Phân loại tế bào gốc nhằm hiểu rõ về cơ thể con người

Có thể nói công nghệ tế bào gốc là một bước tiến nhảy vọt trong y – sinh học hiện đại, nó đã đạt được những thành tựu ứng dụng đáng được kỳ vọng. Một trong các ứng dụng được coi là hấp dẫn nhất là điều trị dựa trên tế bào. Bên cạnh các phương thức điều trị truyền thống như điều trị bằng thuốc, phẫu thuật, thiết bị hỗ trợ, gần đây y học tái tạo (ứng dụng của tế bào gốc) được đặc biệt quan tâm phát triển. Liệu pháp chính là việc ứng dụng tế bào gốc trong điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh.

 

Tế bào gốc có thể được ví như là nguyên liệu “thô” cơ bản của cơ thể mà từ đó tất cả các loại tế bào với chức năng chuyên biệt được tạo ra để hình thành và vận hành một cơ thể sống. Ở các điều kiện thích hợp trong cơ thể hoặc trong phòng thí nghiệm, tế bào gốc phân chia tạo ra nhiều tế bào hơn gọi là các tế bào “con cháu”. Các tế bào con cháu sẽ trở thành tế bào gốc mới (tự tái tạo) hoặc trở thành tế bào chuyên biệt (biệt hóa) như tế bào máu, tế bào não, tế bào cơ tim hoặc xương. Ngoài tế bào gốc, không có tế bào nào khác có được khả năng tự nhiên này.

 

Tế bào gốc được chia làm nhiều loại khác nhau tùy theo các tiêu chí, trong bài viết này chúng tôi xin đưa ra sự phân loại dựa trên 3 tiêu chí: theo tiềm năng biệt hóa, nguồn gốc phân lập và sự phát trên phôi

.

Nguồn gốc thu nhận tế bào gốc tương ứng với các giai đoạn phát triển của cơ thể 

 

1, Dựa theo tiềm năng biệt hóa:

• Tế bào gốc toàn năng hay tế bào gốc thủy tổ (totipotent stem cells)

Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể từ một tế bào ban đầu. Tế bào toàn năng có thể phát triển thành thai nhi, tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh. Trứng đã thụ tinh (hợp tử) và các tế bào được sinh ra từ những lần phân chia đầu tiên của tế bào trứng đã thụ tinh (giai đoạn 2 – 4 của tế bào) là các tế bào gốc toàn năng, có khả năng phân chia và biệt hóa ra tất cả các dòng tế bào để tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh.

 

• Tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cells)

Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ thể có nguồn gốc từ ba lá mầm phôi – lá trong, lá giữa và lá ngoài. Ba lá mầm phôi này là nguồn gốc của tất cả các loại tế bào chuyên biệt khác nhau của cơ thể. Khác với tế bào gốc toàn năng, các tế bào gốc vạn năng không thể phát triển thành thai, không tạo nên được một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh mà chỉ có thể tạo nên được các tế bào và mô nhất định. Các tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên trong (inner cell mass) là những tế bào gốc vạn năng.

 

Mô tả tế bào gốc vạn năng

 

• Tế bào gốc đa năng (multipotent stem cells)

Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào của cơ thể từ một tế bào ban đầu. Các tế bào được tạo thành nằm trong một hệ tế bào có liên quan mật thiết, ví dụ chỉ tạo nên các tế bào máu (bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu lympho…) hoặc chỉ tạo nên các tế bào của hệ thống thần kinh. Thường thì các tế bào gốc trưởng thành như tế bào gốc tạo máu, tế bào gốc thần kinh chỉ có tính đa năng; nhưng trong những điều kiện nhất định, chúng vẫn có thể biệt hóa và có tính vạn năng.

 

• Tế bào gốc đơn năng (mono/unipotential progenitor cells)

Tế bào gốc đơn năng, còn gọi là tế bào định hướng đơn dòng hay tế bào đầu dòng (progenitor cells), là những tế bào gốc chỉ có khả năng biệt hóa theo một dòng. Ví dụ mẫu tiểu cầu, tế bào định hướng dòng lympho, tế bào định hướng dòng hồng cầu, dòng bạch cầu… Trong điều kiện bình thường, các tế bào gốc trưởng thành trong nhiều tổ chức đã biệt hóa có tính đơn năng và có thể biệt hóa thành chỉ một dòng tế bào. Khả năng biệt hóa theo dòng này cho phép duy trì trạng thái sẵn sàng tự tái tạo mô, thay thế các tế bào mô chết vì già cỗi bằng các tế bào mô mới.

 

2, Dựa trên nguồn gốc, có thể chia tế bào gốc thành các loại sau:

• Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells-ESCs) và tế bào mầm phôi (Embryonic germ cells)

Tế bào gốc phôi là các tế bào gốc vạn năng được lấy từ phôi giai đoạn sớm (4 – 7 ngày tuổi). Ở giai đoạn này phôi có hình cầu và được gọi là phôi túi (blastocyst). Blastocyst có cấu trúc gồm 3 thành phần: Một lớp tế bào bên ngoài (trophoblast), một khoang chứa đầy dịch và một nhóm khoảng 30 tế bào vạn năng nằm lệch về một cực gọi là khối tế bào bên trong (inner cell mass). Dùng một loại enzyme đặc biệt để phân tách các tế bào của khối này sẽ thu được các tế bào gốc phôi.

 

Tế bào gốc phôi người trong nuôi cấy tế bào

 

Tế bào mầm phôi là các tế bào mầm nguyên thủy có tính vạn năng. Đó là các tế bào sẽ hình thành nên giao tử (trứng và tinh trùng) ở người trưởng thành. Các tế bào mầm nguyên thủy này được phân lập từ phôi 5 – 9 tuần tuổi hoặc từ thai nhi. So với tế bào gốc phôi, các tế bào mầm phôi khó duy trì dài hạn hơn trong nuôi cấy nhân tạo do chúng ở giai đoạn biệt hóa cao hơn.

 

• Tế bào gốc thai (Foetal stem cells)

Là các tế bào vạn năng hoặc đa năng được phân lập từ tổ chức thai sau nạo phá thai hoặc từ máu cuống rốn sau khi sinh. Nhiều người cho rằng tế bào gốc thai thuộc loại tế bào gốc trưởng thành ở giai đoạn biệt hóa thấp.

 

• Tế bào gốc trưởng thành (Adult stem cells/Somatic stem cells)

Còn gọi là tế bào gốc thân, là các tế bào chưa biệt hóa được tìm thấy với một số lượng ít trong các mô của người trưởng thành (máu ngoại vi, mô não, mô da, mô cơ…). Tuy nhiên, cũng có thể tìm thấy ở trẻ em, thai nhi và có thể tách chiết từ máu cuống rốn. Trong cơ thể, vai trò chủ yếu của các tế bào gốc trưởng thành là duy trì và sửa chữa tổ chức mà ở đó chúng được tìm ra.

Bình thường, các tế bào gốc trưởng thành được cho là có tính đa năng, chúng có thể phát triển thành nhóm các tế bào có quan hệ mật thiết với nhau trong cùng một tổ chức. Ví dụ tế bào gốc tạo máu có khả năng hình thành nên tất cả các loại tế bào máu khác nhau bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu, lympho…. Tuy nhiên, các bằng chứng gần đây cho thấy một số loại tế bào gốc trưởng thành còn có thể có tính vạn năng, hoặc ít nhất có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau (tức là có tính mềm dẻo-plasticity).

 

So sánh tế bào gốc phôi với tế bào gốc trưởng thành

 

3, Dựa theo sự phát trên phôi 

• Tế bào gốc nội mô 

Có nguồn gốc từ lớp trung bì phôi. Các tế bào này lót mặt trong của tất cả các mạch máu trong cơ thể và tạo nên một lớp màng ngăn chống đông máu. Bên cạnh chức năng là một màng thấm chọn lọc, tế bào nội mô mạch máu có thể được coi là tế bào đa chức năng độc đáo có vai trò nội tiết cực kỳ quan trọng trong điều kiện sinh lý cũng như trong điều kiện bệnh lý. Tế bào nội mô phản ứng với các kích thích hóa học cũng như vật lý trong hệ tuần hoàn và điều hòa hằng định nội môi (homeostasis), trương lực mạch máu và các đáp ứng miễn dịch cũng như đáp ứng viêm. Ngoài ra tế bào nội mô còn có vai trò cực kỳ quan trọng trong các quá trình tạo mạch (angiogenesis). Ngày nay, nội mô (endothelium) không chỉ được xem là một cơ quan có chức năng vật lý đơn thuần mà là một cơ quan có chức năng cận tiết (paracrine) và nội tiết (endocrine) khổng lồ tham gia vào rất nhiều các quá trình khác nhau trong cơ thể như miễn dịch, đông máu, phát triển, điều hòa lưu lượng máu…

 

• Tế bào gốc trung mô

 “Trung mô” là thuật ngữ để chỉ mô liên kết thưa đang phát triển của phôi, chủ yếu bắt nguồn từ trung bì và tạo ra phần lớn các tế bào của mô liên kết ở cơ thể trưởng thành. Các tế bào gốc trung mô là các tế bào đệm đa tiềm năng, có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau của mô liên kết bao gồm nguyên bào xương, nguyên bào sụn, tế bào cơ, tế bào mỡ,…

 

Tế bào gốc trung mô có thể được thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau như: tủy xương, mô mỡ, dây rốn trẻ sơ sinh, nhau thai, dịch ối, răng sữa, nội mạc tử cung,… Tủy xương là nguồn thu nhận tế bào gốc trung mô đầu tiên và hiện nay vẫn được sử dụng nhiều nhất. 

 

Trên đây là những tế bào gốc có nguồn gốc trong quá trình hình thành cơ thể. Ngoài ra còn có 2 nguồn khác cung cấp tế bào gốc được ứng dụng nhiều trong nghiên cứu và điều trị.

• Tế bào gốc chu sinh (perinatal stem cell): là tế bào gốc được lấy từ dây rốn và nước ối. Các tế bào gốc này cũng có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào chuyên biệt.
• Tế bào gốc cảm ứng vạn năng – induced pluripotent stem cells (iPSC): là tế bào gốc nhân tạo được tạo từ tế bào trưởng thành qua quá trình tái lập trình bộ gen. Tế bào gốc này được sử dụng rộng rãi vì không lấy từ phôi thai người mà vẫn có tính vạn năng cao như tế bào gốc toàn năng. Các nhà nghiên cứu lấy các tế bào da tái lập trình gen tạo ra các tế bào gốc toàn năng mới. Các tế bào gốc này có thể phát triển thành các tế bào cơ tim có đầy đủ chức năng của quả tim thật.

 

Phân loại tế bào gốc nhằm mục đích gì?

Tất cả các tế bào gốc đều có ích trong nghiên cứu y học, nhưng mỗi loại đều có cả triển vọng cũng như giới hạn riêng. Tế bào gốc phôi được hình thành từ rất sớm trong quá trình phát triển của con người, ví dụ như phôi bào, có tiềm năng tạo ra tất cả các loại tế bào của cơ thể. Tế bào gốc trưởng thành chỉ có trong những loại mô nhất định ở người đã phát triển toàn diện, từ trẻ em thành người lớn, chỉ giới hạn tạo ra một số loại tế bào chuyên biệt nhất định mà thôi. 

 

Các nhà nghiên cứu và bác sĩ hy vọng việc nghiên cứu tế bào gốc có thể giúp:

– Tăng sự hiểu biết về cơ chế của các loại bệnh tật, tại sao bệnh lại xảy ra và xảy ra như thế nào. Bằng cách quan sát tế bào gốc trưởng thành thành và các tế bào trong xương, cơ tim, dây thần kinh, các cơ quan và mô khác, họ có thể hiểu rõ hơn về bệnh tật.

 

– Tạo tế bào khỏe mạnh để thay thế tế bào bệnh. Tế bào gốc có thể được nuôi cấy theo chủ đích để trở thành một loại tế bào nhất định, có thể được sử dụng để tái tạo và sửa chữa các mô bị bệnh hoặc bị tổn thương ở người. Những bệnh có thể được chữa trị bằng liệu pháp tế bào gốc bao gồm tổn thương tủy sống, bệnh tiểu đường tuýp 1, bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, bệnh tim, đột quỵ, bỏng, ung thư và viêm khớp. Tế bào gốc có thể được phát triển thành mô mới để sử dụng trong cấy ghép và tái tạo, mở ra rất nhiều cơ hội ứng dụng trong y học.

 

– Tế bào gốc có thể dùng để thử nghiệm các loại thuốc mới xem có đảm bảo an toàn và hiệu quả chữa trị không. Trước khi sử dụng thuốc mới ở người, một số loại tế bào gốc rất hữu ích để kiểm tra độ an toàn và chất lượng của các loại thuốc nghiên cứu.

 

Các lĩnh vực nghiên cứu mới bao gồm nghiên cứu hiệu quả của việc sử dụng các tế bào gốc đã được lập trình vào các tế bào mô đặc hiệu để kiểm tra các thuốc mới. Các tế bào phải được lập trình để thu được các tính chất của loại tế bào được thử nghiệm. Những kỹ thuật để “lập trình” các tế bào thành tế bào mong muốn vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu.

 

Qua bài viết này, Doctor B&H hi vọng sẽ giúp quý khách hàng có cái nhìn tổng quan hơn về các loại tế bào gốc và lựa chọn cho mình phương pháp làm đẹp, điều trị sức khỏe với loại tế bào gốc phù hợp nhất.

 

 

Xem thêm những bài viết tương tự:

• Những kiến thức cần biết về tế bào gốc phôi – Một loại tế bào gốc đang được quan tâm chú ý

• Tế bào gốc trung mô giữ vai trò gì trong y khoa hiện đại?

• Tế bào gốc trưởng thành có điểm gì đặc biệt so với các loại tế bào khác?

• Tế bào gốc nhau thai cừu là một nhân tố mới đây tiềm năng trong giới làm đẹp

 

 

Địa chỉ: Daeha Center Building, 360 Kim Mã, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội 

Văn phòng: (024)66666059 

Hotline: 0868006611 

Email: info@doctorbh.vn  

Website: doctorbh.vn