Tế bào gốc trung mô: một loại tế bào gốc tủy xương ‘khác’

Tế bào gốc trung mô (MSC) có thể tạo ra một số loại tế bào thuộc các mô xương của chúng ta, chẳng hạn như sụn, xương và chất béo. Các nhà khoa học đang nghiên cứu cách MSC có thể được sử dụng để điều trị các bệnh về xương và sụn. Một số nghiên cứu về MSC cũng đang khám phá các liệu pháp điều trị các bệnh khác. Nhưng cơ sở khoa học cho các ứng dụng này vẫn chưa được thiết lập hoặc được chấp nhận rộng rãi. Bài Tế bào gốc trung mô: một loại tế bào gốc tủy xương ‘khác giải đáp vấn đề này.

Tế bào gốc trung mô: một loại tế bào gốc tủy xương ‘khác

1. Khả năng của tế bào gốc trung mô (MSC)

Khái niệm

Tế bào gốc trung mô (MSC) là một ví dụ về mô hoặc tế bào gốc ‘trưởng thành’. Chúng được mệnh danh ‘đa năng’. Điều này có nghĩa chúng có thể tạo ra nhiều loại tế bào chuyên biệt của cơ thể, nhưng không phải tất cả các loại. MSC tạo ra các tế bào chuyên biệt khác nhau được tìm thấy trong các mô xương. Ví dụ, chúng có thể biệt hóa thành tế bào sụn, tế bào xương (nguyên bào xương) và tế bào mỡ. Mỗi tế bào chuyên biệt này có hình dạng, cấu trúc và chức năng riêng. Và mỗi tế bào thuộc một mô cụ thể.

Thực nghiệm

Một số nghiên cứu ban đầu cho rằng MSCs cũng có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau không thuộc mô xương, chẳng hạn như

• tế bào thần kinh,
• tế bào cơ tim,
• tế bào gan,
• và tế bào nội mô, tạo thành lớp bên trong của mạch máu.

Vấn đề

Những kết quả này không được xác nhận trong các nghiên cứu sau đó. Trong một số trường hợp, có vẻ như tế bào gốc trung mô có thể đã hợp nhất với các tế bào chuyên biệt hiện có. Điều này dẫn đến kết luận sai lầm về khả năng của chúng trong việc tạo ra các loại tế bào nhất định. Trong những trường hợp khác, kết quả bị ảnh hưởng bởi một hiệu ứng nhân tạo do các hóa chất dùng để nuôi tế bào trong phòng thí nghiệm gây ra.

2. Nguồn phân lập

Tế bào gốc trung mô ban đầu được tìm thấy trong tủy xương. Kể từ đó, đã có nhiều tuyên bố rằng chúng cũng tồn tại trong nhiều loại mô khác, chẳng hạn như

• máu dây rốn,
• mô mỡ,
• và cơ.

Đặc trưng

Người ta vẫn chưa xác định được liệu các tế bào được lấy từ những mô khác này có thực sự giống hoặc tương tự với tế bào gốc trung mô của tủy xương hay không?

Tủy xương chứa nhiều loại tế bào khác nhau. Trong số đó có tế bào gốc tạo máu (HSC) và nhiều loại tế bào khác nhau thuộc một nhóm gọi là tế bào ‘trung mô’. Chỉ có khoảng 0,001 – 0,01% tế bào trong tủy xương là tế bào gốc trung mô.

Kĩ thuật

Việc thu một hỗn hợp các loại tế bào trung mô khác nhau từ tủy xương trưởng thành để nghiên cứu khá dễ. Nhưng việc cô lập một phần nhỏ tế bào gốc trung mô phức tạp hơn. Ví dụ, một số tế bào trong hỗn hợp có thể hình thành mô xương hoặc mô mỡ. Nhưng chúng vẫn không có tất cả các đặc tính của tế bào gốc trung mô. Khó khăn trong việc xác định và chọn lựa các tế bào

• vừa có thể tự đổi mới (tự sản sinh nhiều hơn),
• vừa có thể phân biệt thành ba loại tế bào – xương, sụn và mỡ.

Xu hướng

Những tiến bộ đáng kể hiện đã được thực hiện theo hướng này. Điều thú vị là các nghiên cứu ở người đã từng mở đường cho các nghiên cứu tương tự trên chuột. Cả hai loại nghiên cứu đã hội tụ ở việc xác định các tế bào gốc không tạo máu trong tủy xương (“trung mô” tế bào gốc) như tế bào gốc “xương”.

Đây là một thuật ngữ tốt hơn. Bởi vì tất cả các loại tế bào có thể tạo ra thực sự được tìm thấy trong các mô cùng tạo nên khung xương (xương, sụn, chất béo trong khoang tủy xương của xương). Các tế bào gốc “xương” dường như chừa một “ngách” cho loại tế bào gốc khác, tế bào gốc tạo máu tồn tại. Cả hai sống cùng nhau khi tiếp xúc với nhau gần các mạch máu của tủy xương.

3. Các phương pháp điều trị mới

Chưa có phương pháp điều trị nào sử dụng MSC. Tuy nhiên, việc sử dụng tế bào gốc trung mô trong phòng khám hiện đang được khám phá.

3.1. Sửa chữa xương và sụn

Ý tưởng

Khả năng biệt hóa của tế bào gốc trung mô thành các tế bào xương được gọi là nguyên bào xương. Điều này dẫn đến việc chúng được sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng ban đầu nhằm điều tra tính an toàn của các phương pháp sửa chữa xương tiềm năng. Các nghiên cứu này đang xem xét các phương pháp điều trị có thể có cho các khuyết tật xương cục bộ (tổn thương tại một vị trí cụ thể trong xương).

Tiến hành

Nghiên cứu khác tập trung vào việc sử dụng tế bào gốc trung mô để sửa chữa sụn. Sụn ​​bao bọc các đầu xương và cho phép xương này trượt qua xương khác tại các khớp. Nó có thể bị hư hại do chấn thương đột ngột như ngã, hoặc trong một thời gian dài bởi một tình trạng như viêm xương khớp, một bệnh rất nặng về khớp. Sụn ​​không tự phục hồi tốt sau khi bị tổn thương.

Hiện trạng

Phương pháp điều trị tốt nhất hiện có đối với tổn thương sụn nghiêm trọng là phẫu thuật để thay thế khớp bị hư hỏng bằng khớp nhân tạo. Vì tế bào gốc trung mô có thể biệt hóa thành các tế bào sụn được gọi là tế bào chondrocytes. Các nhà khoa học hy vọng MSC có thể được tiêm vào bệnh nhân để sửa chữa và duy trì sụn trong khớp của họ. Các nhà nghiên cứu cũng đang tìm hiểu khả năng MSC được cấy ghép có thể giải phóng các chất giúp tế bào của chính bệnh nhân tự sửa chữa các tổn thương.

Khó khăn

Nhiều rào cản y tế vẫn ngăn hình thức xử lý này có thể trở thành hiện thực. Ví dụ, khi tế bào gốc trung mô được cấy ghép, hầu hết chúng nhanh chóng được loại bỏ khỏi cơ thể. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các kỹ thuật mới để cấy ghép tế bào, chẳng hạn như phát triển cấu trúc ba chiều hoặc giá thể mô phỏng các điều kiện của bộ phận cơ thể nơi cần tế bào. Những giá thể này giữ các tế bào và khuyến khích chúng biệt hóa thành loại tế bào mong muốn.

3.2. Sửa chữa tim và mạch máu

Một số nghiên cứu trên chuột cho thấy MSC có thể thúc đẩy hình thành các mạch máu mới. Tế bào gốc trung mô không tự tạo ra tế bào mạch máu mới. Nhưng chúng có thể giúp tạo mạch theo một số cách. Ví dụ, chúng có thể giải phóng các protein kích thích sự phát triển của các tế bào khác được gọi là tiền chất nội mô. Những tế bào phát triển để tạo thành lớp bên trong của mạch máu. Chúng cũng có thể “hướng dẫn” việc lắp ráp các mạch máu mới từ các tế bào nội mô đã tồn tại trước đó (những tế bào lót trong mạch máu).

Những nghiên cứu như vậy trên động vật đã khiến các nhà nghiên cứu hy vọng MSC có thể cung cấp một cách để sửa chữa các tổn thương mạch máu liên quan đến

• các cơn đau tim,
• hoặc các bệnh như thiếu máu cục bộ ở các chi nghiêm trọng.

3.3. Các bệnh viêm và bệnh tự miễn

Một số tuyên bố đã chỉ ra rằng MSC có thể tránh hệ miễn dịch và có thể được cấy ghép từ bệnh nhân này sang bệnh nhân khác mà không có nguy cơ bị cơ thể đào thải. Tuy nhiên, những tuyên bố này vẫn chưa được xác nhận bởi các nghiên cứu khác. Tế bào gốc trung mô bị từ chối giống như bất kỳ loại tế bào “tự phát” khác. Các nhà khoa học cũng cho rằng MSCs có thể làm chậm quá trình nhân lên của các tế bào miễn dịch trong cơ thể để

• giảm viêm và giúp điều trị thải ghép,
• hoặc các bệnh tự miễn dịch.

Một lần nữa, điều này vẫn chưa được chứng minh và cần có thêm nhiều bằng chứng để xác định liệu MSC có thực sự được sử dụng cho loại ứng dụng này hay không?

4. Nghiên cứu trong hiện tại và tương lai

Nghiên cứu về các liệu pháp sử dụng tế bào gốc trung mô vẫn còn sơ khai. Nhiều việc hơn nữa cần xác định trước khi các liệu pháp này được áp dụng cho bệnh nhân. Về nguyên tắc, chúng có thể khai thác cả khả năng của các tế bào này để

• tạo ra các mô xương,
• hoặc nhờ các tế bào này chỉ đạo chức năng của các tế bào tạo máu và mạch máu.

Các câu hỏi về cách các tế bào có thể được kiểm soát chưa được trả lời. Chúng hoạt động như thế nào khi được cấy ghép vào cơ thể? Cách chúng có thể được đưa đến đúng nơi để chúng hoạt động hiệu quả? v.v. Nhờ cơ chế hoạt động của các tế bào này và cách chúng tương tác trong cơ thể, các nhà nghiên cứu hy vọng có thể

• phát triển các phương pháp điều trị mới an toàn và hiệu quả trong tương lai.
• tìm hiểu sâu hơn về các bệnh cụ thể có liên quan.