Prometheus thoát cảnh xiềng
Prometheus unbound
The Economist (06 /07/2013)
Các nhà nghiên cứu vẫn chưa thực hiện ước mơ lâu đời về việc tái tạo cơ quan. Nhưng họ đang tiến gần hơn
Prometheus, một người không lồ bị thần Zeus xiềng vào một tảng đá, ban ngày bị diều hâu tới moi gan ông ra ăn, chỉ đến tối thì gan mọc ra lại. So với cảnh tượng này, đoạn video trên trang web của Nature tuần này có vẻ hết sức tẻ nhạt. Nó cho thấy một bộ các chấm màu hồng hợp nhất thành một khối tròn trung tâm sẩm hơn.
Nhưng một cái gì đó to tát đang thực sự xảy ra. Các chấm màu hồng là các tế bào gốc, và video cho thấy sự phát triển của một mầm gan, một cái gì đó có thể tiếp tục phát triển và hoạt động như một lá gan. Takanori Takebe và Hideki Taniguchi thuộc trường Đại học thành phố Yokohama, Nhật Bản, làm ra video đó , đã tạo ra mô gan người hoạt động.
Các nhà nghiên cứu từ lâu từng mơ ước rằng có thể dùng tế bào gốc để sửa chữa hoặc thay thế mô bị tổn thương, một khát vọng được biết với tên là y học tái tạo (regenerative medicine). Đặc biệt tế bào gốc của phôi có tính "đa năng", tức là chúng có thể trở thành bất kì loại tế bào nào. Và hiện nay có thể tạo ra tính đa năng ở các tế bào không có nguồn gốc từ phôi, do đó vượt qua được các rào cản đạo đức trước đây liên quan đến thu thập chúng.
Năm ngoái Shinya Yamanaka thuộc Đại học Kyoto giành được giải Nobel cho phát minh về tính đa năng cảm sinh. Ông đã chỉ ra cách bốn protein tín hiệu (signanl protein) có thể tái lập trình tế bào trưởng thành thành trạng thái đa năng. Ngoài việc tránh được những vấn đề có tính đạo đức liên quan tới tế bào phôi, các tế bào gốc đa năng cảm sinh (iPS – induced Pluripotent Stem) của Tiến sĩ Yamanaka còn cho ra, ít nhất trên lí thuyết, một món trị liệu tạo từ chính cơ thể của người bệnh. Món này sẽ có kiểu cách di truyền của chính người bệnh và do đó sẽ không lôi kéo sự chú ý của hệ thống miễn dịch. Thực hiện món trị liệu như vậy là cực kì khó khăn. Nhưng bài báo của Tiến sĩ Takebe trong tạp chí Nature là một trong nhiều dấu hiệu cho thấy giấc mơ kiểu thần Prometheus đang dần trở thành hiện thực.
Hy vọng chớm nở
Các thử nghiệm lâm sàng về các tế bào gốc đa năng đã diễn ra, mặc dù các thử nghiệm này quay trở lại những ngày khi chỉ có các tế bào có nguồn gốc từ thai thôi. Một công ti của Mĩ có tên Advanced Cell Technology (ACT - Công nghệ cao cấp về tế bào) đang dùng chúng để điều trị thoái hóa điểm vàng, nguyên nhân gây mù mắt. Năm ngoái, họ báo cáo những kết quả đầy hứa hẹn ở hai bệnh nhân, và chủ Công ti là Gary Rabin cho biết các thử nghiệm sẽ được tiếp tục.
Thậm chí dù khi cách tiếp cận cụ thể này có kết quả, có khả năng nó vẫn bị công nghệ iPS lấn lướt. Không đáng ngạc nhiên là người Nhật đang dẫn đầu. Hi vọng chẳng bao lâu nữa Bộ Y tế của nước này sẽ chấp thuận cho thực hiện thử nghiệm lâm sàng đầu tiên về các tế bào iPS, cũng cho việc thoái hóa điểm vàng. Nhưng ACT không phải ở phía sau quá xa. Ho hi vọng sẽ bắt đầu một thử nghiệm về tiểu cầu (mảnh vỡ tế bào máu có liên quan đến việc đông máu) được làm từ các tế bào iPS. Và các công ti khác lại muốn điều trị mọi thứ bệnh từ bệnh Parkinson đến bệnh tăng nhãn áp đến bệnh đa xơ cứng (multiple sclerosis).
Giới học thuật cũng đang đẩy mạnh tới. Gợi mở từ công trình của Tiến sĩ Yamanaka, người ta đang tìm kiếm các cách đi tắt khác để đạt tới tính đa năng. Ví dụ, Marius Wernig thuộc Đại học Stanford đã tìm ra cách sử dụng ba protein để biến các tế bào mô liên kết thành tế bào thần kinh. Trong khi đó, Deepak Srivastava thuộc Đại học California, San Francisco đã chỉ ra cách chuyển đổi mô liên kết thành các tế bào tim.
Nghiên cứu khác đang vượt khỏi việc nuôi cấy tế bào đơn giản. Năm 2011 Yoshiki Sasai của Trung tâm Sinh học phát triển RIKEN, tại Kobe, đã chỉ ra cách tế bào gốc phôi của chuột, nếu trộn với một vài yếu tố tăng trưởng phù hợp, sẽ nhanh chóng tạo thành một cụm ba chiều (three-dimensional cluster) tạo bởi các tế bào tiền thân của tế bào thần kinh. Cụm tế bào này sau đó biến thành một cái gì đó giống như mặt sau của mắt. Năm ngoái, Tiến sĩ Sasai lặp lại điều này với các tế bào của người.
Điều ước mơ là làm ra một cơ quan phức tạp từ bước gốc tới ngọn. Với điều này trong đầu các nhà nghiên cứu tại Đại học Wake Forest ở Bắc Carolina đã sử dụng máy in ba chiều dùngcác tế bào thận chưa trưởng thành để tạo ra một quả thận nhân tạo. Nhưng nếu các cơ quan như vậy hoạt động trong cơ thể con người thì chúng sẽ cần các mạch máu để cung cấp oxy và các chất dinh dưỡng.
Nghịch lí là trong cách thực hiện điều đó có thể các nhà khoa học sẽ làm ít việc hơn. Thay vì làm ra trọn vẹn một cơ quan trong phòng thí nghiệm, họ có thể chỉ tạo ra một dạng kém phát triển hơn, như Tiến sĩ Sasai đã làm với mô tiền võng mạc (proto-retina), và sau đó dành cho cơ thể làm phần công việc còn lại .
Say đây là những gì mà Tiến sĩ Takebe đã thực hiện với mầm gan của mình. Ông ghép một số tế bào iPS vào thành các tế bào nội bì gan. (Nội bì là một trong ba lớp tế bào mà loại phôi non nhất được tạo thành từ đó, và là lớp mà từ đó gan phát triển lên) Sau đó ông nuôi chúng cùng với hai loại tế bào khác: tế bào nội mô (tạo nên các lớp lót bên trong các mạch máu, có nguồn gốc từ dây rốn), và tế bào gốc trung mô (có nguồn gốc từ tủy xương, có thể phân hóa thành nhiều loại tế bào, mặc dù không nhiều như các tế bào đa năng).
Nuôi cấy mà không dùng tế bào gốc trung mô sẽ không thể tạo ra được một cụm. Nuôi cấy không có dùng tế bào nội mô sẽ không thể tạo ra được một mạng mạch máu. Nhưng ba loại tế bào này kết hợp lại với nhau, cùng với một ít kích thích thêm, đã tạo ra một mầm trong vòng hai ngày.
Vào ngày thứ sáu mầm này biểu hiện những gen được biết đến là những marker (chỉ dấu) sớm của gan. Và khi Tiến sĩ Takebe cấy mầm đó vào não của các con chuột có hệ miễn dịch đã bị vô hiệu hóa để ngăn chặn việc tống thải (ông đã chọn não vì dễ đặt vừa vặn một tấm nhỏ trong suốt vào trong hộp sọ, để có thể nhìn thấy những gì đang diễn ra), ông quan sát thấy rằng chúng kết nối với hệ thống máu của chuột trong vòng hai ngày.
Sau hai tháng các mầm không những trông giống mà còn hoạt động giống như gan. Chúng sản xuất ra những loại protein riêng của gan. Và nếu Tiến sĩ Takebe cấy ghép các mầm đó vào ổ bụng của chuột, trước đó đã làm hỏng gan thật của nó, chúng thường làm cho con chuột đó vẫn tiếp tục sống trong khi chuột không có cấy ghép có thể đã chết.
Chuyển công trình này thành một cách nuôi cấy gan mới cho những người có gan ngưng hoạt động cần có thời gian. Nhưng đó là một bước tiến lớn. Hứa hẹn sau nhiều năm, y học tái tạo có thể sẽ đi đến gần việc thực hiện điều đó.
Nguồn: theo bản in của tạp chí Science and technology
----------------------------------------------------------------------------------------------------
[Có thể đọc đối chiếu Anh - Việt ở đây : Stem-cell therapies ( tôi không chuyên về Sinh học, Y học, bạn đọc thấy có sơ sót xin chỉ dùm )]
No comments:
Post a Comment