Author: admin

  • Các nhà nghiên cứu tại Đại học Chulalongkorn phát triển giác mạc nhân tạo 3D từ tế bào gốc để điều trị vết thương giác mạc ở chó

    Các nhà nghiên cứu tại Đại học Chulalongkorn phát triển giác mạc nhân tạo 3D từ tế bào gốc để điều trị vết thương giác mạc ở chó

    Một nhóm nghiên cứu từ Khoa Khoa học Thú y, Đại học Chulalongkorn, đã hợp tác với Khoa Kỹ thuật để phát triển giác mạc nhân tạo 3D từ tế bào gốc nhằm điều trị các vết thương giác mạc sâu ở chó. Công nghệ mới này giúp khắc phục tình trạng khan hiếm mô hiến, giảm chi phí điều trị và giúp những chú chó bị tổn thương giác mạc có thể lấy lại thị lực.

    Tình trạng loét giác mạc ở chó

    Loét giác mạc là tình trạng tổn thương lớp ngoài cùng của mắt do nhiều nguyên nhân như nhiễm khuẩn, nấm, virus, dị vật, chấn thương hoặc khô mắt. Các triệu chứng bao gồm nheo mắt, chảy nước mắt nhiều, giác mạc đục và viêm nhiễm. Nếu không được điều trị kịp thời, bệnh có thể dẫn đến mù lòa.

    Tiến sĩ thú y Chutirat Torssahakul, chuyên gia từ Khoa Nội Thú y, Đại học Chulalongkorn, cho biết loét giác mạc có thể phát sinh từ nhiều nguyên nhân như chó tự cào mắt do ngứa, va đập vào vật thể hoặc bị thương do xung đột với các động vật khác. Hiện nay, phương pháp điều trị phổ biến bao gồm sử dụng mô thay thế từ bàng quang lợn hoặc nhau thai chó, tuy nhiên, những phương pháp này có chi phí cao và tiềm ẩn nguy cơ viêm nhiễm sau phẫu thuật.

    Giải pháp giác mạc nhân tạo 3D từ tế bào gốc

    Nhằm tìm kiếm phương pháp điều trị hiệu quả hơn, nhóm nghiên cứu tại Đại học Chulalongkorn đã phát triển giác mạc nhân tạo 3D bằng cách nuôi cấy tế bào gốc giác mạc chó trên vật liệu sinh học làm từ tơ tằm kết hợp với gelatin. Vật liệu này có đặc tính trong suốt, bền chắc và có khả năng kết dính tốt với tế bào, tạo ra mô giác mạc nhân tạo có cấu trúc ba chiều tương tự mô giác mạc thật.

    Công nghệ này có thể được áp dụng cho các trường hợp vết thủng giác mạc nghiêm trọng, vết thương giác mạc lớn không thể khâu lại, thậm chí là tổn thương sâu mất nhiều mô giác mạc. So với phương pháp điều trị truyền thống như dùng thuốc nhỏ mắt hoặc phẫu thuật ghép mô, giác mạc nhân tạo 3D từ tế bào gốc mang lại nhiều ưu điểm vượt trội:

    • Tương thích sinh học cao: Giác mạc nhân tạo có cấu trúc gần giống với giác mạc thật, giúp bám dính và thích nghi tốt với mô giác mạc tổn thương.
    • Nguồn gốc tự nhiên: Được làm từ vật liệu dễ tìm, chi phí thấp và an toàn.
    • Giảm nguy cơ viêm nhiễm: Các tế bào gốc được lấy từ chính giác mạc của chó hoặc từ xác chó mới chết, giúp hạn chế phản ứng miễn dịch sau cấy ghép.
    • Thúc đẩy quá trình lành vết thương: Tế bào gốc có khả năng tạo mạng lưới tế bào mới, kích thích sản sinh collagen và đẩy nhanh quá trình phục hồi giác mạc.

    Tiềm năng ứng dụng trong tương lai

    Hiện tại, giác mạc nhân tạo 3D từ tế bào gốc vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để đánh giá tính an toàn và hiệu quả. Các nhà khoa học hy vọng trong vài năm tới, công nghệ này sẽ được áp dụng rộng rãi để điều trị bệnh lý giác mạc ở chó và có thể mở rộng sang các loài động vật khác. Theo Giáo sư Chutirat, nghiên cứu đã mang lại kết quả đầy hứa hẹn và là bước tiến quan trọng trong y học thú y. Nếu thành công, đây sẽ là một giải pháp hiệu quả giúp những chú chó mắc bệnh lý giác mạc phục hồi thị lực mà không cần phụ thuộc vào mô hiến tặng khan hiếm và đắt đỏ.

    Nguồn: https://www.prnewswire.com/apac/news-releases/3d-artificial-cornea-from-stem-cells-chula-researchers-advance-canine-corneal-wound-treatment-302191982.html

  • Đột Biến Sửa Chữa DNA Hoạt Động Như Một Công Tắc Cho Bệnh Ung Thư Ruột

    Đột Biến Sửa Chữa DNA Hoạt Động Như Một Công Tắc Cho Bệnh Ung Thư Ruột

    Các tế bào ung thư ruột có khả năng điều chỉnh sự phát triển của chúng bằng cách sử dụng một cơ chế “bật/tắt” di truyền để tối đa hóa cơ hội sống sót. Hiện tượng này lần đầu tiên được quan sát bởi các nhà nghiên cứu tại UCL và Trung tâm Y tế Đại học Utrecht.

    Trước đây, số lượng đột biến gen trong tế bào ung thư được cho là hoàn toàn ngẫu nhiên. Tuy nhiên, một nghiên cứu mới được công bố trên Nature Genetics đã làm sáng tỏ cách các bệnh ung thư điều hướng một “hành động cân bằng tiến hóa” nhằm duy trì sự sống. Các nhà khoa học phát hiện rằng các đột biến trong gen sửa chữa DNA có thể được tạo ra và sửa chữa nhiều lần, hoạt động như một công tắc di truyền giúp điều chỉnh sự phát triển của khối u. Điều này có thể giúp ngăn chặn hoặc đẩy nhanh tốc độ đột biến của tế bào ung thư, tùy thuộc vào điều kiện thuận lợi nhất cho sự phát triển của bệnh.

    Những phát hiện này có thể đóng vai trò quan trọng trong điều trị ung thư cá nhân hóa, giúp đánh giá mức độ nghiêm trọng của bệnh và đề xuất phương pháp điều trị hiệu quả nhất. Ung thư là một căn bệnh di truyền xuất phát từ những đột biến trong DNA. Trong suốt cuộc đời, DNA liên tục chịu tổn thương từ cả yếu tố nội tại và môi trường. Để bảo vệ tính toàn vẹn của bộ gen, tế bào có cơ chế sửa chữa DNA. Tuy nhiên, khi các đột biến tích lũy trong những gen quan trọng liên quan đến ung thư, khối u có thể hình thành và phát triển.

    Ung thư ruột là loại ung thư phổ biến thứ tư ở Anh, với khoảng 42.900 trường hợp mỗi năm. Dù chủ yếu ảnh hưởng đến người lớn tuổi, số ca mắc bệnh ở những người dưới 50 tuổi đang gia tăng trong những thập kỷ gần đây. Một trong những nguyên nhân chính làm tăng nguy cơ mắc ung thư là sự gián đoạn cơ chế sửa chữa DNA. Khoảng 20% trường hợp ung thư ruột được xếp vào nhóm ung thư thiếu sửa chữa không phù hợp (MMRd), bắt nguồn từ đột biến gen sửa chữa DNA. Tuy nhiên, sự mất chức năng này không hoàn toàn có lợi cho khối u, vì mặc dù nó tạo điều kiện cho sự phát triển của ung thư, nhưng đồng thời cũng làm tăng nguy cơ hệ thống miễn dịch phát hiện và tiêu diệt tế bào ung thư.

    Các tế bào ung thư cần có những đột biến nhất định để phá vỡ các cơ chế bảo vệ mã di truyền. Nhưng nếu số lượng đột biến quá lớn, hệ miễn dịch sẽ dễ dàng phát hiện và tấn công khối u. Hiểu được cách các khối u khai thác việc sửa chữa DNA bị lỗi để phát triển nhưng vẫn tránh bị phát hiện có thể giúp lý giải tại sao hệ miễn dịch đôi khi không kiểm soát được ung thư.

    Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học từ UCL đã phân tích toàn bộ bộ gen của 217 mẫu ung thư ruột trong cơ sở dữ liệu Dự án 100.000 Bộ Gen. Họ tìm kiếm mối liên hệ giữa số lượng đột biến và những thay đổi di truyền trong các gen sửa chữa DNA quan trọng. Kết quả cho thấy có sự tương quan chặt chẽ giữa đột biến ở hai gen MSH3 và MSH6 với tổng số đột biến cao.

    Lý thuyết về “công tắc di truyền” này đã được xác nhận bằng các mô hình tế bào phức tạp, được nuôi cấy trong phòng thí nghiệm từ các mẫu khối u của bệnh nhân. Tiến sĩ Suzanne van der Horst từ Trung tâm Y tế Đại học Utrecht cho biết nghiên cứu đã chứng minh rằng các đột biến sửa chữa DNA trong MSH3 và MSH6 đóng vai trò như công tắc điều chỉnh tỷ lệ đột biến của tế bào ung thư. Khi quá trình sửa chữa DNA bị tắt, số lượng đột biến tăng vọt, giúp khối u thoát khỏi cơ chế bảo vệ của cơ thể. Tuy nhiên, sự mất kiểm soát này cũng tiêu diệt nhiều tế bào ung thư. Do đó, một số tế bào “chiến thắng” vẫn tồn tại và thúc đẩy sự phát triển của khối u.

    Phát hiện đáng chú ý là ung thư có thể bật lại công tắc sửa chữa DNA để bảo vệ một số vùng bộ gen quan trọng giúp chúng tồn tại và tránh thu hút sự chú ý của hệ miễn dịch. Đây là lần đầu tiên các nhà khoa học quan sát thấy một đột biến có thể được tạo ra và sửa chữa nhiều lần, theo cơ chế “bật/tắt” linh hoạt nhằm tối ưu hóa sự tiến hóa của ung thư.

    Các đột biến sửa chữa DNA này xảy ra tại những đoạn DNA lặp lại trong bộ gen, nơi một ký tự DNA (A, T, C hoặc G) được lặp đi lặp lại nhiều lần. Trong quá trình phân chia tế bào, những đoạn này dễ mắc lỗi sao chép, ví dụ như biến đổi từ 8C thành 7C, làm gián đoạn chức năng gen. Tiến sĩ Hamzeh Kayhanian từ Viện Ung thư UCL và UCLH cho biết trước đây, mức độ biến đổi di truyền của ung thư được xem là kết quả của quá trình đột biến ngẫu nhiên trong nhiều năm. Tuy nhiên, nghiên cứu này chứng minh rằng tế bào ung thư có thể chủ động tái sử dụng những đoạn DNA lặp lại này như công tắc tiến hóa để điều chỉnh tốc độ tích lũy đột biến.

    Thú vị hơn, cơ chế này cũng tương tự như cách vi khuẩn phát triển khả năng kháng kháng sinh. Giống như tế bào ung thư, vi khuẩn sử dụng các công tắc di truyền để đẩy nhanh tốc độ đột biến khi đối mặt với kháng sinh. Điều này nhấn mạnh những điểm tương đồng giữa sự tiến hóa của vi khuẩn cổ đại và tế bào ung thư ở người, mở ra hướng nghiên cứu quan trọng trong lĩnh vực ung thư học.

    Các nhà nghiên cứu tin rằng kiến thức này có thể được ứng dụng để đánh giá đặc điểm của khối u, từ đó quyết định liệu có cần điều trị tích cực hơn hay không, đặc biệt là với các liệu pháp miễn dịch nhằm vào các khối u có đột biến cao. Một nghiên cứu tiếp theo đang được thực hiện để tìm hiểu cách các công tắc sửa chữa DNA này hoạt động trong quá trình điều trị ung thư.

    Tiến sĩ Hugo Snippert từ Trung tâm Y tế Đại học Utrecht nhấn mạnh rằng nghiên cứu này cho thấy tỷ lệ đột biến trong khối u có thể thích nghi linh hoạt để tối ưu hóa khả năng tiến hóa. Các loại thuốc mới có thể nhắm vào công tắc này để tăng hiệu quả nhận diện của hệ miễn dịch, mở ra hy vọng cải thiện kết quả điều trị cho bệnh nhân.

    Nghiên cứu được tài trợ bởi Cancer Research UK, Rosetrees TrustBowel Research UK. Theo Georgia Sturt, Giám đốc Nghiên cứu của Bowel Research UK, việc hiểu rõ cơ chế trốn tránh hệ miễn dịch của ung thư ruột là chìa khóa để tối ưu hóa phương pháp điều trị. Những phát hiện này có thể góp phần thay đổi chiến lược điều trị ung thư trong tương lai.

    Tài liệu tham khảo:
    Kayhanian, H., et al. (2024). Homopolymer switches mediate adaptive mutability in mismatch repair-deficient colorectal cancer. Nature Genetics. doi.org/10.1038/s41588-024-01777-9.

  • Tiến Bộ Mới Trong Kỹ Thuật In 3D Cho Kỹ Thuật Mô: Đột Phá Trong Chế Tạo Mạch Máu Nhỏ

    Tiến Bộ Mới Trong Kỹ Thuật In 3D Cho Kỹ Thuật Mô: Đột Phá Trong Chế Tạo Mạch Máu Nhỏ

    Một bước tiến quan trọng trong kỹ thuật mô đã được ghi nhận khi các nhà nghiên cứu phát triển một kỹ thuật in 3D mới, có khả năng kiểm soát đường kính của các mạch máu được chế tạo bằng mô và thúc đẩy sự tự tái tạo của tổ hợp tế bào. Phát hiện này mở ra tiềm năng tạo ra các mạch nhỏ đường kính (SDV) với tính chất cơ học vượt trội và khả năng hỗ trợ sự hình thành nội mô, góp phần cải thiện đáng kể lĩnh vực mạch ghép nhân tạo.

    Trong nhiều năm, các nhà khoa học đã nỗ lực nghiên cứu để tạo ra các mạch máu nhân tạo thay thế SDV, nhưng kết quả thường chưa đáp ứng được yêu cầu lâm sàng. Những hạn chế chủ yếu đến từ việc thiếu lớp tế bào nội mô, khiến mạch ghép dễ bị huyết khối, cũng như tính chất cơ học chưa đủ bền vững để chịu được áp lực từ dòng máu. Các phương pháp chế tạo truyền thống như điện quay hay kỹ thuật tấm tế bào tuy có tiềm năng nhưng lại tốn nhiều thời gian và công sức. Chính vì thế, công nghệ in sinh học 3D xuất hiện như một giải pháp đột phá, mang lại khả năng chế tạo nhanh chóng và chính xác các cấu trúc phức tạp của mô sinh học.

    Một trong những tiến bộ đáng chú ý là kỹ thuật in kéo 3D, được phát triển bởi các nhà khoa học từ Đại học Wonkwang và Đại học Khoa học và Công nghệ Pohang. Phương pháp này kết hợp polymer tổng hợp và tự nhiên để tạo ra các cấu trúc ống nhiều lớp với đường kính có thể kiểm soát, giúp chế tạo các cấu trúc rỗng mà không cần đến vật liệu hỗ trợ hay các bước xử lý bổ sung. Điều này giúp quy trình sản xuất trở nên đơn giản và hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống.

    Quy trình chế tạo bắt đầu với việc in các cấu trúc nhiều lớp có lỗ rỗng bằng kỹ thuật in kéo 3D. Bằng cách điều chỉnh các thông số như số lượng cột và tốc độ nạp liệu, các nhà nghiên cứu có thể kiểm soát chính xác đường kính của mạch máu, đảm bảo chức năng vận chuyển chất dinh dưỡng và trao đổi chất trong mô. Đáng chú ý, một kết quả mang tính đột phá của nghiên cứu này là khả năng tự lắp ráp của tế bào trong SDV. Khi tế bào nội mô tĩnh mạch rốn người (HUVEC) và tế bào cơ trơn động mạch chủ người (HAoSMC) được nhúng vào polymer sinh học và in lên cấu trúc, chúng có thể tự di chuyển và sắp xếp một cách tự nhiên, tạo thành một lớp nội mô chức năng trên bề mặt trong của mạch máu. Đây là một yếu tố quan trọng giúp giảm nguy cơ huyết khối và tăng cường khả năng tích hợp của mạch ghép với cơ thể.

    Bên cạnh đó, các SDV được chế tạo bằng phương pháp này thể hiện những tính chất cơ học ấn tượng, bao gồm áp suất nổ, độ giữ mối khâu và khả năng chống rò rỉ, khiến chúng trở thành lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng lâm sàng. Sự có mặt của các lỗ rỗng không chỉ hỗ trợ quá trình hình thành nội mô mà còn tăng cường độ bền của mạch, làm cho chúng trở thành giải pháp tiềm năng để thay thế các phương pháp hiện có.

    Ngoài ứng dụng trong chế tạo mạch máu, kỹ thuật in kéo 3D còn mở ra tiềm năng cho việc tạo ra các mô ống khác như thực quản. Khả năng kiểm soát đường kính và tạo điều kiện cho sự tự lắp ráp của tế bào khiến phương pháp này trở thành một công cụ linh hoạt, có thể áp dụng cho nhiều lĩnh vực trong kỹ thuật mô. Thành công của nghiên cứu này đánh dấu một cột mốc quan trọng trong y học tái tạo. Trong tương lai, các nghiên cứu sẽ tiếp tục tập trung vào việc tối ưu hóa phương pháp này và mở rộng phạm vi ứng dụng sang nhiều loại mô khác. Nếu thử nghiệm lâm sàng xác nhận được tính an toàn và hiệu quả trên bệnh nhân, kỹ thuật này có thể mở ra một kỷ nguyên mới trong ngành y học tái tạo.

    Sự phát triển của công nghệ in 3D trong kỹ thuật mô, đặc biệt là kỹ thuật in kéo 3D, đại diện cho một bước tiến vượt bậc trong việc chế tạo các mạch nhỏ đường kính. Bằng cách giải quyết những thách thức quan trọng về hình thành nội mô và độ bền cơ học, phương pháp này hứa hẹn mang lại những mạch ghép có chất lượng tốt hơn, tăng khả năng thành công trong ghép mạch và giảm thiểu nguy cơ biến chứng cho bệnh nhân. Trong tương lai, cùng với sự phát triển của công nghệ, in sinh học 3D không chỉ góp phần thay đổi y học mạch máu mà còn có thể tạo ra nhiều ứng dụng đột phá trong lĩnh vực y học tái tạo.

    Tài liệu tham khảo:
    Jeong, H.-J., Nam, H., Kim, J.-S., Cho, S., Park, H.-H., Cho, Y.-S., Jeon, H., Jang, J., & Lee, S.-J. (2023). Dragging 3D printing technique controls pore sizes of tissue engineered blood vessels to induce spontaneous cellular assembly. Bioactive Materials, 31, 590–602. https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2023.07.021

  • Tiến Bộ Mới Trong Nghiên Cứu Tế Bào Gốc: Vai Trò Của SIX2 Trong Ung Thư Tuyến Tiền Liệt Không Phụ Thuộc Thụ Thể Androgen

    Tiến Bộ Mới Trong Nghiên Cứu Tế Bào Gốc: Vai Trò Của SIX2 Trong Ung Thư Tuyến Tiền Liệt Không Phụ Thuộc Thụ Thể Androgen

    Một nhóm nghiên cứu từ Đại học Đông Phần Lan vừa công bố những phát hiện quan trọng về vai trò của yếu tố phiên mã SIX2 trong điều chỉnh sự linh hoạt của tế bào ung thư tuyến tiền liệt không phụ thuộc vào thụ thể androgen (AR). Nghiên cứu này mở ra hy vọng mới trong việc phát triển các liệu pháp điều trị hiệu quả hơn cho bệnh nhân kháng lại liệu pháp androgen.

    Ung thư tuyến tiền liệt là một trong những loại ung thư phổ biến nhất ở nam giới. Các liệu pháp ức chế thụ thể androgen (AR), như enzalutamide (ENZ), thường được sử dụng để điều trị các trường hợp tiến triển. Tuy nhiên, một số bệnh nhân phát triển khả năng kháng lại phương pháp này, dẫn đến sự tiến triển thành ung thư tuyến tiền liệt kháng cắt bỏ tinh hoàn (CRPC). Trong nghiên cứu mới nhất, các nhà khoa học đã tập trung tìm hiểu cơ chế kháng thuốc này bằng cách phân tích sự thay đổi trong cấu trúc nhiễm sắc thể và biểu hiện gene sau khi tiếp xúc với ENZ. Họ phát hiện ra rằng SIX2, một yếu tố phiên mã liên quan đến sự phát triển và duy trì tính đa năng của tế bào gốc, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự linh hoạt của tế bào ung thư.

    SIX2 là một yếu tố phiên mã thuộc họ homeobox, có vai trò quan trọng trong sự phát triển của phôi. Nghiên cứu chỉ ra rằng sau khi tiếp xúc với ENZ, các vùng nhiễm sắc thể liên kết với SIX2 trở nên dễ tiếp cận hơn, dẫn đến sự gia tăng đáng kể trong biểu hiện của SIX2. Khi SIX2 bị ức chế, tế bào ung thư tuyến tiền liệt chuyển từ trạng thái giống tế bào gốc sang trạng thái biểu mô, làm giảm khả năng tăng sinh, hình thành cụm tế bào và di căn. Điều này cho thấy SIX2 là một yếu tố quan trọng trong quá trình duy trì tính linh hoạt của tế bào ung thư.

    Bên cạnh đó, nghiên cứu cũng làm sáng tỏ cách SIX2 tác động đến con đường tín hiệu Wnt/β-catenin để điều chỉnh tính linh hoạt của tế bào. Khi SIX2 bị ức chế, các nhà khoa học quan sát thấy sự giảm đáng kể tín hiệu β-catenin trong nhân tế bào, kéo theo sự suy giảm hoạt động của các gene quan trọng như c-Myc, Cyclin D1 và MMP7. Đồng thời, quá trình chuyển đổi từ trạng thái trung mô sang biểu mô (MET) được thúc đẩy, thể hiện qua sự giảm biểu hiện của các protein trung mô như Vimentin và N-cadherin, trong khi các marker biểu mô như Claudin-1 và E-cadherin lại gia tăng.

    Những phát hiện này không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế kháng thuốc của ung thư tuyến tiền liệt mà còn mở ra hướng đi mới trong điều trị. Việc nhắm mục tiêu vào SIX2 và con đường tín hiệu Wnt/β-catenin có thể giúp hạn chế sự linh hoạt của tế bào ung thư, giảm nguy cơ kháng thuốc và cải thiện hiệu quả điều trị. Ví dụ, các hợp chất ức chế SIX2 có thể ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư kháng androgen, giảm khả năng di căn và cải thiện tiên lượng cho bệnh nhân.

    Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực ung thư học, cung cấp cái nhìn sâu sắc về vai trò của SIX2 trong ung thư tuyến tiền liệt không phụ thuộc AR. Nếu các thử nghiệm lâm sàng xác nhận tính an toàn và hiệu quả của các liệu pháp nhắm đến SIX2, điều này có thể dẫn đến một cuộc cách mạng trong điều trị ung thư tuyến tiền liệt, mang lại hy vọng mới cho hàng nghìn bệnh nhân trên toàn thế giới.

    Tài liệu tham khảo:
    Leppänen, N., Kaljunen, H., Takala, E., Kaarijärvi, R., Mäkinen, P. I., Ylä-Herttuala, S., Paatero, I., Paakinaho, V., & Ketola, K. (2024). SIX2 promotes cell plasticity via Wnt/β-catenin signalling in androgen receptor independent prostate cancer. Nucleic Acids Research, 52(10), 5610–5623. https://doi.org/10.1093/nar/gkae206

  • Tế Bào Gốc – “Người Dọn Dẹp” Thông Minh Giúp Mô Luôn Khỏe Mạnh

    Tế Bào Gốc – “Người Dọn Dẹp” Thông Minh Giúp Mô Luôn Khỏe Mạnh

    Một phát hiện đáng kinh ngạc từ các nhà khoa học Đại học Rockefeller và Yale (Mỹ) đã làm thay đổi cách nhìn nhận về tế bào gốc. Không chỉ đóng vai trò tái tạo mô, tế bào gốc còn đảm nhận nhiệm vụ “dọn dẹp” các tế bào chết, giúp ngăn ngừa viêm nhiễm và thoái hóa mô. Công bố trên tạp chí Nature, nghiên cứu này mở ra nhiều ứng dụng tiềm năng trong điều trị bệnh mãn tính và lão hóa.

    Mỗi ngày, cơ thể con người loại bỏ hàng tỷ tế bào chết, một quá trình quan trọng để duy trì sức khỏe của các mô. Trước đây, công việc này chủ yếu do các tế bào miễn dịch như đại thực bào đảm nhiệm. Tuy nhiên, nghiên cứu mới phát hiện rằng tế bào gốc trong nang tóc cũng có khả năng này, đặc biệt trong chu kỳ mọc tóc. Khi tóc rụng và nang tóc bước vào giai đoạn thoái hóa, các tế bào gốc sẽ “nuốt” những tế bào chết xung quanh, giữ cho môi trường mô sạch sẽ và sẵn sàng cho một chu kỳ mọc tóc mới. Điều đáng chú ý là quá trình này không diễn ra ngẫu nhiên mà chịu sự kiểm soát chặt chẽ bởi các tín hiệu phân tử chính xác.

    Nhóm nghiên cứu đã xác định hai yếu tố chính quyết định thời điểm tế bào gốc thực hiện chức năng dọn dẹp. Thứ nhất, lipid từ các tế bào chết hoạt động như một “lời cầu cứu”, kích hoạt quá trình làm sạch. Thứ hai, retinoid từ các tế bào khỏe mạnh đóng vai trò như “công tắc tắt”, đảm bảo tế bào gốc không hoạt động quá mức. Đặc biệt, phức hợp protein RARγ-RXRα giữ vai trò trung tâm trong quá trình này. Nhờ nó, tế bào gốc có thể “nuốt” từ hai đến ba tế bào chết mỗi lần mà vẫn duy trì khả năng tái tạo mô. Nhờ đó, môi trường mô luôn sạch sẽ, giảm thiểu nguy cơ viêm nhiễm – yếu tố quan trọng liên quan đến rụng tóc, lão hóa da hay bệnh viêm khớp.

    So với các tế bào miễn dịch, tế bào gốc có lợi thế vượt trội khi hoạt động một cách chọn lọc và chính xác hơn, đặc biệt ở những khu vực nhạy cảm mà hệ miễn dịch khó tiếp cận. Ví dụ, trong nang tóc, tế bào gốc đảm bảo mô luôn thông thoáng, ngăn ngừa sự tích tụ chất thải có thể gây viêm, từ đó giúp tóc phát triển khỏe mạnh và hạn chế nguy cơ hói đầu.

    Phát hiện này mở ra nhiều hướng ứng dụng quan trọng. Một trong số đó là phát triển các sản phẩm trị liệu tại chỗ, như kem hoặc serum chứa phân tử kích hoạt RARγ-RXRα, nhằm tăng cường khả năng “tự dọn dẹp” của tế bào gốc da và tóc, ngăn ngừa rụng tóc cũng như lão hóa da. Ngoài ra, trong điều trị các bệnh viêm mãn tính như viêm khớp, kích thích tế bào gốc thực hiện chức năng làm sạch có thể giúp giảm viêm mà không cần sử dụng thuốc ức chế miễn dịch.

    Mặc dù tiềm năng ứng dụng rất lớn, các nhà khoa học cũng cảnh báo về những thách thức cần cân nhắc. Nếu kích thích quá mức, tế bào gốc có thể bị “kiệt sức”, làm suy giảm khả năng tái tạo mô. Do đó, nhóm nghiên cứu đang tiếp tục thử nghiệm trên mô hình da người để tối ưu hóa liều lượng và cơ chế điều chỉnh.

    Với 1,5 tỷ người trên thế giới gặp vấn đề về rụng tóc và hàng trăm triệu người mắc viêm khớp, nghiên cứu này hứa hẹn mang lại các liệu pháp an toàn, ít xâm lấn, giúp cơ thể tự phục hồi nhờ chính “đội quân” tế bào gốc thông minh.

    Tham khảo:
    Stewart, K. S., et al. (2024). Stem cells tightly regulate dead cell clearance to maintain tissue fitness. Nature. https://doi.org/10.1038/s41586-024-07855-6

    Giải thích thuật ngữ:

    • Thực bào (efferocytosis): Quá trình tế bào “nuốt” và tiêu hủy tế bào chết.
    • RARγ-RXRα: Phức hợp protein hoạt động như “công tắc” điều khiển quá trình dọn dẹp.
    • Retinoid: Nhóm hợp chất liên quan đến vitamin A, tham gia điều hòa tăng trưởng tế bào.

    Biên dịch: Lê Hoàng Thiên Ân

  • Đột Phá cấu trúc Hydrogel 3D mô phỏng sinh học: Bước Tiến Mới Trong Tái Tạo Xương

    Đột Phá cấu trúc Hydrogel 3D mô phỏng sinh học: Bước Tiến Mới Trong Tái Tạo Xương

    Trong nỗ lực giải quyết những hạn chế của phương pháp ghép xương truyền thống, nhóm nghiên cứu từ Bệnh viện Nhân Dân Tỉnh Giang Tô và Đại học Y Quảng Đông vừa công bố một phát minh đột phá: giàn giáo hydrogel composite 3D mô phỏng sinh học, có khả năng thúc đẩy tái tạo xương hiệu quả. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí PLOS ONE mở ra triển vọng ứng dụng công nghệ mô trong điều trị các tổn thương xương phức tạp do chấn thương, bệnh lý hoặc lão hóa.

    Xương là mô giàu mạch máu, đòi hỏi sự kết nối chặt chẽ giữa hệ tuần hoàn và tế bào xương để duy trì cấu trúc. Tuy nhiên, các phương pháp ghép xương tự thân hay đồng loại đều tồn tại rủi ro như thiếu nguồn cung, đào thải miễn dịch hoặc lây nhiễm mầm bệnh. Trước thách thức này, giàn giáo hydrogel composite 3D ra đời như một giải pháp tối ưu, kết hợp vi cầu alginate natri và collagen loại I để tạo môi trường vi mô lý tưởng cho tế bào phát triển.

    Bằng kỹ thuật nhỏ giọt tĩnh điện, các nhà khoa học đã tạo ra vi cầu alginate natri có kích thước từ 350μm đến 1200μm, sở hữu độ xốp cao và khả năng thẩm thấu dinh dưỡng vượt trội. Khi kết hợp với collagen loại I – thành phần chính trong chất nền ngoại bào của xương – vật liệu này hình thành giàn giáo 3D vừa đàn hồi, vừa bền cơ học, mô phỏng chính xác cấu trúc tự nhiên của mô xương.

    Điểm đột phá nằm ở cơ chế đồng nuôi cấy không tiếp xúc giữa tế bào nội mô và tế bào xương trong giàn giáo hydrogel. Thí nghiệm cho thấy, tế bào nội mô tiết ra các cytokine và yếu tố tăng trưởng (như VEGF, BMP-2) kích thích tế bào xương tăng sinh mạnh mẽ. Kết quả, tỷ lệ sống của tế bào đạt trên 95%, đồng thời các marker biệt hóa xương như osteocalcin và alkaline phosphatase tăng đáng kể, chứng tỏ khả năng thúc đẩy tái tạo mô vượt trội so với phương pháp nuôi cấy thông thường.

    Ứng dụng tiềm năng của công nghệ này rộng khắp nhiều lĩnh vực. Trong phẫu thuật chỉnh hình, giàn giáo hydrogel có thể được cấy ghép vào vùng xương tổn thương để kích thích mọc mô mới, thay thế phương pháp ghép xương xâm lấn. Với bệnh nhân loãng xương hoặc thoái hóa khớp, vật liệu này hứa hẹn trở thành hệ thống phân phối thuốc thông minh, giải phóng có kiểm soát các phân tử tăng trưởng. Ngoài ra, hệ thống đồng nuôi cấy 3D còn là công cụ đắc lực để nghiên cứu cơ chế tương tác tế bào – chất nền, mở đường cho thiết kế vật liệu sinh học thế hệ mới.

    Dù vậy, thách thức vẫn còn hiện hữu. Độ bền cơ học của hydrogel cần được cải thiện để chịu được áp lực sinh lý trong cơ thể. Các thử nghiệm trên động vật lớn (như thỏ, lợn) cũng cần triển khai để đánh giá khả năng tích hợp mạch máu và tái tạo xương in vivo. Nhóm tác giả nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu độ an toàn, khả năng phân hủy sinh học cũng như tối ưu hóa quy trình sản xuất trước khi ứng dụng lâm sàng.

    Với sự hỗ trợ từ Trường Nghiên cứu Lâm sàng Bệnh viện Đông Hoa (YJY202102), thành công bước đầu của giàn giáo hydrogel composite 3D không chỉ giải quyết bài toán nan giải trong tái tạo xương mà còn đặt nền móng cho các vật liệu sinh học đa chức năng, cá thể hóa. Trong tương lai, sự kết hợp đa ngành giữa sinh học, kỹ thuật và y học sẽ tiếp tục thúc đẩy những đột phá, biến giấc mơ phục hồi mô tổn thương thành hiện thực.

    Tham khảo:
    Li, C., et al. (2024). Indirect co-culture of osteoblasts and endothelial cells in vitro based on a biomimetic 3D composite hydrogel scaffold to promote the proliferation and differentiation of osteoblasts. PLOS ONE, 19(3). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0298689

  • Các Tiến Bộ Trong Nghiên Cứu Về Galectin-8: Hy Vọng Mới Trong Điều Trị Ung Thư Và Bệnh Mạch Máu

    Các Tiến Bộ Trong Nghiên Cứu Về Galectin-8: Hy Vọng Mới Trong Điều Trị Ung Thư Và Bệnh Mạch Máu

    Nghiên cứu khoa học không ngừng mở ra những góc nhìn mới về cơ chế sinh học, đặc biệt trong lĩnh vực hình thành mạch máu (angiogenesis). Gần đây, Galectin-8 (Gal-8) – một protein thuộc họ galectin – đã nổi lên như một nhân tố quan trọng khi tương tác với yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu (VEGF), mang lại tiềm năng ứng dụng lớn trong y học.

    Công trình từ Đại học Pavol Jozef Šafárik (Slovakia) đã chứng minh Gal-8 đóng vai trò then chốt trong việc thúc đẩy sự phát triển mạch máu mới. Trong thí nghiệm trên tế bào nội mô tĩnh mạch rốn người (HUVEC) và phôi gà, các nhà khoa học phát hiện Gal-8 chỉ phát huy hiệu quả rõ rệt khi kết hợp với VEGF. Cụ thể, sự kết hợp này làm tăng đáng kể khả năng tăng sinh và di chuyển của tế bào nội mô – hai yếu tố cốt lõi của angiogenesis. Phân tích sâu hơn cho thấy Gal-8 điều khiển các con đường tín hiệu HIF-1 và PI3K/AKT, đồng thời tương tác với hệ thống cytokine, từ đó khuếch đại tác động của VEGF.

    Phát hiện này mở ra nhiều hướng ứng dụng tiềm năng. Trong ung thư, việc ức chế Gal-8 có thể trở thành chiến lược ngăn chặn nguồn cung máu đến khối u, qua đó hạn chế di căn. Ngược lại, trong các bệnh lý cần tái tạo mạch máu như nhồi máu cơ tim hoặc tổn thương mô, việc kích hoạt Gal-8 cùng VEGF có thể thúc đẩy phục hồi tuần hoàn. Đáng chú ý, nghiên cứu cũng hứa hẹn cải thiện các bệnh về mắt như võng mạc tiểu đường hay thoái hóa điểm vàng – những tình trạng liên quan đến angiogenesis bất thường gây mù lòa.

    Tuy nhiên, thách thức không nhỏ vẫn tồn tại. Cơ chế phân tử chi tiết của Gal-8 chưa được làm rõ hoàn toàn, đòi hỏi nghiên cứu sâu hơn về cách nó điều hòa các con đường tín hiệu. Bên cạnh đó, tính an toàn khi ứng dụng Gal-8 vào lâm sàng cần được đánh giá kỹ lưỡng, đặc biệt là nguy cơ tác động phụ lên hệ miễn dịch hoặc quá trình viêm. Các nhà khoa học cũng nhấn mạnh sự cần thiết của việc mở rộng mô hình thử nghiệm trên động vật có hệ sinh lý gần với người, như chuột biến đổi gen, để tăng độ tin cậy trước khi chuyển sang giai đoạn thử nghiệm lâm sàng.

    Kết quả nghiên cứu không chỉ củng cố hiểu biết về sinh học mạch máu mà còn đặt nền móng cho các liệu pháp điều trị đột phá. Theo nhóm tác giả, thành công này đến từ việc kết hợp đa phương pháp, từ mô hình tế bào (in vitro) đến sinh vật sống (in vivo), giúp đánh giá toàn diện vai trò của Gal-8. Trong tương lai, việc khai thác tiềm năng của protein này cần song hành với nghiên cứu về tính đặc hiệu và khả năng kiểm soát tác động của nó trong từng bối cảnh bệnh lý cụ thể.

    Như một mảnh ghép quan trọng trong bức tranh angiogenesis, Gal-8 đang dần hé lộ sức mạnh của mình. Dù hành trình từ phòng thí nghiệm đến giường bệnh vẫn còn dài, những bước tiến này đã thắp lên hy vọng về các liệu pháp nhắm trúng đích, an toàn và hiệu quả cho hàng triệu bệnh nhân trên toàn cầu.

    Tài liệu tham khảo:
    Varinská, L., et al. (2020). Galectin-8 favors VEGF-induced angiogenesis: in vitro study in human umbilical vein endothelial cells and in vivo study in chick chorioallantoic membrane. Anticancer Research, 40(6), 3191–3201. https://doi.org/10.21873/anticanres.14300

  • Tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương cải thiện tình trạng tổn thương thận cấp tính do nhiễm trùng huyết

    Tế bào gốc trung mô có nguồn gốc từ tủy xương cải thiện tình trạng tổn thương thận cấp tính do nhiễm trùng huyết

    Tế bào gốc trung mô từ tủy xương (BMSC) đóng vai trò quan trọng trong điều hòa miễn dịch và tái tạo mô nhờ khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau. BMSC có thể ức chế phản ứng viêm và thúc đẩy quá trình mitophagy, qua đó cải thiện tổn thương do nhiễm trùng huyết – một yếu tố nguy cơ phổ biến dẫn đến tổn thương thận cấp tính (AKI).

    Các nghiên cứu đã thực hiện nhằm đánh giá vai trò của BMSC trong tổn thương thận cấp tính do nhiễm trùng huyết (SI-AKI) trên mô hình chuột được thiết lập bằng phương pháp thắt và thủng manh tràng. Đồng thời, tế bào biểu mô ống thận người (HK-2) được xử lý bằng lipopolysaccharide (LPS) để mô phỏng SI-AKI trong điều kiện in vitro.

    Nhiễm trùng huyết là nguyên nhân hàng đầu gây tổn thương thận cấp tính do phản ứng miễn dịch quá mức của cơ thể trước tác nhân gây nhiễm. SI-AKI không chỉ là vấn đề nghiêm trọng trong các chuyên khoa nội, ngoại và hồi sức tích cực (ICU) mà còn là yếu tố nguy cơ độc lập làm gia tăng tỷ lệ tử vong, kéo dài thời gian nằm viện và tăng chi phí điều trị. Đáng chú ý, người cao tuổi là nhóm có nguy cơ cao mắc SI-AKI, với tỷ lệ bệnh ngày càng gia tăng. Tuy nhiên, đến nay vẫn chưa có phương pháp điều trị đặc hiệu, và liệu pháp thay thế thận vẫn là lựa chọn chủ yếu cho các trường hợp nặng.

    Với khả năng tự làm mới và biệt hóa đa dòng, BMSC đóng vai trò thiết yếu trong việc duy trì, sửa chữa và tái tạo mô. Các nghiên cứu cho thấy BMSC có khả năng hướng đích đến thận, tiết các yếu tố sinh học quan trọng và thúc đẩy quá trình phục hồi mô thận bị tổn thương. Trên mô hình chuột bị nhiễm trùng huyết do thắt và thủng manh tràng, tiêm BMSC giúp giảm tỷ lệ tử vong, cải thiện tổn thương phổi và ức chế các yếu tố gây viêm. Ngoài ra, BMSC làm giảm đáng kể mức độ tổn thương ống thận, bao gồm mất viền bàn chải, hình thành trụ và không bào. BMSC cũng giúp giảm chỉ số tổn thương ống thận, nồng độ BUN và creatinin huyết thanh, đồng thời hạn chế các yếu tố gây viêm trong huyết thanh và mô thận. Đáng chú ý, BMSC có thể tăng đáng kể tỷ lệ sống sót và phục hồi chức năng cơ quan trên chuột mắc nhiễm trùng huyết do thủng manh tràng.

    Hơn nữa, nghiên cứu của Liu và cộng sự (2014) đã chỉ ra rằng liệu pháp BMSC có thể cải thiện tổn thương thận cấp tính do gentamicin thông qua việc khôi phục các chỉ số sinh hóa trong máu và ức chế phản ứng viêm. Những phát hiện này mở ra triển vọng ứng dụng BMSC như một liệu pháp tiềm năng trong điều trị tổn thương thận cấp tính do nhiễm trùng huyết.

    Trong mô thận của chuột thuộc nhóm điều trị bằng BMSC, mức độ các protein liên quan đến mitophagy cho thấy sự thay đổi đáng kể: cụ thể, biểu hiện TOM20 và TIM23 giảm, tỷ lệ LC3II/LC3I tăng và mức độ p62 giảm so với nhóm mô hình. Điều này cho thấy BMSC có khả năng kích hoạt quá trình loại bỏ ty thể bị tổn thương, giúp bảo vệ tế bào biểu mô ống thận.

    BMSC điều chỉnh biểu hiện Parkin thông qua việc tăng cường SIRT1 trong tế bào biểu mô ống thận của mô thận chuột và tế bào HK-2, từ đó ảnh hưởng đến quá trình thực bào ty thể. Vì apoptosis qua trung gian ty thể đóng vai trò quan trọng trong cơ chế tổn thương AKI, BMSC có thể làm giảm quá trình này bằng cách ức chế apoptosis của tế bào biểu mô ống thận trong SI-AKI. Cụ thể, BMSC làm giảm biểu hiện của Bax và caspase-3, đồng thời tăng cường biểu hiện của Bcl-2 thông qua trục tín hiệu SIRT1/Parkin. Điều này cho thấy ức chế apoptosis có thể là một trong những cơ chế quan trọng giúp BMSC sửa chữa tổn thương thận. Ngoài ra, BMSC còn có khả năng ức chế apoptosis của tế bào thận và làm giảm tổn thương thận do bệnh thận đái tháo đường.

    Tóm lại, BMSC có thể hướng đích đến mô thận và làm giảm tổn thương bệnh lý trong mô hình SI-AKI. Cơ chế bảo vệ này liên quan đến việc ức chế phản ứng viêm và thúc đẩy mitophagy trong tế bào biểu mô ống thận và tế bào HK-2. Đặc biệt, BMSC làm tăng biểu hiện Parkin và SIRT1 trong tế bào HK-2. Khi Parkin bị bất hoạt hoặc SIRT1 bị ức chế, tác dụng thúc đẩy mitophagy của BMSC bị đảo ngược, chứng tỏ vai trò trung tâm của trục SIRT1/Parkin trong quá trình này. Ngoài ra, BMSC còn ức chế apoptosis và pyroptosis của tế bào biểu mô ống thận bằng cách điều hòa SIRT1/Parkin. Kết quả nghiên cứu cho thấy BMSC có thể bảo vệ chuột khỏi SI-AKI thông qua việc thúc đẩy mitophagy thông qua điều chỉnh SIRT1/Parkin.

    Tài liệu tham khảo: Guo J, Wang R, Liu D. Bone Marrow-Derived Mesenchymal Stem Cells Ameliorate Sepsis-Induced Acute Kidney Injury by Promoting Mitophagy of Renal Tubular Epithelial Cells via the SIRT1/Parkin Axis. Front Endocrinol (Lausanne). 2021 Jun 25;12:639165. doi: 10.3389/fendo.2021.639165. PMID: 34248837; PMCID: PMC8267935.

    Biên dịch: ThS. Trương Thị Thuý

  • Liệu pháp tế bào gốc là một phương pháp tiếp cận đầy hứa hẹn để điều trị đột quỵ do thiếu máu cục bộ

    Đột quỵ còn được gọi là tai biến mạch máu não. Đây là tình trạng não bộ bị tổn thương nghiêm trọng do quá trình cấp máu não bị gián đoạn hoặc giảm đáng kể do tắc nghẽn hoặc vỡ mạch máu khiến não bộ bị thiếu oxy, không đủ dinh dưỡng để nuôi các tế bào. Đột quỵ là một rối loạn đa yếu tố và là nguyên nhân gây ra tình trạng tàn tật lâu dài hoặc gây ra tử vong với 6,6 triệu ca tử vong do đột quỵ vào năm 2019. Sau khi bị đột quỵ, hơn 1/3 bệnh nhân bị rối loạn chức năng và thần kinh. Các yếu tố nguy cơ liên quan đến đột quỵ do thiếu máu đã được chứng minh như yếu tố di truyền, bệnh tim, tuổi tác, giới tính, tăng huyết áp, hút thuốc, chế độ ăn uống không lành mạnh, ít vận động, tiểu đường, sử dụng quá nhiều rượu và ma túy. Các phương pháp điều trị được sử dụng bao gồm phẫu thuật kết hợp với sử dụng thuốc.

    Mục đích của việc phẫu thuật hay dùng thuốc đều để loại bỏ cục máu đông để ngăn ngừa sự suy thoái của hệ thần kinh. Tuy nhiên phẫu thuật không phải là một phương pháp an toàn và dùng thuốc ẩn chứa nhiều thách thức như tương tác thuốc-thuốc, khó đưa thuốc qua hàng rào máu não, chảy máu dạ dày làm giảm hiệu quả điều trị hoặc nguy cơ bị đột quỵ lại trong thời ngắn sau khi điều trị.

    Liệu pháp tế bào gốc đang được kì vọng mang tới hiệu quả điều trị ổn định và lâu dài đồng thời là một biện pháp hứa hẹn do tiềm năng bảo vệ và tái tạo của chúng. Nhiều nghiên cứu được thực hiện để đánh giá tiềm năng của nhiều loại tế bào gốc khác nhau như tế bào gố ctrung mô, tế bào gốc đa năng cảm ứng, tế bào gốc phôi cũng như tế bào gốc thần kinh. Liệu pháp tế bào gốc trong điều trị đột quỵ nhằm tái tạo thần kinh, giảm mất tế bào thần kinh và bảo vệ tế bào thần kinh trong giai đoạn cấp tính của đột quỵ để hạn chế sự lan rộng của chấn thương.

    Ưu điểm đầu tiên của liệu pháp tế bào là việc sử dụng điều trị trong khoảng thời gian dài, có thể được thực hiện trong vòng vài ngày, vài tuần hoặc thậm chí vài tháng sau chấn thương, mang lại nhiều lợi ích hơn cho bệnh nhân. Tế bào gốc, dù là tế bào gốc đa năng cảm ứng hay tế bào gốc thần kinh nội sinh đều có khả năng thay thế các tế bào não bị tổn thương. Một số loại tế bào bị mất trong quá trình phát triển đột quỵ do thiếu máu cục bộ và việc sửa chữa các mạch máu (tế bào cơ trơn, tế bào quanh mạch và tế bào nội mô), các tế bào thần kinh, tế bào ít nhánh và tế bào hình sao được ưu tiên hàng đầu. Liệu pháp tế bào gốc được nghiên cứu như một liệu pháp tái tạo và điều trị đầy hứa hẹn cho tổn thương não do nhiều loại đột quỵ gây ra. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy các tác dụng cận tiết có lợi đã được quan sát thấy khi sử dụng tế bào gốc đa năng. Giảm chết tế bào, kích thích tăng trưởng và hỗ trợ dinh dưỡng cho tế bào chủ và tăng cường tái tạo đã được quan sát thấy trong não chủ khi sử dụng chiến lược điều trị này.

    Tế bào gốc trung mô tủy xương (BM-MSC) có tiềm năng điều trị trong giai đoạn bán cấp hoặc mãn tính của đột quỵ thiếu máu cục bộ cấp tính, nhưng các cơ chế cơ bản vẫn chưa được làm sáng tỏ đầy đủ. Một nghiên cứu và đánh giá về liệu pháp tế bào gốc trung mô tủy xương điều chỉnh quá trình chuyển hóa sphingolipid và glycerophospholipid ở chuột bị đột quỵ băn cách tiêm tĩnh mạch BM-MSC 24 giờ ở những con chuột bị tắc nghẽn động mạch não tạm thời (MCAO). Kết quả trong 21 ngày cho thấy hiệu quả tích cực của phương pháp điều trị khi làm giảm đáng kể điểm số mức độ nghiêm trọng về thần kinh của chuột (p < 0,01) và làm tăng số lượng tế bào thần kinh sống sót ở cả vùng vân não và vùng hồi răng đồi hải mã (P  < 0,01). Nhiều thông số cấu trúc của các nhánh trong tế bào thần kinh tháp lớp V ở vỏ não vận động bán cầu bị tổn thương được cải thiện nhờ điều trị bằng BM-MSC bao gồm tổng chiều dài (P < 0,05), số nhánh (P < 0,05), số giao điểm (P < 0,01) và mật độ gai (P < 0,05). Bên cạnh cấu trúc, các chất chuyển hoá trong huyết tương cũng được phân tích để đánh giá sự thay đổi về chuyển hoá của BM-MSC ở đột quỵ thiếu máu cục bộ cấp tính. Kết quả cho thấy BM-MSC điều chỉnh quá trình chuyển hoá sphingolipid bất thường và quá trình chuyển hóa glycerophospholipid liên quan đến các thành viên cốt lõi như ceramide (Cer), sphingosine-1-phosphate (S1P) và sphingomyelin (SM). Kết quả phân tích gen – enzym – phản ứng cho thấy BM-MSC ức chế con đường apoptosis do Cer gây ra và thúc đẩy con đường truyền tín hiệu S1P. Có thể thấy, tác động tăng cường của BM-MSC đối với sự sống còn của tế bào thần kinh và tính dẻo của khớp thần kinh sau đột quỵ có thể được trung gian thông qua các con đường này.

    Nhiều rào cản phải vượt qua trước khi ứng dụng thành công tế bào gốc trong lâm sàng bao gồm chiến lược theo dõi các tế bào được cấy ghép và tuổi thọ hạn chế của tế bào. Các vấn đề về đạo đức cũng như sự tương thích của tế bào ghép với cơ thể. Cần có thêm nhiều nghiên cứu lâm sàng để tìm ra lộ trình cấy ghép tối ưu, chẳng hạn như thời điểm, lộ trình và liều tiêm thích hợp.

    Xem xét sự tiến triển nhanh chóng của liệu pháp gen và việc sử dụng rộng rãi tế bào gốc trong lĩnh vực điều trị thiếu máu não cục bộ. Bất chấp những bất ổn và tác dụng phụ tiềm ẩn, nghiên cứu đang diễn ra cho thấy liệu pháp tế bào gốc có vai trò đầy hứa hẹn trong việc điều trị những bệnh nhân này.

    Nguồn

    Xu, Shixin, et al. “Bone marrow mesenchymal stem cells therapy regulates sphingolipid and glycerophospholipid metabolism to promote neurological recovery in stroke rats: A metabolomics analysis.” Experimental Neurology 372 (2024): 114619.

    Yaqubi, Sahar, and Mohammad Karimian. “Stem cell therapy as a promising approach for ischemic stroke treatment.” Current Research in Pharmacology and Drug Discovery (2024): 100183.

  • Ứng dụng tế bào gốc trung mô điều hoà quá trình apoptosis

    Ứng dụng tế bào gốc trung mô điều hoà quá trình apoptosis

    Apoptosis là một quá trình chết tế bào được lập trình phức tạp đóng vai trò duy trì cân bằng nội môi bằng cách loại bỏ các tế bào già và các tế bào bất thường. Tuy nhiên, tình trạng apoptosis bệnh lý là một yếu tố quan trọng trong sự xuất hiện và phát triển của các bệnh như xuất huyết và các bệnh thoái hóa thần kinh. Ở các khối u, tế bào ung thư có khả năng kháng apoptosis là một yếu tố quan trọng góp phần vào sự phát triển và xâm lấn của khối u. Do đó, việc điều chỉnh quá trình apoptosis bất thường của các tế bào là một phương pháp quan trọng để làm giảm các bệnh.

    Tế bào gốc trung mô (MSC) phân bố rộng rãi trong cơ thể có nhiều chức năng khác nhau trong đó khả năng điều hòa miễn dịch mạnh mẽ được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tái tạo và sửa chữa mô và điều trị các bệnh viêm nhiễm. MSC có khả năng cải thiện tình trạng bệnh viêm ở các bệnh lý liên quan bằng cách điều chỉnh apoptosis tế bào và bảo vệ tế bào, mô khỏi quá trình apoptosis và cải thiện bệnh tật thông qua các con đường điều hòa apoptosis. MSC thúc đẩy quá trình apoptosis của tế bào cụ thể để chống lại các bệnh tự miễn và khối u. Bên cạnh đó, quá trình apoptosis của chính MSC hoặc các tế bào mô xung quanh cũng giúp tăng cường hiệu quả điều trị. MSC điều chỉnh apoptosis thông qua nhiều phân tử và con đường, bao gồm ba con đường truyền tín hiệu apoptosis cổ điển và các con đường khác.

    MSC bảo vệ tế bào khỏi apoptosis

    Ở các bệnh lí liên quan đến apoptosis như bệnh tim mạch, tổn thương thận, bệnh thoái hóa thần kinh và suy buồng trứng sớm, số lượng tế bào bình thường trải qua apoptosis bệnh lý có liên quan chặt chẽ đến mức độ nghiêm trọng của bệnh. Nhiều nghiên cứu đã phát hiện ra rằng apoptosis của các tế bào này chủ yếu thông qua ba con đường, bao gồm con đường nội sinh, con đường ngoại sinh và con đường lưới nội chất. Và MSC điều chỉnh ba con đường apoptosis trên thông qua nhiều cơ chế khác nhau để đảo ngược đáng kể các sự kiện apoptosis ở nhiều trạng thái bệnh lý khác nhau (Hình 2).

    Trong con đường nội sinh, MSC tiết ra các yếu tố kiểm soát tính thấm của màng ty thể và do đó điều hòa apoptosis bằng cách điều hòa sự biểu hiện khác biệt của họ Bcl-2 (protein chỉ thị apoptosis). Con đường ngoại sinh đề cập đến các sự kiện apoptosis qua trung gian thụ thể chết, còn được gọi là con đường thụ thể chết. Cụ thể, các tín hiệu apoptosis ngoại bào kích hoạt chuỗi caspase nội bào bằng cách kích hoạt các thụ thể chết khác nhau. Và các thụ thể chết này và các hệ thống tín hiệu liên quan cũng là các mục tiêu quan trọng để MSC phát huy tác dụng chống apoptosis. Ví dụ, MSC làm giảm đáng kể TNF-α, nitric oxide synthase có thể gây cảm ứng các tín hiệu tăng apoptosis khác trong môi trường vi mô của tế bào và cuối cùng làm giảm apoptosis của tế bào. Apoptosis tế bào thông qua lưới nội chất do sự gia tăng các protein bị sai hỏng dẫn đến chức năng lưới nội chất bị suy yếu và căng thẳng lưới nội chất dài hạn gây ra chứng apoptosis. MSC ức chế hiệu quả chứng apoptosis do thiếu oxy gây ra bằng cách làm giảm căng thẳng lưới nội chất và ức chế quá trình phosphoryl hóa p38 MAPK. Ngoài ba con đường truyền tín hiệu apoptosis chính được đề cập ở trên, còn có những con đường khác kiểm soát apoptosis bằng cách điều chỉnh sự biểu hiện của các gen liên quan đến sự sống còn và apoptosis. Theo các gen được điều chỉnh, các con đường này nên được chia thành hai loại: con đường chống apoptosis và con đường thúc đẩy apoptosis.

    MSC thúc đẩy quá trình apoptosis của tế bào khối u

    Ngoài tác dụng ức chế apoptosis, MSC cũng được phát hiện có tác dụng thúc đẩy quá trình apoptosis của tế bào khối u và ức chế sự phát triển của khối u. Ví dụ, miR-23b-5p có nguồn gốc từ MSC-Exos làm giảm đáng kể sự tăng sinh và gây apoptosis của các tế bào bệnh bạch cầu tủy cấp tính bằng cách đảo ngược con đường PI3K/AKT được kích hoạt bằng TRIM14. MSC cũng đã được chứng minh là có tác dụng thúc đẩy apoptosis đáng kể đối với nhiều loại tế bào khối u khác, bao gồm tế bào u thần kinh đệm U251, tế bào ung thư tuyến tụy, tế bào ung thư biểu mô tế bào gan và tế bào u lympho. Những phát hiện này cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi của MSC trong lĩnh vực điều trị khối u.

    MSC được đặc trưng bởi tính không đồng nhất của chúng và bao gồm nhiều phân nhóm khác nhau mang lại cho chúng khả năng thích ứng đáng chú ý, thể hiện cả tác dụng ức chế và thúc đẩy có thể là do nhiều yếu tố khác nhau. Ví dụ, interferon-gamma kích hoạt MSC và thúc đẩy tác dụng chống viêm và chống apoptosis bằng cách gây ra sự giải phóng nhiều yếu tố chống viêm và yếu tố tăng trưởng ức chế phản ứng viêm và làm giảm chết tế bào. Ngược lại, một số cytokine như LPS có thể kích thích MSC tiết ra các phân tử tín hiệu làm tăng tình trạng viêm và tăng apoptosis. Trong những trường hợp như vậy, MSC có thể góp phần thúc đẩy phản ứng viêm và tạo điều kiện cho các quá trình apoptosis. Tuy nhiên, cơ chế điều hòa apoptosis của MSC vẫn cần được khám phá thêm. Đặc biệt, mạng lưới điều hòa phức tạp của MSC đối với apoptosis, autophagy, lão hóa, tăng sinh và sự sống còn của các tế bào mô cần được quan tâm nhiều hơn. Những nghiên cứu này sẽ giúp hiểu rõ hơn vai trò quan trọng của MSC trong việc duy trì cân bằng nội môi.

    Nguồn

    Chen, Zhuo, et al. “The dual role of mesenchymal stem cells in apoptosis regulation.” Cell Death & Disease 15.4 (2024): 250.

    Biên dịch: ThS. Trương Thị Thuý