Phương pháp biệt hóa tế bào gốc

Quá trình biệt hóa tế bào thành những tế bào thực hiện các chức năng chuyên biệt trong cấu tạo mô, cơ quan của cơ thể. Cơ thể chúng ta có hàng trăm loại tế bào chuyên trách như­ vậy, tất cả đều từ hợp bào ban đầu và có bộ gen giống hệt với bộ gen tế bào ban đầu ấy. Tuy nhiên khi đã trở thành những tế bào biệt hóa, một số gen không cần thiết cho hoạt động thông thư­ờng sẽ bị mất đi và tế bào ấy mất khả năng phát triển thành tế bào khác. Trong hàng trăm tế bào ở các mức độ biệt hoá khác nhau đó, có những tế bào chưa có chức năng chuyên biệt còn có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng tự làm mới – đó chính là tế bào gốc. Tác dụng của tế bào gốc là rất lớn, bởi vậy những quy trình kĩ thuật liên quan tới nó đều được đặc biệt quan tâm.

Trong bài viết trước, chúng tôi đã gửi tới quý khách hàng những thông tin tổng quan về biệt hóa tế bào. Sau đây Doctor B&H sẽ giới thiệu một số phương pháp biệt hóa tế bào cụ thể thông dụng hiện nay.

Dựa vào kiểu tác nhân biệt hóa, phương pháp biệt hóa tế bào được chia thành các loại sau:

– Biệt hóa bằng hóa chất: Một số hormone, cytokine, vitamin, các ion Ca2+… tác động lên tế bào làm tế bào thay đổi sự biểu hiện của gen, hoặc đóng một số gen đang hoạt động và mở một số gen chưa hoạt động. Những thay đổi này dẫn đến tế bào biến đổi theo chiều hướng phù hợp với kích thích và tạo thành một kiểu tế bào chuyên biệt nào đó. Ngoài ra, các nhân tố tăng trưởng thu nhận từ các dịch mô cũng được xem là chất biệt hóa định hướng.

– Biệt hóa bằng các chất nền: Biệt hóa bằng các chất nền dựa vào sự tương tác giữa tế bào và chất nền trong nuôi cấy tế bào in vitro. Tế bào hoạt động nằm trong chất nền ngoại bào ECM (Extra cellular matrix). ECM có chứa các hợp chất cao phân tử như collagen, elastin, laminin, fibronectin…

Ngoài vai trò làm cấu trúc như một giá thể cho các tế bào, ECM còn có vai trò sinh lý như một vi môi trường của các tế bào. Mỗi mô khác nhau có thành phần ECM của riêng nó. Do đó, việc bổ sung ECM thích hợp vào nuôi cấy in vitro giúp các tế bào gốc có thể biệt hóa thành các tế bào mong muốn.

– Đồng nuôi cấy với các tế bào đã biệt hóa: Khi thực hiện đồng nuôi cấy, tế bào gốc và tế bào đã biệt hóa tương tác mật thiết với nhau, dẫn đến sự truyền các tín hiệu phân tử một cách hiệu quả gây ra sự biệt hóa ở tế bào gốc.

– Kích thích vật lý: Xung điện, các lực cơ học và xử lý nhiệt có thể làm tế bào gốc biệt hóa. Nếu làm giảm nhiệt độ các tế bào cơ tim phôi chuột sẽ làm tăng sự biểu hiện của beta-TGF, tác nhân gây biệt hóa ở một số tế bào.

– Các gốc tự do và dạng oxygen hoạt động: Các gốc tự do và các dạng oxygen hoạt động là những chất truyền tin nội bào quan trọng trong quá trình biệt hóa của tế bào.

– Chuyển gen: Phương pháp này thường được sử dụng để điều hòa sự biệt hóa tế bào gốc phôi. Đưa gen cần chuyển vào tế bào nhằm bổ sung một số gen hoạt động vào hệ gen của tế bào gốc phôi, khởi động sự biệt hóa tế bào gốc theo con đường tạo thành tế bào chuyên hóa mong muốn.

Phương pháp chuyển gen bằng cách sử dụng tế bào gốc phôi

Một trong những loại tế bào gốc thường được biệt hóa là tế bào trung mô (MSC). Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu cách thức biệt hóa MSC thành tế bào tạo mỡ (adipocyte).

Để biệt hóa thành tế bào tạo mỡ, các MSC có nồng độ chuẩn được nuôi trong môi trường đặc biệt. Trong đó, dexamethasone là một glucocorticoid steroid có tác dụng cảm ứng cho sự biệt hóa và các yếu tố bổ sung còn lại sẽ kích thích sự biệt hóa. Insuline kích thích sự thu nhận các phân tử glucose vào tế bào, tạo nguyên liệu cho các phản ứng chuyển hóa thành các giọt mỡ. IBMX là chất ức chế phosphodiesterase làm khóa sự chuyển cAMP thành 5’AMP. Điều này gây nên sự điều hòa dương tính hormone nhạy cảm lipase (HSL). HSL sẽ chuyển triacyl glyceride thành glycerol và acid béo tự do, đây chính là quá trình tạo mỡ. Indomethacin là ligand của PPAR (peroxisome proliferators-activated receptor) làm hoạt hóa một nhân tố phiên mã ức chế tín hiệu Wnt, cần thiết cho sự biệt hóa thành mỡ. 

Sự biệt hóa được ghi nhận khi quan sát dưới kính hiển vi ở độ phóng đại X20, X40 thấy có sự xuất hiện các giọt mỡ nhỏ. Các tế bào tạo mỡ còn được xác định dựa vào phương pháp nhuộm với thuốc nhuộm Oil red. Oil red là thuốc nhuộm lipid, chỉ hòa tan trong lipid và tạo màu đỏ. 

Với trình độ công nghệ khoa học hiện nay, sử dụng tế bào gốc trong điều trị sức khỏe được mong đợi sẽ là phương pháp ưu việt, đem đến cho con người một cuộc sống an bình. Là văn phòng đại diện độc quyền của viện Y Liệu pháp nhân KIHOUKAI Nhật Bản – trung tâm nghiên cứu về tế bào gốc tiên tiến nhất hiện nay, Doctor B&H mong muốn sẽ trở thành cầu nối đáng tin cậy cho quý khách hàng quan tâm đến sức khỏe và lối sống lành mạnh.

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