Author: admin

  • Xây dựng thành công mô hình phôi nang người từ tế bào gốc vạn năng

    Xây dựng thành công mô hình phôi nang người từ tế bào gốc vạn năng

    Các nhà khoa học tại Bệnh viện Đại học Y khoa Quảng Châu, Trung Quốc vừa công bố kết quả trong việc biệt hóa ngược các tế bào gốc vạn năng cảm ứng thành cấu trúc giống phôi nang của người. Nghiên cứu này sẽ là cơ sở để tiếp tục các nghiên cứu về sự bất thường trong trong quá trình làm tổ sớm của phôi gây ra bởi các khuyết tật phát triển ở giai đoạn đầu của phôi. Nghiên cứu được đăng trên tạp chí Nature vào ngày 7/9/2021.

    Phôi nang bao gồm ba dòng tế bào đầu tiên của phôi: lá nuôi phôi (trophectoderm), ngoại bì và nội bì nguyên thủy, tất cả đều cần thiết cho sự phát triển sớm và hình thành cơ quan. Trong đó, lá nuôi phôi là biểu mô đầu tiên xuất hiện trong quá trình phát sinh phôi của động vật có vú, tạo nên thành ngoài của phôi nang. Lớp tế bào này xuất hiện đồng thời với dịch phôi bào khi phôi dâu phát triển thành phôi nang và thường chỉ có thể thu nhận từ phôi thai, và quan trọng hơn là lớp tế bào này không thể biệt hóa được từ các tế bào gốc vạn năng.

    Những lo ngại về đạo đức và việc tiếp cận với phôi nang người bị hạn chế, vì điều này nên cho đến thời điểm hiện tại, những hiểu biết về quá trình hình thành phôi sớm ở người vẫn còn nhiều khiếm khuyết. Để giải quyết điều này, các nhà khoa học cần có một mô hình đáng tin cậy mô phỏng lại các giai đoạn đầu của quá trình hình thành phôi thai người. Nhóm nghiên cứu của Yong Fan và các cộng sự tại Bệnh viện Đại học Y khoa Quảng Châu; Bệnh viện Đại học Bắc Kinh; Đại học Mỏ và Công nghệ Trung Quốc; Đại học Khoa học và Công nghệ Côn Minh (Trung Quốc); Đại học Khoa học và Công nghệ (Vương quốc Ả Rập Xê Út), đã phát triển một quy trình cảm ứng ba chiều (3D). Quy trình này chỉ gồm hai bước để tạo ra các cấu trúc giống như phôi bào (EPS-blastoid) từ các tế bào gốc đa năng (EPS). Các phân tích về hình thái và hệ phiên mã (transcriptome) cho thấy rằng EPS-blastoid chứa các dòng tế đầu tiên của phôi và tương tự với phôi nang tự nhiên.

    Trong quy trình cụ thể, nhóm của Yong Fan đã cảm ứng các tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC) thành các tế bào vạn năng mở rộng (EPS). Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã xử lý EPS với protein BMP4 để tạo ra các tế bào giống lá nuôi phôi. Trong giai đoạn từ ngày 1 đến ngày 5 cảm ứng với protein BMP4, các gen của ngoại phôi bì giảm dần biểu hiện trong khi các gen liên quan đến lá nuôi phôi tăng biểu hiện. Ở ngày thứ 2 các tế bào được cảm ứng với protein BMP4 đã bắt đầu phân cực giống hình thái của các tế bào lá nuôi phôi thực sự. Ở bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã trộn các tế bào EPS với các tế bào giống lá nuôi phôi vừa thu được theo tỉ lệ từ 1:4–1:5. Sau khoảng từ 5 đến 6 ngày đồng nuôi cấy, cấu trúc giống phôi nang blastoid được hình thành (Hình 1).

    Hình 1. Quá trình cảm ứng các tế bào gốc vạn năng thành cấu trúc giống phôi nang
    (Nguồn: Fan, Y. và cộng sự, 2021)

    Sau 24 giờ đầu tiên của quá trình đồng nuôi cấy, hỗn hợp các tế bào có liên kết lỏng lẻo đã bắt đầu liên kết chặt lại. Từ ngày thứ 4 phối trộn hai dòng tế bào, các khoang nhỏ đặc trưng cho phôi nang bắt đầu hình thành. Các khoang này lớn dần và rõ ràng hơn vào ngày 5 đến ngày 6. Về mặt hình thái, những phôi bào người này tương tự như phôi nang người tự nhiên ở ngày phôi thứ 6 (Hình 2).


    Hình 2.
    So sánh hình thái của EPS-blastoid và phôi nang tự nhiên ở ngày phôi thứ 6
    (Nguồn: Fan, Y. và cộng sự, 2021)

    Theo nhóm nghiên cứu của TS. Yong Fan, họ đã phát triển thành công mô hình giả lập sự phát triển phôi bào của người và mô hình này có thể được tạo ra với số lượng lớn. Kết quả của công trình này tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu những khiếm khuyết trong quá trình làm tổ của phôi sớm gây nên các hiện tượng sảy thai và khuyết tật ở trẻ sơ sinh; đồng thời thúc đẩy nghiên cứu sự biệt hóa của tế bào gốc trong giai đoạn làm tổ của phôi. Ngoài ra, EPS-blastoid đem đến nguồn mẫu vô tận để nghiên cứu về quá trình phát triển phôi cũng như các thành phần ngoài phôi mà trước đó không thể thực hiện được trên các dòng tế bào gốc vạn năng.

    ThS. Trương Châu Nhật – Viện Tế bào gốc, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, VNU-HCM

    Tham khảo:

    Fan, Y., Z. Min, S. Alsolami, Z. Ma, E. Zhang, W. Chen, K. Zhong, W. Pei, X. Kang, P. Zhang, Y. Wang, Y. Zhang, L. Zhan, H. Zhu, C. An, R. Li, J. Qiao, T. Tan, M. Li and Y. Yu (2021). “Generation of human blastocyst-like structures from pluripotent stem cells.” Cell Discov 7(1): 81.

    Tin lược dịch từ nguồn: https://www.nature.com/articles/s41421-021-00316-8

  • Mô hình hoá bệnh ti thể trên tế bào gốc vạn năng của người

    Mô hình hoá bệnh ti thể trên tế bào gốc vạn năng của người

    Ti thể là một loại bào quan phức tạp chứa các con đường thiết yếu liên quan đến chuyển hóa năng lượng, cân bằng nội môi ion, truyền tín hiệu và quá trình apoptosis. Với hơn 330 gen bệnh ti thể khác nhau được xác định, việc mô hình hóa tất cả các gen và đột biến riêng biệt liên quan đến bệnh ti thể là vô cùng cần thiết. Cho đến nay, mặc dù có một số lựa chọn điều trị đầy hứa hẹn, nhưng vẫn không có phương pháp điều trị nào được xác nhận về mặt lâm sàng đối với các bệnh về ty thể. Với sự thiếu hụt của các mô hình có thể áp dụng các phương pháp tiếp cận lâm sàng, các mô hình tế bào gốc đa năng ở người (hPSC) về bệnh ti thể cung cấp một giải pháp thay thế đầy hứa hẹn như một nền tảng khám phá thuốc.

    Không chỉ đơn thuần là “nhà máy năng lượng của tế bào”, ti thể còn xử lý các quá trình sinh hóa cực kỳ quan trọng bao gồm tín hiệu tế bào, quá trình apoptosis, cân bằng nội môi canxi…Các bệnh về ti thể làm gián đoạn quá trình sản xuất năng lượng của tế bào và là một trong những nhóm rối loạn di truyền phức tạp nhất, chúng không đồng nhất về mặt lâm sàng và di truyền, thường ảnh hưởng đến các loại tế bào có nhu cầu năng lượng cao ở não, tim và thận. Các bệnh về ti thể được phân loại là các rối loạn sản sinh năng lượng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến việc sản xuất ATP thông qua hệ thống phosphoryl hóa oxy hóa (OXPHOS). Các bệnh liên quan đến ti thể có thể là kết quả của các đột biến trong DNA ở nhân tế bào (nDNA) hoặc DNA ở ti thể (mtDNA). Ngoài ra, kiểu hình của bệnh không đồng nhất và đặc trưng theo từng mô, gây khó khăn cho việc chẩn đoán và nghiên cứu. Việc mô hình hóa các rối loạn này là một thách thức vì nhiều mô hình bệnh ti thể trên động vật không tương đồng hoàn toàn với kiểu hình ở người cho các gen bệnh đã biết. Ngoài ra, việc tiếp cận với các loại tế bào hoặc mô liên quan đến bệnh từ bệnh nhân thường bị hạn chế. Để khắc phục những khó khăn này, nhiều nhóm nghiên cứu đã chuyển sang sử dụng tế bào gốc vạn năng của người (hPSC) để tạo mô hình bệnh ti thể cho cả nDNA và mtDNA. Tận dụng khả năng của hPSC để biệt hoá thành các loại tế bào có liên quan về mặt lâm sàng, các mô hình này cho phép nghiên cứu chi tiết về các cơ chế gây bệnh và xây dựng phác đồ điều trị đầy hứa hẹn.

    Tế bào gốc vạn năng có khả năng tạo ra các tế bào từ cả ba lớp mầm và tự làm mới vô thời hạn (Hình 1). Tế bào gốc vạn năng của người (hPSC) có thể được tạo ra từ khối tế bào bên trong của phôi nang, được gọi là tế bào gốc phôi người (hESC), hoặc bằng cách tái lập trình các tế bào soma, thường là nguyên bào sợi hoặc tế bào đơn nhân máu ngoại vi (PBMC), để tạo ra các tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSC). Cả hai dạng hPSC đều có khả năng tự đổi mới vô thời hạn và có thể biệt hóa thành ba lớp mầm sơ cấp. Chính khả năng biệt hoá này làm cho hPSC phù hợp để mô hình hóa vô số hệ thống bị ảnh hưởng bởi các bệnh liên quan đến ti thể.

    Hình 1. Thế hệ và công dụng của các mô hình tế bào gốc ở người.

    Mô hình hPSC đối với các bệnh ti thể có thể được tạo ra bằng cách tái lập trình các tế bào soma thành iPSC và sử dụng các phương pháp tiếp cận chỉnh sửa gen (ví dụ, CRISPR-Cas9).

    Hình 2. Cách tạo và xác nhận các dòng iPSC bệnh ti thể.

    Việc tái lập trình các tế bào soma để tạo thành iPSC có thể được thực hiện bằng cách sử dụng các công nghệ: véc-tơ virus tích hợp như retrovirus và lentivirus, virus không tích hợp như virus Sendai, vectơ từng đoạn và ARN biến đổi (modRNA).

    Việc chỉnh sửa gen bằng CRISPR-Cas9 có thể được thực hiện sau khi tái lập trình, thực hiện đồng thời hoặc trước khi tái lập trình hay thực hiện trên hPSC để tạo ra các dòng đột biến. Rất nhiều nghiên cứu đã tiết lộ rằng hệ thống CRISPR-Cas9 có thể được sử dụng để lập trình lại các tế bào soma thành iPSC và sửa đổi các tế bào vạn năng về mặt di truyền. Tế bào soma được phân lập từ một bệnh nhân mang đột biến được lập trình lại thành iPSC bằng cách chuyển gen thông qua vectơ virus hoặc các dạng vectơ khác. Các iPSC sau đó được biến đổi gen để sửa chữa đột biến bằng công nghệ CRISPR-Cas9. Các iPSC đã hiệu chỉnh được tăng sinh và cảm ứng biệt hóa thành các tế bào đích. Cuối cùng, các tế bào được truyền vào lại bệnh nhân để điều chỉnh tình trạng bệnh.

    Hình 3. Chỉnh sửa gen qua trung gian CRISPR-Cas9 trên iPSC

    Các mô hình bệnh ti thể trên hPSC cung cấp một hệ thống để nghiên cứu các cơ chế gây bệnh liên quan đến gen hoặc đột biến trên các mô liên quan đến kiểu hình lâm sàng. Một loạt các nghiên cứu đã sử dụng mô hình này để tạo ra các loại tế bào có liên quan bệnh về ti thể nhằm điều tra các khiếm khuyết cụ thể của mô hoặc để sàng lọc các phương pháp điều trị tiềm năng cho các bệnh thuộc nhóm này như hội chứng Barth, bệnh Parkinson, hội chứng PEO và Alpers, hội chứng cạn kiệt mtDNA, hội chứng Leigh.

    Nguyễn Thị Hiền Trang – Viện Tế bào gốc, Trường Đại học khoa học tự nhiên, VNU-HCM

    Tin lược dịch từ nguồn: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8306397/

  • Chính thức cấp phép chữa thoái hóa khớp gối bằng tế bào gốc

    Chính thức cấp phép chữa thoái hóa khớp gối bằng tế bào gốc


    TTO – Mới đây, Bộ Y tế đã cho phép Bệnh viện Đa khoa Vạn Hạnh được áp dụng chính thức kỹ thuật điều trị thoái hóa khớp bằng tế bào gốc mô mỡ tự thân và huyết tương giàu tiểu cầu. “Ứng dụng tế bào gốc (TBG) trong điều trị thoái hóa khớp gối – là công trình nghiên cứu phối hợp từ năm 2013-2016 giữa các đơn vị điều trị Bệnh viện Nhân Dân 115 (TP.HCM), Bệnh viện Đa khoa Vạn Hạnh (TP.HCM) và Phòng thí nghiệm tế bào gốc ĐH Khoa học tự nhiên TP.HCM.

    Đây là phương pháp áp dụng TBG trung mô từ mô mỡ tự thân (lấy mô mỡ của chính người bệnh để tách chiết lấy TBG) tiêm vào khớp gối nhằm điều trị thoái hóa khớp.

    Có 30 người bệnh thoái hóa khớp gối được điều trị, theo dõi đánh giá hiệu quả qua từng giai đoạn 6, 12 tháng, đang tiếp tục đến 18 tháng. Kết quả sau 12 tháng cho thấy người bệnh không bị đau khớp trở lại như phương pháp điều trị nội soi truyền thống, chức năng khớp được cải thiện, các lớp sụn dày hơn và tình trạng phù xương dưới sụn giảm. Tất cả các tổn thương xương dưới sụn đều phục hồi.

    Nghiên cứu cũng cho thấy một số hạn chế: do là TBG tự thân của người bệnh nên không kiểm soát được số lượng, chất lượng TBG (người bệnh ốm quá khó có mỡ), nếu trường hợp thay đổi trục khớp nhiều sẽ giảm hiệu quả. Ở người bệnh lớn tuổi (trên 70 tuổi) chất lượng TBG cũng rất hạn chế…

    Nghiên cứu “Ứng dụng TBG trong điều trị thoái hóa khớp gối” của các tác giả VN đã được chấp nhận công bố trên tạp chí quốc tế Stem Cells Translational Medicine ngày 28-7-2016, với quy trình bài bản, thực hiện nghiêm túc, có đối chiếu so sánh giữa phương pháp điều trị truyền thống là nội soi khớp gối và phương pháp TBG.

    Người bệnh được chụp MRI để so sánh sự thay đổi của lớp sụn khớp và xương dưới sụn vào các thời điểm 6, 12, 18 tháng.

    Đề tài đã được hội đồng khoa học Bộ Y tế nghiệm thu và qua thẩm định kết quả triển khai thí điểm, mới đây Bộ Y tế đã cho phép Bệnh viện Đa khoa Vạn Hạnh được áp dụng chính thức kỹ thuật điều trị thoái hóa khớp bằng TBG mô mỡ tự thân và huyết tương giàu tiểu cầu.

    Được biết hiện nay tại các nước như Hoa Kỳ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Philippines, Thái Lan… cũng đã áp dụng kỹ thuật này.

    #tếbàogốc #thoáihoákhớp #cấpphép

  • Điều trị tiểu đường type 1 bằng tế bào gốc

    Mới đây, bệnh viện Vạn Hạnh (Quận 10, TP.HCM) đã trở thành đơn vị đầu tiên trong cả nước được Bộ Y tế cho phép thử nghiệm điều trị tiểu đường (đái tháo đường) type 1, bằng tế bào gốc. Đây là công trình hợp tác giữa bệnh viện Vạn Hạnh và PTN Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào gốc, trường ĐH Khoa học Tự nhiên TP. HCM.

    #tiểuđường #đáitháođường #ghéptếbàogốc

  • Trẻ hóa da bằng tế bào gốc mô mỡ tự thân

    Trẻ hóa da bằng tế bào gốc mô mỡ tự thân

    Trị liệu bằng tế bào gốc cho da bị lão hóa đã và đang được chứng minh là phương pháp mang lại hiệu quả và tiềm năng to lớn. Với tốc độ phát triển của khoa học và công nghệ, các nhà nghiên cứu đang trên con đường hoàn thiện liệu pháp tế bào gốc điều trị da lão hóa, nhất là cho da bị tổn thương do ánh nắng mặt trời. Với sự tiến bộ trong phẫu thuật thẩm mỹ kết hợp với tế bào gốc chắc chắn sẽ làm nên một công cuộc cách mạng to lớn trong việc chăm sóc sắc đẹp cho các chị em phụ nữ nói riêng và cho tất cả mọi người nói chung.

    Tác động tức thời của ánh nắng mặt trời không gây tổn thương cho da, thậm chí còn có khả năng thúc đẩy sản sinh ra vitamin D, nhờ đó cơ thể hấp thụ canxi dễ hơn và tạo điều kiện cho hệ xương chắc khỏe. Tuy nhiên, sau một thời gian dài dưới tác động của ánh nắng mặt trời, nguy hiểm hơn với cường độ tia cực tím (UV) mạnh và khi tuổi tác càng cao, quá trình lão hóa da sẽ xảy ra càng mạnh mẽ, các nếp nhăn bắt đầu xuất hiện. Khi chúng ta ngày một lớn tuổi, những cấu trúc sợi đàn hồi của da cũng bị thoái hóa theo và tác động của tia UV từ ánh sáng mặt trời sẽ khiến quá trình lão hóa diễn ra nhanh hơn.

    Hình 1. Lớp biểu bì da trước và sau khi tiêm tế bào gốc.

    Theo nghiên cứu, nguyên nhân chính gây ra sự lão hóa da là tuổi tác. Bên cạnh đó, các yếu tố bên ngoài như việc tiếp xúc với ánh nắng mặt trời trở thành yếu tố tăng cường cho sự lão hoá. Các nguyên nhân bệnh sinh của sự lão hóa da là thoái hóa chất nền elastin, mất oxytalan và sợi elaunin ở vùng dưới biểu bì, sự biến đổi bất thường trong hoạt động hoạt hóa của sợi elastin làm mất các đặc tính chức năng của chúng ở lớp hạ bì.

    Trong thời gian gần đây, các bác sĩ phẫu thuật thẩm mỹ đã và đang ứng dụng tế bào gốc trong điều trị lão hóa da và tổn thươngda do ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, đa số chúng ta vẫn chưa biết chính xác những phương pháp điều trị tế bào gốc dành cho da lão hóa được tiến hành như thế nào. Nói một cách dễ hiểu, các bác sĩ phẫu thuật thẩm mỹ sẽ sử dụng tế bào gốc trưởng thành được thu nhận từ chính cơ thể bệnh nhân, tiêm vào vùng da bị tổn thương để kích thích hoạt động làm trẻ hóa da. Phương thức điều trị này được gọi là liệu pháp sử dụng tế bào gốc (cụ thể là tế bào gốc trung mô từ mô mỡ tự thân của bệnh nhân) để tái tạo lại chất nền ngoại bào ở những bệnh nhân bị lão hóa da do tác động của ánh sáng mặt trời. Kết quả nghiên cứu cho thấy chỉ trong vòng vài tuần dưới sự điều trị bằng tế bào gốc, mạng lưới elastin bị tổn thương do ánh nắng mặt trời trong da của bệnh nhân sẽ được loại bỏ và thay thế bằng các mô và cấu trúc mới. Không chỉ vậy, tế bào gốc còn có tác dụng đối với những mô tổn thương ở dưới lớp sâu hơn của biểu bì (lớp hạ bì).

    Hình 2. Sự phục hồi của lớp hạ bì sau khi tiêm tế bào gốc so sánh với tình trạng trước khi tiêm.

    Theo báo cáo của Tiến sĩ-Bác sĩ Luis Charles-de-Sá và các cộng sự, điều trị da lão hóa do ảnh hưởng của ánh nắng mặt trời bằng cách tiêm tế bào gốc trung mô (MSC) của chính bệnh nhân là thích hợp, có tiềm năng cao và đủ khả năng giúp tái tạo lại cấu trúc đầy đủ của một làn da tươi trẻ khỏe mạnh. Nghiên cứu này đã được công bố trên “Plastic and Reconstructive Surgery”, tạp chí y khoa chính thức của Hiệp hội Bác sĩ phẫu thuật thẩm mỹ Hoa Kỳ, số tháng 6/2020. Nhóm nghiên cứu của Luis đã tiến hành thử nghiệm liệu pháp điều trị lão hóa da với tế bào gốc ở một nhóm gồm 20 bệnh nhân có tuổi trung bình là 56, và họ đều được lên lịch phẫu thuật căng da mặt bằng tế bào gốc. Số bệnh nhân này đều sống ở phía đông bắc của Brazil –khu vực mà người dân phải tiếp xúc với ánh nắng mặt trời gay gắt. Các bệnh nhân tham gia thử nghiệm sẽ được lấy một mẫu mỡ nhỏ ở bụng, sau đó mỗi mẫu mỡ sẽ được xử lý để thu nhận MSC riêng cho từng bệnh nhân. Tế bào gốc MSC sau khi nuôi cấy sẽ được tiêm dưới da mặt và trước tai của bệnh nhân. Sau khoảng từ ba đến bốn tháng kể từ khi các bệnh nhân trải qua phẫu thuật căng da mặt với tế bào gốc, các mẫu da sau khi được điều trị sẽ được đem so sánh với các mẫu da trước khi được điều trị. Cụ thể, da mặt các bệnh nhân đã tiêm tế bào gốc sẽ được phân tích định lượng các thành phần chất nền đàn hồi, cathepsin K; chất nền metalloproteinase 12 (metalloelastase đại thực bào); và các dấu hiệu đại thực bào M2 CD68, DC206 và hemeoxygenase-1.

    Thông qua việc phân tích cấu trúc mô học dưới kính hiển vi, các nhà nghiên cứu đã chứng minh được rằng việc điều trị MSC có hiệu quả, giúp cải thiện cấu trúc da tổng thể. Ở lớp biểu bì bên ngoài, mẫu Pre-op (trước trị liệu với tế bào gốc) bị mất đi mạng lưới đàn hồi chính. Tuy nhiên sau khi xử lý với tế bào gốc, vùng 1 ở mẫu Post-op (sau trị liệu với tế bào gốc) đã có sự cải thiện và hồi phục của mạng lưới đàn hồi bị tổn thương do ánh sáng mặt trời.

    Tiếp tục quan sát lớp hạ bì dưới kính hiển vi, chúng ta có thể thấy được sự tích tụ của các mô đàn hồi bất thường (các chấm màu đen chi chít) ở vùng da trước phẫu thuật, đó là các mô ở lớp hạ bì đã bị tổn thương khi tiếp xúc với ánh nắng mặt trời kéo dài. Nhưng sau khi điều trị bằng tế bào gốc, mô bất thường màu đen đó gần như hoàn toàn biến mất.

    Sự phục hồi của lớp hạ bì sau khi tiêm tế bào gốc so sánh với tình trạng trước khi tiêm

    Nhận xét theo góc độ khoa học, kết quả quan sát cho thấy sự tái hình thành đầy đủ các sợi oxytalan và elaunin ở vùng dưới biểu bì, cùng với sự phục hồi cấu trúc nhú (papillary structure) của phần tiếp giáp giữa hạ bì và biểu bì. Các chất đàn hồi bị tổn thương lắng đọng ở lớp hạ bì sâu bên trong đã được thay thế bằng một mạng lưới sợi elastin bình thường. Liệu pháp điều trị bằng tế bào gốc cho làn da bị tổn thương do ánh nắng mặt trời sẽ góp phần loại bỏ các chất gây lão hóa da, thay thế chúng bằng các chất bình thường, phối hợp đồng thời với sự hoạt hóa của cathepsin K và chất nền metalloproteinase 12 và với sự mở rộng thâm nhập đại thực bào M2.

    Từ việc phân tích mô học và cấu trúc của da sau khi tiêm tế bào gốc dưới kính hiển vi, các nhà nghiên cứu đã chứng minh được việc điều trị MSC có hiệu quả đối với da lão hóa, góp phần cải thiện cấu trúc da bị tổn thương một cách tổng thể. Các khu vực dưới da mặt và trước tai bệnh nhân được điều trị bằng cách tiêm tế bào gốc đã cho thấy sự hồi phục một phần hoặc toàn bộ tổn thương do ánh sáng mặt trời gây ra đối với mạng lưới elastin co giãn của da – cấu trúc da chính bị ảnh hưởng bởi quá trình quang hóa. Ở lớp ngay bên dưới bề mặt da, các khu vực được điều trị bằng tế bào gốc cũng cho thấy sự tái sinh của mạng lưới các bó sợi và cấu trúc nền ECM ở da. Ở dưới lớp da sâu hơn (hạ bì), các lớp elastin bị tổn thương do ánh nắng mặt trời cũng được thay thế bằng mạng lưới sợi elastin bình thường. Những thay đổi này đi kèm với các dấu hiệu phân tử của các quá trình liên quan đến việc tạo ra elastin bất thường hay elastin mới thay thế. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng làn da được điều trị bằng tế bào gốc có sự tái tạo và phục hồi tích cực từ cấp độ tế bào, gen và các cấu trúc quan trọng khác, cung cấp sức bền và độ đàn hồi cần thiết cho da. Từ đó, các nhà nghiên cứu đã kết luận tế bào gốc có thể kích thích việc sửa chữa và tái tạo làn da bị tổn thương do tia UV từ ánh nắng mặt trời. Sự tái tạo các cấu trúc bên dưới đến tận lớp hạ bị mang lại tiềm năng lớn cho việc điều trị, phục hồi lại vẻ ngoài của làn da.

    Vũ Bích Ngọc, Bùi Thị Bích Hiền – Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG-HCM

    Tham khảo: https://www.sciencedaily.com/releases/2020/05/200528160510.htm

  • Ánh sáng xanh có thể kích hoạt con đường tín hiệu Wnt

    Ánh sáng xanh có thể kích hoạt con đường tín hiệu Wnt

    Ánh sáng xanh đang giúp mở ra những hiểu biết mới về con đường tín hiệu quan trọng trong quá trình phát triển phôi, duy trì mô và nguồn gốc ung thư. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois Urbana-Champaign đã phát triển một phương pháp sử dụng ánh sáng xanh để kích hoạt đường truyền tín hiệu Wnt ở phôi ếch. Nhóm nghiên cứu cho biết, các con đường tín hiệu này có nhiều vai trò khác nhau đối với sự phát triển của động vật và con người, và khả năng điều chỉnh nó bằng ánh sáng sẽ cho phép các nhà nghiên cứu nghiên cứu tốt hơn các chức năng khác nhau của con đường tín hiệu này.

    Con đường Wnt được kích hoạt bởi thụ thể trên bề mặt tế bào, kích hoạt phản ứng dây chuyền trong tế bào. GS. Zhang, người dẫn đầu nhóm nghiên cứu cho biết, quá nhiều hoặc quá ít tín hiệu đều có thể gây tác động có hại, khiến việc nghiên cứu con đường tín hiệu này gặp khó khăn khi phải sử dụng các kỹ thuật thông thường để kích thích các thụ thể trên bề mặt tế bào.

    Hình 1. Các nhà nghiên cứu Illinois đã phát triển một phương pháp làm cho các thụ thể liên kết màng phản ứng với ánh sáng, kích hoạt con đường Wnt, đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển phôi thai và ung thư. Hình ảnh do Kai Zhang cung cấp.
    Hình . Các nhà nghiên cứu Illinois đã phát triển một phương pháp làm cho các thụ thể liên kết màng phản ứng với ánh sáng, kích hoạt con đường Wnt, đóng vai trò quan trọng trong quá trình phát triển phôi thai và ung thư. Hình ảnh do Kai Zhang cung cấp.

    “Trong quá trình phát triển phôi thai, Wnt điều chỉnh sự phát triển của nhiều cơ quan như đầu, tủy sống và mắt. Tín hiệu Wnt cũng duy trì tế bào gốc trong nhiều mô ở người trưởng thành: Trong khi tín hiệu Wnt không đủ mạnh dẫn đến việc sửa chữa mô không thành công, tín hiệu Wnt tăng cao có thể dẫn đến ung thư. GS. Zang cho hay rất khó đạt được sự cân bằng cần thiết với các phương pháp tiếp cận tiêu chuẩn để điều chỉnh các con đường như vậy, chẳng hạn như kích thích hóa học. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã thiết kế protein thụ thể để phản ứng với ánh sáng xanh. Với cách tiếp cận này, họ có thể tinh chỉnh mức Wnt bằng cách điều chỉnh cường độ và thời lượng của ánh sáng.

    “Ánh sáng như một chiến lược điều trị đã được sử dụng trong liệu pháp quang động, với ưu điểm là tính tương thích sinh học cao và không có tác dụng phụ ở vùng tiếp xúc. Tuy nhiên, hầu hết các liệu pháp quang động thường sử dụng ánh sáng để tạo ra các hóa chất năng lượng cao – ví dụ, các loại oxy phản ứng – mà không phân biệt giữa các mô bình thường và mô bệnh, nên không thể nhắm đích trong điều trị” Zhang nói. “Trong công trình nghiên cứu của mình, chúng tôi đã chứng minh rằng ánh sáng xanh có thể kích hoạt một đường truyền tín hiệu trong các khoang cơ thể khác nhau của phôi ếch. Chúng tôi hình dung rằng một sự kích thích được xác định về mặt không gian đối với các chức năng của tế bào có thể giảm thiểu những tác dụng phụ không mong muốn.”

    Các nhà nghiên cứu đã sử dụng kỹ thuật kích thích ánh sáng xanh để thúc đẩy sự phát triển tủy sống và đầu trong phôi ếch. Họ cho rằng kỹ thuật này cũng có thể được áp dụng cho các thụ thể trên màng khác, khắc phục tình trạng trở ngại trong việc kích thích trúng đích các thụ thể mục tiêu như trước đây, cũng như các động vật khác có chung con đường Wnt, cho phép hiểu rõ hơn về cách những con đường này kiểm soát sự phát triển – và điều gì sẽ xảy ra khi chúng kết thúc – hoặc không được kích thích.

    Các nhà nghiên cứu cũng hy vọng kỹ thuật dựa trên ánh sáng xanh dùng để nghiên cứu con đường tín hiệu Wnt có thể giúp hiểu rõ quá trình sửa chữa mô và nghiên cứu ung thư trên người. Bởi vì ung thư thường liên quan đến tín hiệu được kích hoạt quá mức, bằng cách sử dụng một chất có vai trò là yếu tố kích thích Wnt, đồng thời chất này có tính chất nhạy cảm với ánh sáng xanh, thông qua đó có thể kích hoạt Wnt một cách có kiểm soát để nghiên cứu sự tiến triển của ung thư trong các tế bào sống. Từ đó có thể xác định ngưỡng tín hiệu có thể biến đổi một tế bào bình thường thành một tế bào ung thư, cung cấp dữ liệu cho sự phát triển liệu pháp cụ thể theo mục tiêu trong y học chính xác trong tương lai.”

    Nguyễn Trường Sinh – Viện Tế bào gốc, ĐH KHTN, ĐHQG Tp HCM

    Tài liệu tham khảo: “Optogenetic Control of the Canonical Wnt Signaling Pathway During Xenopus laevis Embryonic Development” by Vishnu V. Krishnamurthy, Hyojeong Hwang, Jia Fu, Jing Yang and Kai Zhang, 19 May 2021, Journal of Molecular Biology. DOI: 10.1016/j.jmb.2021.167050

    Tin lược dịch từ: https://scitechdaily.com/blue-light-can-trigger-key-signaling-pathway-for-embryonic-development-and-cancer-genesis/

  • Các túi tiết thu từ tế bào tiền thân nội mô có thể kích thích tế bào nội mô và cải thiện tình trạng

    Các túi tiết thu từ tế bào tiền thân nội mô có thể kích thích tế bào nội mô và cải thiện tình trạng

    Tắt nghẽn mạch máu là một bệnh thường gặp; nó có thể xảy ra ở nhiều mô cơ quan từ chi đến tim, đến não mà có thể gây các bệnh nghiêm trọng như thiếu máu cơ chi, đột quỵ, nhồi máu cơ tim… Mới đây, nghiên cứu của PTN Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào gốc, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Tp.HCM đã sử dụng các túi tiết từ tế bào tiền thân nội mô để điều trị bệnh tắt nghẽn này trên mô hình chuột thiếu máu.

    Hình. Kết quả điều trị chuột thiếu máu bằng EVs từ tế bào tiền thân nội mô tái thiết lập chương trình trực tiếp.

    Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã tái thiết lập trực tiếp tế bào sợi thành tế bào tiền thân nội mô bằng cách chuyển gen ETV-2. Sau khi chuyển gen các tế bào sợi mang gen ETV-2 đã chuyển thành tế bào tiền thân nội mô. Những tế bào tiền thân mô này tiếp tục được sử dụng tăng sinh để sản xuất các túi tiết (Extracellular vesicles – EVs). Các EVs được thu nhận để điều trị trên chuột thiếu máu chi cấp tính.

    Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng EVs có thể cảm ứng tế bào nội mô tại chỗ của chuột in vitro, và đặc biệt cải thiện đáng kể quá trình hình thành mạch mới ở chuột tắt mạch máu chi, làm tăng đáng kể chuột được điều trị thành công.

    Toàn bộ kết quả này công bố trên tạp chí quốc tế uy tín trong lĩnh vực công nghệ tế bào Cytotechnology.

    Kết quả này hứa hẹn một liệu pháp mới không sử dụng tế bào nguyên vẹn trong điều trị bệnh, đó là các EVs. Việc sử dụng các EVs có tính an toàn cao hơn so với dùng tế bào nguyên vẹn.Thông tin từ nhóm nghiên cứu, nhóm sẽ tiếp tục nghiên cứu sản xuất EVs với tiêu chuẩn lâm sàng và hứa hẹn sử dụng trong thử nghiệm lâm sàng trong thời gian tới.

    Thật vậy, EVs là những túi do tế bào sản xuất và tiết ra bên ngoài tế bào. Những túi này chứa cả RNA, DNA và protein. Các thông tin chứa trong EVs có thể gây nên các hoạt tính sinh học khác nhau của tế bào nhận.

    Tài liệu tham khảo:

    Van Pham, P., Vu, N. B., Dao, T. T. T., Le, H. T. N., Phi, L. T., Huynh, O. T., … & Phan, N. K. Extracellular vesicles of ETV2 transfected fibroblasts stimulate endothelial cells and improve neovascularization in a murine model of hindlimb ischemia. Cytotechnology, 1-14.