng b ng dung d ch ằ ị D’MEM và thu nh n huy n phù t ậ ề ế bào

Thu nh n x ậ ươ ng đùi chu t ộ

Lóc b ph n c và th t ỏ ầ ơ ị

R a l i b ng dung d ch PBS ử ạ ằ ị

C t b hai đ u x ắ ỏ ầ ươ ng đùi

Nuôi t bào trong d ng c nuôi phù h p ế ụ ụ ợ

Pha m u máu thu đ ẫ ượ c v i dung d ch PBS/2mM EDTA theo t l 1:1 ớ ị ỉ ệ

Dùng pipette hút 15 ml dung d ch Ficoll_Hypaque vào ng ly tâm 50ml ị ố

Rót nh 30 ml h n h p PBS và máu lên trên l p dung d ch ẹ ỗ ợ ớ ị Ficoll_Hypaque sao cho không làm xáo đ ng b m t ộ ề ặ

Ficoll_Hypaque/m u ẫ

Ly tâm 30’ 1500v\phút, nhi t đ phòng ở ệ ộ

Tách t bào đ n nhân ra t pha gi a ế ơ ừ ữ

R a 2-3 l n v i PBS/EDTA ử ầ ớ Tái huy n phù t bào trong môi tr ề ế ườ ng nuôi c y ấ

Thu nh n và nuôi c y t bào g c t máu cu ng r n ậ ấ ế ố ừ ố ố

• Bi t hóa t bào g c ệ ế ố là quá trình bi n đ i t ế ổ ừ

t bào g c không có ch c năng chuyên bi t ế ố ứ ệthành t bào chuyên hóaế

E Bi t hóa t bào g c ệ ế ố

∗ M t s hormone, cytokine, vitamin, các ion ộ ốCa2+

∗ tác đ ng lên t bào làm t bào thay đ i s ộ ế ế ổ ự

bi u hi n c a genể ệ ủ

∗ D a vào s tự ự ương tác gi a t bào và ch t ữ ế ấ

n n trong nuôi c y t bào in vitro.ề ấ ế

∗ M i mô khác nhau có thành ph n ch t n n ỗ ầ ấ ềngo i bào ECM (Extra cellular matrixạ ) c a ủriêng nó

∗ B sung ECM thích h p vào nuôi c y in ổ ợ ấ

vitro giúp các t bào g c có th bi t hóa ế ố ể ệ

thành các t bào mong mu n.ế ố