Các loại tế bào gốc, ứng dụng và vị trí của chúng



các tế bào gốc Chúng là một loại tế bào được tìm thấy tự nhiên trong tất cả các sinh vật đa bào và được đặc trưng bởi tính chất phân biệt trong bất kỳ loại tế bào nào và phân chia để tạo ra nhiều tế bào gốc..

Tế bào gốc rất quan trọng từ trước khi sinh, vì trong vài ngày sau khi tham gia, hai loại giao tử bắt đầu phân chia và nhân lên tạo ra các tế bào gốc chuyên biệt sẽ tạo ra các cơ quan và mô khác nhau của cơ thể phôi thai.

Tầm quan trọng của tế bào gốc nằm ở tiềm năng đáng kinh ngạc của chúng để phát triển và hình thành hầu hết mọi loại tế bào. Khả năng này có thể được sử dụng để sửa chữa và bổ sung các tế bào bị hư hỏng hoặc bị phá hủy. 

Hiện nay, ứng dụng lâm sàng của các tế bào gốc trong nhiều bệnh như Parkinson, Alzheimer hoặc một số bệnh bẩm sinh đang được nghiên cứu. Ngoài ra, đã có những sản phẩm dựa trên tế bào gốc đã bắt đầu được sử dụng trên phạm vi quốc tế trong y học chỉnh hình.

Tế bào gốc tiếp tục tồn tại ở người trưởng thành, mặc dù với số lượng nhỏ hơn và ít tiềm năng hơn trong giai đoạn phôi thai. Những tế bào gốc này có mặt trong một số cấu trúc nhất định như tủy xương, cơ bắp và não, và nhờ chúng, các tế bào bị hư hỏng có thể được thay thế và các cơ quan có thể tiếp tục hoạt động bình thường..

Nhìn chung, có thể nói rằng các tế bào gốc có ba thuộc tính chính giúp phân biệt chúng với các tế bào còn lại:

  • Chúng có thể sinh sản trong thời gian dài.
  • Họ không chuyên.
  • Họ có thể chuyên về bất kỳ loại tế bào.

Những đặc tính này làm cho chúng có khả năng có lợi cho việc điều trị một số bệnh do hao mòn hoặc thoái hóa của một số tế bào như bệnh thoái hóa thần kinh.

Những đặc tính đáng kinh ngạc này của tế bào gốc đã được nghiên cứu lần đầu tiên chỉ 35 năm trước, vào năm 1981, khi một nhóm các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng có thể trích xuất tế bào gốc từ phôi chuột..

Mãi đến năm 1998, khi các nghiên cứu với chuột có thể được ngoại suy với con người, khi các tế bào gốc phôi người đầu tiên được chiết xuất và nuôi cấy trong ống nghiệm để nghiên cứu chức năng và tính chất của chúng. Những tế bào gốc này được gọi là tế bào gốc phôi.

Năm 2006, một cột mốc khác đã xảy ra trong lịch sử nghiên cứu tế bào gốc, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra làm thế nào một số tế bào trưởng thành có thể được lập trình lại về mặt di truyền để tạo ra các tế bào gốc có thể chuyên về một số loại tế bào. Loại tế bào gốc này được gọi là tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS).

Mặc dù trong 35 năm này đã có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu tế bào gốc, nhưng vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn để biết rõ hơn và có thể sử dụng chúng trong việc tạo ra các liệu pháp mới và trong nghiên cứu phát triển quy chuẩn của con người.

Các loại tế bào gốc

Các tế bào gốc có thể được phân loại một cách tổng quát, theo mức độ trưởng thành của chúng trong tế bào phôi thai, bào thai, tế bào trưởng thành và tế bào gốc đa năng cảm ứng.

Ngoài ra, không phải tất cả các tế bào gốc đều có cùng tiềm năng để phân biệt trong bất kỳ loại tế bào nào. Tùy thuộc vào loại tế bào mà bạn có thể phân biệt tế bào gốc có thể là:

  • Totipotent (hoặc toàn năng), nếu chúng có thể tự phân biệt trong bất kỳ loại tế bào nào. Những tế bào này chỉ có thể được tìm thấy trong morula (tập hợp các tế bào xảy ra sau sự kết hợp của hai loại giao tử) và về mặt lý thuyết là trong phôi, mặc dù các tế bào gốc phôi chưa thể phát triển và tạo ra tất cả các loại của các tế bào.
  • Đa năng, chúng là bước tiếp theo của tế bào gốc toàn phần và có thể biệt hóa thành hầu hết mọi loại tế bào. Nuôi cấy tế bào phôi và tế bào gốc cảm ứng là đa năng.
  • Đa năng, nếu chúng có thể được phân biệt thành nhiều loại tế bào, nhưng chỉ những tế bào thuộc về một nhóm các tế bào liên quan. Ví dụ, các tế bào đa nhân của tim chỉ có thể được biệt hóa trong các mô hình thành cơ quan nói trên. Những tế bào này có thể được chiết xuất từ ​​bào thai.
  • Chất dinh dưỡng, nếu chúng có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào, ví dụ, để tạo thành cùng một mô. Tế bào gốc trưởng thành là oligopotent.
  • Không có năng lực, nếu chúng chỉ có thể biệt hóa thành một loại tế bào. Những tế bào gốc này khác với các tế bào trưởng thành bình thường ở chỗ chúng duy trì đặc tính sinh sản của chúng trong một thời gian dài (trước khi biệt hóa). Loại tế bào gốc này có thể được tìm thấy, ví dụ, trong một số cơ bắp.

Tế bào gốc phôi

Tế bào gốc phôi được chiết xuất từ ​​phôi. Hầu hết đến từ các giao tử đã được thụ tinh trong ống nghiệm chứ không phải từ phụ nữ mang thai một cách tự nhiên. Và, về mặt lý thuyết, chúng là totipotent, nghĩa là chúng có thể tạo ra bất kỳ loại tế bào nào, mặc dù trong phòng thí nghiệm hiện tại chỉ có một số loại tế bào có thể được nuôi cấy..

Sau khi các tế bào gốc được loại bỏ, nuôi cấy được thực hiện trong đó các tế bào và vật liệu dinh dưỡng (môi trường nuôi cấy) được đưa vào trong phòng thí nghiệm. Trong nuôi cấy, các tế bào phát triển và bắt đầu phân chia tạo ra một lớp mỏng trải dài trên toàn bộ bề mặt của tấm.

Nuôi cấy tế bào gốc không hiệu quả 100%, có những lúc tế bào không phát triển hoặc phân chia. Nhưng khi cây trồng đã có hiệu quả, các nhóm tế bào gốc được lấy và các quần thể mới được tạo ra sẽ tiếp tục phân chia và bắt đầu phân biệt. Tế bào gốc có thể được đông lạnh và lưu trữ bất cứ lúc nào trong quá trình.

Trong quá trình nuôi cấy, các tế bào gốc có thể được nhóm lại và chuyên biệt một cách tự nhiên trong bất kỳ loại mô nào (cơ bắp, thần kinh ...). Có khả năng chuyên môn hóa là một dấu hiệu cho thấy các tế bào được bảo quản trong điều kiện tốt, nhưng lý tưởng là quá trình chuyên môn hóa được kiểm soát bởi các nhà nghiên cứu để tạo ra các quần thể tế bào cụ thể.

Để kiểm soát sự biệt hóa của tế bào gốc phôi, các nhà nghiên cứu điều chỉnh thành phần hóa học của môi trường nuôi cấy, hình vuông hoặc chính các tế bào bằng cách chèn các gen cụ thể.

Thông qua nhiều nghiên cứu, các giao thức đã được tạo ra chỉ ra những tham số nào cần được sửa đổi và cách thực hiện để tạo ra các tế bào nuôi cấy cụ thể..

Tại thời điểm cấy ghép tế bào gốc phôi không được thực hiện ở người vì trong một số nghiên cứu với động vật, người ta đã quan sát thấy rằng chúng có thể dẫn đến sự phát triển của bệnh ung thư. Mặc dù vậy, nghiên cứu vẫn tiếp tục và họ rất hứa hẹn cho các phương pháp điều trị trong tương lai.

Tế bào gốc thai nhi

Như tên gọi của nó, các tế bào gốc của thai nhi được lấy từ bào thai (từ tuần thứ 10 của thai kỳ). Những tế bào này có thể được tìm thấy trong hầu hết các mô của thai nhi.

Các tế bào gốc này là đa bội, nghĩa là chúng có thể được biệt hóa thành một số loại tế bào có liên quan, ví dụ, trong một số mô tương tự để tạo thành cùng một cơ quan.

Tế bào gốc trưởng thành

Trong một số mô trưởng thành, chẳng hạn như da, cơ, ruột và tủy xương, có những tế bào gốc trưởng thành có thể sinh sôi nảy nở và biệt hóa thành các tế bào trong cùng một mô để thay thế các tế bào chết hoặc bị hư hỏng, vì vậy chúng là oligopetent. Tế bào gốc trưởng thành cũng có thể được tìm thấy trong máu cuống rốn.

Ví dụ, trong tủy xương có các tế bào gốc máu trưởng thành và biến thành tế bào máu trưởng thành (hồng cầu, bạch cầu hoặc tiểu cầu).

Nghiên cứu với loại tế bào này rất tiên tiến và cấy ghép tế bào gốc trưởng thành từ tủy xương hoặc máu cuống rốn hiện đang được thực hiện để điều trị các bệnh về máu như hội chứng myelodysplastic và myeloproliferative..

Tiềm năng điều trị của các tế bào gốc trưởng thành khác như tế bào trung mô, sản xuất xương, sụn và tế bào mỡ để điều trị các bệnh như viêm khớp, hiện đang được nghiên cứu..

Các tế bào gốc đa năng cảm ứng

Các tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS) đã là các tế bào trưởng thành chuyên biệt (ví dụ, từ da) đã được lập trình lại di truyền trong ống nghiệm để có các đặc tính của tế bào gốc phôi.

Để lập trình lại các tế bào trưởng thành, chúng được chiết xuất từ ​​người trưởng thành và được nuôi cấy trong một đĩa, nơi các virus được tạo ra trong phòng thí nghiệm được chèn vào các gen cụ thể để chúng tích hợp với các tế bào và sửa đổi thông tin di truyền của chúng..

Mặc dù các tế bào iPS và tế bào phôi có chung nhiều đặc điểm không hoàn toàn bằng nhau, những khác biệt này hiện đang được nghiên cứu, cũng như các quy trình mới để tạo ra iPS.

Mặc dù cần nhiều nghiên cứu hơn, các tế bào iPS đã được sử dụng để kiểm tra tác dụng của một số loại thuốc đang trong các thử nghiệm lâm sàng và trong tương lai gần, chúng được cho là sẽ hữu ích để thực hiện cấy ghép.

Việc cấy ghép tế bào iPS hiện không được thực hiện do một số nghiên cứu với động vật đã tạo ra sự hình thành ung thư, có thể là do kỹ thuật được sử dụng để lập trình lại các tế bào.

Phương pháp điều trị với tế bào gốc

Hiện nay, việc sử dụng lâm sàng các tế bào gốc được nghiên cứu và sử dụng nhiều nhất trong thực tế là ghép tế bào gốc máu (tạo máu) từ tủy xương hoặc dây rốn. Chúng được sử dụng để điều trị các vấn đề về máu và hệ thống miễn dịch, cũng như làm mới các tế bào bị tổn thương sau khi điều trị bằng hóa trị hoặc xạ trị.

Mỗi năm, hơn 26.000 người được điều trị ở châu Âu bằng cấy ghép tế bào gốc hemetapoietic mỗi năm. Các bệnh hiện có thể được điều trị bằng cấy ghép là:

  • Leukemias và linformas, chẳng hạn như:
    • Bệnh bạch cầu tủy cấp tính.
    • Bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính.
    • Bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính.
    • Bệnh bạch cầu lymphoblastic mãn tính.
    • Bệnh bạch cầu tủy bào thiếu niên.
    • Ung thư hạch.
    • Ung thư hạch không Hodgkin.
  • Các bệnh liên quan đến tủy xương, như:
    • Thiếu máu bất sản nghiêm trọng.
    • Thiếu máu Fanconi.
    • Huyết sắc tố noxturnal nocturnal nocturnal.
    • Bất sản của các tế bào hồng cầu tinh khiết.
    • Giảm tiểu cầu bẩm sinh / amegacariocytosis.
    • Hội chứng myeloproliferative và myelodysplastic.
    • Đa u tủy.
  • Bệnh hệ thống miễn dịch di truyền, chẳng hạn như:
    • Suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng.
    • Hội chứng Wiskott-Aldrich.
  • Huyết sắc tố (bệnh hồng cầu), chẳng hạn như:
    • Beta thalassemia chính.
    • Bệnh hồng cầu hình liềm.
  • Bệnh chuyển hóa di truyền, như:
    • Bệnh Krabbe.
    • Hội chứng Hurler.
    • Suy thượng thận.
    • Bệnh bạch cầu đa nhân.
  • Các điều kiện và bệnh ung thư khác.

Một ứng dụng khác của cấy ghép tế bào gốc là ghép da. Ứng dụng này có lẽ là lâu đời nhất kể từ khi nó được sử dụng trước khi thực sự hiểu cách các tế bào gốc hoạt động.

Ghép da thường chỉ được thực hiện trong những trường hợp cực đoan trong đó người bị tổn thương những vùng da lớn, ví dụ, do bỏng nặng.

Ghép da đầu tiên được thực hiện vào năm 1970 và kể từ đó kỹ thuật này đã được hoàn thiện, mặc dù vẫn còn một chặng đường dài, vì hiện tại da ghép không thể phát triển các sợi tóc hoặc tuyến mồ hôi.

Ứng dụng mới nhất của tế bào gốc đã được phê duyệt ở châu Âu là Holoclar, một phương pháp điều trị để sửa chữa thiệt hại có thể phải chịu đựng giác mạc cho dù vết thương hay vết bỏng.

Quy trình này bao gồm loại bỏ một phần nhỏ tế bào limbal trong tình trạng tốt, chịu trách nhiệm sửa chữa giác mạc và nuôi cấy chúng trong phòng thí nghiệm cho đến khi chúng tạo thành một lớp sừng mỏng có thể được cấy vào mắt bệnh nhân.

Các ứng dụng khác của tế bào gốc đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng. Các ứng dụng chính trong nghiên cứu là tái tạo các mô và cơ quan, điều trị các bệnh tim mạch và điều trị các bệnh về não.

Việc sử dụng tế bào gốc để tái tạo các mô và cơ quan có lẽ là ứng dụng được nghiên cứu nhiều nhất của họ. Nếu các cơ quan hoặc mô được tạo ra từ tế bào gốc, chúng có thể được ghép cho những người cần chúng, trên thực tế, quả thận đầu tiên có tế bào gốc đã được tạo ra và kết quả rất hứa hẹn.

Kết quả thu được trong nghiên cứu về việc sử dụng tế bào gốc trong điều trị các bệnh tim mạch cũng rất đáng khích lệ.

Năm 2013, một nhóm các nhà nghiên cứu từ Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (Hoa Kỳ) đã tạo ra các mạch máu đến các bộ phận của tế bào gốc người được cấy vào chuột và hoạt động chính xác. Hiện tại nghiên cứu đang được tiến hành và họ đang cố gắng áp dụng nó mà không gây rủi ro cho con người.

Việc sử dụng tế bào gốc để điều trị các bệnh về não như Parkinson hay Alzheimer đang được nghiên cứu sử dụng tế bào gốc phôi vì khả năng biệt hóa của chúng. Kết quả có vẻ đầy hứa hẹn, mặc dù các nghiên cứu vẫn còn ở giai đoạn rất sớm.

Nghiên cứu về tế bào gốc không chỉ được thực hiện để điều trị bệnh, họ còn được nghiên cứu để biết sự phát triển bình thường của các tế bào khỏe mạnh và hiểu rõ hơn về một số quá trình như phân chia và biệt hóa tế bào.

Tài liệu tham khảo

  1. Từ Luca, M. (ngày 1 tháng 9 năm 2015). Những bệnh và điều kiện có thể được điều trị bằng tế bào gốc? Lấy từ EuroStemCell.
  2. Hiệp hội quốc tế về nghiên cứu tế bào gốc, ISSCR. (s.f.). Các loại tế bào gốc. Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ một cái nhìn cận cảnh hơn về các tế bào gốc.
  3. Bộ Khoa học, Công nghệ và Đổi mới năng suất của Cộng hòa Argentina. (s.f.). Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ incucai.
  4. Viện Y tế Quốc gia. (Ngày 5 tháng 3 năm 2015). Thông tin tế bào gốc. Lấy từ Viện sức khỏe quốc gia.
  5. Schöler, H. R. (2007). Tiềm năng của tế bào gốc: Một hàng tồn kho. Trong N. Knoepffler, D. Schipanski, & S. L. Sorgner, Humanbiototech as Social Challenge (trang 28). Xuất bản Ashgate.
  6. Trên tế bào gốc (s.f.). Phương pháp điều trị với tế bào gốc. Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ sobrecellesmadre.com.
  7. Điều khoản sử dụng Chính sách bảo mật EEO / Nhà tuyển dụng hành động khẳng định. (s.f.). Bệnh có thể điều trị bằng cấy ghép. Truy cập ngày 20 tháng 6 năm 2016, từ Trở thành trận đấu.