microRNA kiểm soát chức năng của các tế bào gốc máu Tế bào gốc tạo máu cung cấp cho cơ thể nguồn tế bào máu ổn định, bao gồm hồng cầu – tế bào vận chuyển oxy và bạch cầu – tế bào tạo nê
Trang 1microRNA kiểm soát chức
năng của các tế bào gốc máu
Tế bào gốc tạo máu cung cấp cho cơ thể nguồn tế bào máu ổn định, bao gồm hồng cầu – tế bào vận chuyển oxy và bạch cầu – tế bào tạo nên hệ thống miễn dịch Tế bào gốc tạo máu (tế bào Hematopoitic) có thể tự tạo nhiều bản sao để chắc chắn rằng nó có
đủ số lượng để cung cấp máu trong suốt một đời người
Trang 2Điều này đòi hỏi nó phải đạt được sự cân bằng tinh tế giữa việc tự tái tạo và việc phát triển thành những dòng tế bào máu khác nhau Sự mất cân bằng
sẽ dẫn đến một số bệnh như bệnh bạch cầu (Leukemia) và bệnh thiếu máu (Anemia)
Một yếu tố quan trọng để chống lại các căn bệnh liên quan đến rối loạn tế bào gốc máu là gia tăng sự hiểu biết
về các gene và phân tử kiểm soát hoạt động của các tế bào gốc máu Các nhà
Trang 3sinh học thuộc Viện Kỹ thuật California (Caltech, Mỹ) đã đạt được một bước tiến lớn trong quá trình nghiên cứu Họ đã tìm ra một nhóm mới các phân tử có nồng độ cao trong
tế bào gốc máu và nó có tác dụng điều tiết sử sản xuất tế bào gốc máu
David Baltimore, Giáo sư Sinh học Robert Andrews Millikan, người nhận giải Nobel năm 1975 Sinh lý và Y khoa, nghiên cứu chính của đề tài nói “khi những đoạn nhỏ bé của RNA (còn được gọi là microRNA hay miRNA) được kích thích biểu hiện ở nồng độ cao trong tế bào gốc máu của chuột thí nghiệm, các miRNA sẽ cản trở hoặc thú đẩy chức năng của những
tế bào này”
Trang 4Bài báo về nghiên cứu này đã được công bố vào ngày 26/6/2010 trên phiên bản trực tuyến của Kỷ yếu của Viện Hàn lâm khoa học Quốc gia
(The Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS))
Ngạc nhiên hơn nữa, các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một phần của miRNA, gọi là miR-125b, có một vai trò nổi bật Khi nồng độ miR-125b hơi cao, nó sẽ đẩy mạnh việc sản xuất các tế bào máu trưởng thành từ các tế bào gốc máu tốt hơn nhiều so với các loại miRNA khác “Nhưng khi mức biểu hiện của nó được đẩy lên mức cao hơn, nó sẽ nhanh chóng dẫn đến ung thư trong vòng 6 tháng”, Baltimore nói Cơ chế chính xác của việc chuyển đổi công dụng này hiện
Trang 5nay vẫn chưa được làm rõ, nó được cho là có khả năng liên quan đến sự
ức chế của miR-125b đến những gene đặc biệt đàn áp sự phát triển của khối
u
“Chúng tôi ngạc nhiên khi thấy rằng ở nồng độ cao, miR-125b gây ra bệnh máu trắng cấp tính ở chuột” Aadel Chaudhuri, cử nhân thuộc Caltech, đồng tác giả của bài báo, nói Bệnh máu trắng là bệnh mà các tế bào máu bình thường (bao gồm hồng cầu, tiểu cầu, bạch cầu) được thay thế bởi các
tế bào bạch cầu bất thường phát triển liện tục không thể kiểm soát được, cuối cùng dẫn đến tử vong nếu không được điều trị
“Những nghiên cứu này được tiến hành trên chuột nhưng chúng tôi đã
Trang 6phân tích trên tế bào gốc máu của người và đã đã tìm thấy các miRNA với hàm lượng cao tương tự như trong chuột” theo Ryan O'Connell - người đang làm postdoc ở Caltech và là tác giả chính của bài báo đăng trên PNAS
Thêm vào đó, các nhà nghiên cứu đã tìm ra rằng sự biểu hiện của phân tử miRNA quan trọng đó tăng khả năng cấy ghép tế bào gốc máu của người khi nó đươc chuyển vào trong chuột
“Điều này chứng tỏ rằng sự biểu hiện
và chức năng của các miRNA này được bảo tồn trong suốt quá trình tiến hóa” O’Connell nói
Aadel Chaudhuri nói “Điều này có nghĩa là hoàn toàn khả thi khi các bệnh về bạch cầu ở con người có thể
Trang 7được chữa trị bằng cách sử dụng các microRNA trong tế bào gốc mới được xác định này”
“Các khám phá này khi kết hợp với báo cáo tương tự của bác sĩ David Scadden thuộc Bệnh viện Đa khoa Massachusetts và Viện Tế bào gốc Harvard cho thấy rằng các miRNA là những phân tử quan trọng kiểm soát chức năng của tế bào gốc máu” Aadel Chaudhuri nói “Những sự quan sát này có sự liên kết chặc chẽ giữ chẩn đoán và điều trị ung thư và bệnh thiếu máu – căn bệnh do sự khiếm khuyết của tế bào gốc máu Việc cấy ghép tế bào gốc máu đã trở thành phương pháp phổ biến trong điều trị ung thư, bệnh tự miễn dịch và thậm chí cả một
số loại bệnh truyền nhiễm Việc sử
Trang 8dụng các mức độ biểu hiện của miRNA trong tế bào gốc máu thông qua liệu pháp điều trị mục tiêu có thể được dùng để chứng minh thêm hiệu quả của cách tiếp cận này”
“Hai nghiên cứu bổ sung cung cấp thêm bằng chứng rằng các miRNA là
bộ phận điều khiển then chốt trong việc kiểm soát tỷ lệ các loại tế bào máu được tạo từ tủy xương của chuột
và con người.” Baltimore nói “Trong công việc này, chúng tôi đã chứng minh cơ chế này là có thật trong các
tế bào gốc Trong khi những nghiên cứu trước đó của chúng tôi và các nhà khoa học khác đã cho thấy mức độ của miRNA xác định nồng độ của các loại tế bào máu trưởng thành Tuy nhiên liệu pháp miRNA mục tiêu
Trang 9(The targeting miRNAs therapy) vẫn
là một thách thức lớn cho ngành Công nghệ sinh học”
Ngoài Baltimore, O'Connell và Chaudhuri, bài báo “MicroRNAs gia tăng trong quá trình biệt hóa tế bào gốc tạo máu điều tiết dài hạn việc sản xuất các tế bào gốc tạo máu” (MicroRNAs enriched in hematopoietic stem cells differentially regulate long-term hematopoietic output) còn có các đồng tác giả như Dinesh Rao, nhà khoa học trước đây làm việc tại Caltech và hiện nay thuộc Trường Y khoa David Geffen tại UCLA, William S Gibson – Kỹ thuật viên của Caltech và Alejandro B Balazs – nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ của Caltech Công việc nghiên cứu
Trang 10được tài trợ bởi Viện nghiên cứu Ung thư, Viện Tim, Phổi và Máu Quốc gia; Quỹ khoa học Quốc gia và Viện Ung thư Quốc gia
David Baltimore hiện là Giám đốc của Regulus Therapeutics, công ty phát triển liệu pháp microRNA và là chủ tịch Hội đồng tư vấn khoa học của Công ty
Theo ThS Lâm Vỹ Nguyên - CNSH TPCM