Tế bào gốc là gì? Định nghĩa, chức năng và sản xuất tế bào gốc

Nghiên cứu tế bào gốc

Nghiên cứu tế bào gốc ngày càng trở nên quan trọng vì những tế bào này có thể được sử dụng để điều trị nhiều loại bệnh. Tế bào gốc là những tế bào không chuyên biệt của cơ thể có khả năng phát triển thành tế bào chuyên biệt cho các cơ quan cụ thể hoặc phát triển thành các mô. Không giống như các tế bào chuyên biệt, tế bào gốc có khả năng sao chép qua chu kỳ tế bào nhiều lần, trong thời gian dài. Tế bào gốc có nguồn gốc từ một số nguồn trong cơ thể. Chúng được tìm thấy trong các mô cơ thể trưởng thành, máu cuống rốn, mô bào thai, nhau thai và trong phôi thai.

Chức năng tế bào gốc

Tế bào gốc phát triển thành các mô và cơ quan trong cơ thể. Trong một số loại tế bào, chẳng hạn như skint phát hành và mô não, chúng cũng có thể tái tạo để hỗ trợ thay thế các tế bào bị hư hỏng. Các tế bào gốc trung mô, ví dụ, đóng một vai trò quan trọng trong việc chữa lành và bảo vệ các mô bị tổn thương. Tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương và tạo ra các tế bào hình thành các mô liên kết chuyên biệt, cũng như các tế bào hỗ trợ sự hình thành máu. Những tế bào gốc này được liên kết với các mạch máu của chúng ta và chuyển sang hành động khi các mạch bị hỏng. Chức năng tế bào gốc được kiểm soát bởi hai con đường quan trọng. Một con đường báo hiệu sửa chữa tế bào, trong khi con đường khác ức chế sửa chữa tế bào. Khi các tế bào bị bào mòn hoặc hư hỏng, một số tín hiệu sinh hóa nhất định kích hoạt các tế bào gốc trưởng thành bắt đầu hoạt động để sửa chữa mô. Khi chúng ta già đi, các tế bào gốc trong mô cũ bị ức chế bởi một số tín hiệu hóa học phản ứng như bình thường. Tuy nhiên, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi được đặt trong môi trường thích hợp và tiếp xúc với các tín hiệu thích hợp, mô cũ có thể tự sửa chữa một lần nữa.

Làm thế nào để các tế bào gốc biết loại mô nào sẽ trở thành? Tế bào gốc có khả năng biệt hóa hoặc biến đổi thành tế bào chuyên biệt. Sự khác biệt này được quy định bởi các tín hiệu bên trong và bên ngoài. Các gen của một tế bào kiểm soát các tín hiệu bên trong chịu trách nhiệm phân biệt. Các tín hiệu bên ngoài kiểm soát sự khác biệt bao gồm các chất sinh hóa được tiết ra bởi các tế bào khác, sự hiện diện của các phân tử trong môi trường và tiếp xúc với các tế bào gần đó. Cơ học tế bào gốc, các tế bào lực tác động lên các chất mà chúng tiếp xúc với chúng, đóng một vai trò quan trọng trong sự biệt hóa tế bào gốc. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tế bào gốc trung mô của người trưởng thành phát triển thành các tế bào xương khi được nuôi cấy trên một giàn giáo tế bào gốc cứng hơn hoặc ma trận. Khi được phát triển trên một ma trận linh hoạt hơn, các tế bào này phát triển thành các tế bào mỡ.

Sản xuất tế bào gốc

Mặc dù nghiên cứu tế bào gốc đã cho thấy nhiều hứa hẹn trong điều trị bệnh ở người, nhưng không phải là không có tranh cãi. Phần lớn các trung tâm tranh cãi nghiên cứu tế bào gốc xung quanh việc sử dụng tế bào gốc phôi. Điều này là do phôi người bị phá hủy trong quá trình lấy tế bào gốc phôi. Tuy nhiên, những tiến bộ trong nghiên cứu tế bào gốc đã tạo ra các phương pháp để tạo ra các loại tế bào gốc khác đảm nhận các đặc tính của tế bào gốc phôi. Tế bào gốc phôi là đa năng, có nghĩa là chúng có thể phát triển thành hầu hết mọi loại tế bào. Các nhà nghiên cứu đã phát triển các phương pháp để chuyển đổi tế bào gốc trưởng thành thành tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs). Những tế bào gốc trưởng thành bị biến đổi gen này được nhắc nhở hoạt động như tế bào gốc phôi. Các nhà khoa học không ngừng phát triển các phương pháp mới để tạo ra tế bào gốc mà không phá hủy phôi người. Ví dụ về các phương pháp này bao gồm:

Chuyển nhân tế bào Somatic

  • Các nhà nghiên cứu đã sản xuất thành công tế bào gốc phôi người bằng cách sử dụng một kỹ thuật gọi là chuyển nhân tế bào soma (SCNT). Quá trình này bao gồm việc loại bỏ nhân từ một tế bào trứng không thụ tinh và thay thế nó bằng nhân của một tế bào khác. Trong nghiên cứu này, nhân tế bào da của con người đã được cấy ghép vào các tế bào trứng đã được khử trùng (loại bỏ vật liệu di truyền). Những tế bào này đã tiếp tục phát triển và sản xuất tế bào gốc phôi. Các tế bào gốc không có bất thường nhiễm sắc thể và chức năng gen bình thường.
  • Tế bào da người chuyển đổi thành tế bào gốc phôi

Lập trình lại di truyền

  • Các nhà nghiên cứu từ Đại học Lund ở Thụy Điển đã phát triển một kỹ thuật tạo ra các loại tế bào thần kinh từ mô da trưởng thành. Bằng cách kích hoạt các gen tế bào da cụ thể, các tế bào mô liên kết được gọi là nguyên bào sợi có thể được lập trình lại để phát triển thành tế bào thần kinh. Không giống như các kỹ thuật lập trình lại khác, đòi hỏi các tế bào da trưởng thành phải được chuyển đổi thành tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs) trước khi trở thành tế bào thần kinh, kỹ thuật này cho phép các tế bào da được chuyển đổi trực tiếp thành tế bào thần kinh.
  • Kỹ thuật di truyền mới chuyển đổi tế bào da thành tế bào não

Phương pháp MicroRNA

  • Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một phương pháp hiệu quả hơn để tạo ra các tế bào gốc được lập trình lại. Sử dụng phương pháp microRNA, khoảng 10.000 tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs) có thể được sản xuất từ mỗi 100.000 tế bào người trưởng thành được sử dụng. Phương pháp hiện tại để sản xuất iPSC chỉ mang lại ít hơn 20 trong số các tế bào được lập trình lại này từ mỗi 100.000 tế bào người trưởng thành được sử dụng. Phương pháp microRNA có thể dẫn đến sự phát triển của một “kho” iPSC di động có thể được sử dụng trong tái tạo mô.
  • Cách mới hiệu quả cao để tạo ra các tế bào gốc được lập trình lại

Liệu pháp tế bào gốc

Nghiên cứu tế bào gốc là cần thiết để phát triển phương pháp điều trị tế bào gốc cho bệnh. Loại trị liệu này liên quan đến việc thúc đẩy các tế bào gốc phát triển thành các loại tế bào cụ thể để sửa chữa hoặc tái tạo mô. Các liệu pháp tế bào gốc có thể được sử dụng để điều trị cho những người mắc một số bệnh bao gồm đa xơ cứng, chấn thương cột sống, bệnh hệ thần kinh, bệnh tim, hói đầu, tiểu đường và bệnh Parkinson. Liệu pháp tế bào gốc thậm chí có thể là một phương tiện tiềm năng giúp bảo tồn các loài có nguy cơ tuyệt chủng. Một nghiên cứu của Đại học Monash chỉ ra rằng các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cách giúp con báo tuyết đang bị đe dọa bằng cách sản xuất iPSC từ tế bào mô tai của báo tuyết trưởng thành. Các nhà nghiên cứu hy vọng có thể dỗ các tế bào iPSC tạo thành giao tử để sinh sản trong tương lai của những động vật này thông qua nhân bản hoặc các phương pháp khác.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở công tỷ, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu!

Related Articles

Back to top button