Tin Khoa học - Công nghệ quốc tế

Dung dịch hỗn hợp thuốc có tác dụng làm trẻ hóa tế bào

.

Mới đây các nhà khoa học Pháp đã thành công trong việc chuyển hóa các tế bào da của bệnh nhân lớn tuổi thành các tế bào gốc giống hệt với các tế bào trong thời kỳ phát triển ban đầu (thời kỳ phôi thai của tế bào).

Nguyên bào sợi của người bị lão hóa Nguyên bào sợi của người sản sinh từ một sinh thiết da

Các tế bào đặc biệt được biết đến như là "tế bào gốc", có thể phân hóa thành các dạng tế bào khác nhau, tồn tại ở những giai đoạn khác nhau trong đời sống của một con người. Ở giai đoạn đầu của thời kỳ phôi thai, các tế bào gốc mang "tính toàn năng" có khả năng tự đổi mới vô hạn lần và phân hóa thành bất kỳ dạng tế bào nào. Khi cơ thể phát triển, các tế bào gốc toàn năng biến mất, nhường chỗ cho các tế bào mô cụ thể được gọi là "các tế bào gốc trưởng thành" chịu trách nhiệm tái tạo mô, ví dụ trong trường hợp sau khi bị thương. Tuy nhiên, các tế bào gốc trưởng thành lại có xu hướng mất dần khả năng tự tái tạo khi bị lão hóa.

Tất cả các loại tế bào gốc đều có thể được sử dụng để làm thuốc kích thích sản sinh mô mới dành cho những bệnh nhân có nhu cầu. Trong khi các tế bào trưởng thành rất khó chiết tách và phần lớn chúng đều tồn tại ở dạng đơn năng thì việc sử dụng các tế bào gốc nhân bản ngay khi còn ở giai đoạn phôi thai lại dễ dàng hơn vì các tế bào này có thể sản sinh ra bất kỳ loại mô nào. Nhưng việc sử dụng những tế bào gốc nhân bản trong thời kỳ phôi thai này vẫn còn gây tranh cãi bởi nó liên quan tới quá trình phá huỷ phôi.

Trên con đường tìm kiếm các lựa chọn thay thế, một vài năm trước, các nhà nghiên cứu đã chuyển hóa thành công các tế bào trưởng thành trở lại tính toàn năng vốn có dựa trên biểu hiện vượt mức của một bộ gồm bốn gen. Điều này đã làm tăng “khả năng cảm ứng của các tế bào gốc toàn năng” (induced pluripotent stem cells - iPSCs), khả năng này tương đương với khả năng của tế bào trong thời kỳ phôi thai và không ảnh hưởng tới vấn đề đạo đức.

Tuy nhiên, các nhà khoa học lại phải đối mặt với vấn đề khác nữa. Jean-Marc Lemaître, nhà khoa học đến từ IGF 1, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: "Công nghệ tế bào gốc này không tương tác được với các tế bào đã lão hóa của bệnh nhân cao tuổi và đó quả thật là một vấn đề lớn, bởi những bệnh nhân lớn tuổi là những người có nhu cầu sử dụng các liệu pháp tái tạo nhiều nhất".

Để khắc phục trở ngại này,2 nhóm nghiên cứu của Lemaître đã tiến hành phân tích tế bào được chiết xuất từ mẫu sinh thiết da (nguyên bào sợi) của một bệnh nhân 74 tuổi. Trong ống nghiệm, họ kích thích các nguyên bào sợi sinh sản cho đến khi chúng đạt đến sự "lão hóa" – giai đoạn cuối của sự tăng sinh tế bào. "Bằng cách này, chúng tôi chắc chắn rằng chúng tôi có thể tác động lên các tế bào đã hết khả năng trẻ hóa của chúng" Lemaître cho biết.

Đầu tiên, các nhà nghiên cứu xác định rằng không thể tái thiết các tế bào đã lão hóa bằng cách sử dụng kỹ thuật 4 yếu tố di truyền truyền thống. Sau đó, họ bắt đầu xử lý trên các nguyên bào sợi bằng cách thêm một loại dung dịch hỗn hợp thuốc mới có chứa hai yếu tố bổ sung. Lemaître nhận định rằng: "Chúng tôi nhận thấy hầu hết những yếu tố này đều được biểu hiện quá mức ở các tế bào trong thời kỳ phôi thai. Vì vậy, chúng tôi đã tiến hành thử nghiệm để tìm ra đáp án, liệu sự kết hợp khác lạ này có mở ra con đường mới hay không".

Với dung dịch hỗn hợp trên, các tế bào tạo thành các cụm chỉ sau một vài tuần. Tự đổi mới và mang dấu hiệu cụ thể của tế bào gốc, các tế bào mới hội tụ đầy đủ tất cả các đặc điểm của iPSCs.

Để tìm hiểu liệu các iPSCs này có thể phân hóa lại thành bất kỳ dạng tế bào nào khác hay không, các nhà nghiên cứu đã cấy ghép các iPSCs vào chuột thí nghiệm. Điều này dẫn đến sự phát triển của khối u (teratoma) - một khối u lành tính được tạo thành từ các dạng tế bào khác nhau. Lemaître kết luận "Đây là bằng chứng cuối cùng chứng minh rằng các tế bào mang tính toàn năng".

Nhóm nghiên cứu đã đạt được thành công tương tự khi sử dụng tế bào từ các những người tình nguyện khác nhau, bất kể tuổi tác (74, 92, và 101 tuổi): các tế bào có độ phân hóa dẫn xuất mới này đã thiết lập lại hồ sơ cá nhân biểu hiện gen của chính họ, chiều dài điểm cuối nhiễm sắc thể, sự trao đổi chất, và không có dấu hiệu của việc bị lão hóa. Cuối cùng, nhóm nghiên cứu hy vọng công nghệ này sẽ giúp chữa trị, hoặc thậm chí thay thế các bộ phận hư hỏng trong cơ thể con người.

 

01. Institut de génomique fonctionnelle (CNRS/ Inserm / Université de Montpellier).

02. L. Lapasset et al., “Rejuvenating senescent and centenarian human cells by reprogramming through the pluripotent state,” Genes Dev., 2011. 25: 2248-53.

(Theo CNRS)

Minh Tâm - Mai Lan

 

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".