Tạo ra tế bào gốc tạo máu trong phòng thí nghiệm

Các nhà khoa học đã tạo ra những tế bào gốc tạo máu từ tế bào gốc vạn năng cảm ứng.

Theo đó, một nhóm nghiên cứu, đứng đầu bởi nhà sinh học tế bào gốc George Daley ở Bệnh viện Nhi Boston, Massachusetts, đã tạo ra những tế bào hoạt động như tế bào gốc tạo máu (blood stem cell) của người, mặc dù chúng không hoàn toàn giống những tế bào gốc tạo máu được sinh ra tự nhiên. Nhóm nghiên cứu thứ hai, do nhà sinh học tế bào gốc Shahin Rafii ở Trường Y Weill Cornell, TP New York, dẫn dắt, đã biến tế bào trưởng thành ở chuột thành tế bào gốc tạo máu hoàn chỉnh.

Nhóm của Daley đã chọn tế bào da và các tế bào khác lấy từ người trưởng thành làm “nguyên liệu” ban đầu. Sử dụng một phương pháp chuẩn, họ tái lập trình các tế bào này thành tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPS), vốn có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau. Tuy nhiên, cho đến nay, các tế bào iPS chưa được biến đổi thành tế bào tạo ra máu.

Bước kế tiếp là một bước mới, Daley và các đồng nghiệp đã chèn thêm bảy yếu tố phiên mã – là những gene kiểm soát các gene khác - vào bộ gene của tế bào iPS. Sau đó, họ tiêm các tế bào người đã được biến đổi này vào chuột để phát triển. 12 tuần sau, các tế bào iPS đã chuyển đổi thành những tế bào nguyên thủy có khả năng tạo ra một loạt tế bào có trong máu người, bao gồm các tế bào miễn dịch. Daley cho biết, các tế bào nguyên thủy này giống với các tế bào gốc tạo máu được sinh ra tự nhiên đến kỳ lạ.

Trái lại, nhóm của Rafii đã tạo ra các tế bào gốc tạo máu thực sự từ chuột mà không có bước trung gian tạo ra các tế bào iPS. Các nhà nghiên cứu bắt đầu bằng việc tách các tế bào từ niêm mạc mạch máu ở chuột trưởng thành. Sau đó họ đưa bốn yếu tố phiên mã vào bộ gene của các tế bào này và giữ chúng trong đĩa thí nghiệm được thiết kế giống môi trường bên trong mạch máu người. Ở đó, các tế bào biến đổi thành tế bào gốc tạo máu và tự nhân lên.

Khi các nhà nghiên cứu tiêm những tế bào gốc này vào những con chuột đã được xạ trị để tiêu diệt hầu hết các tế bào máu và tế bào miễn dịch, chúng đã phục hồi. Các tế bào gốc này đã tái tạo máu, bao gồm các tế bào miễn dịch, và những con chuột đã tiếp tục sống bình thường - hơn một năm rưỡi trong phòng thí nghiệm.

Vì bỏ qua giai đoạn tạo tế bào iPS, Rafii so sánh phương pháp của ông với chuyến bay thẳng, còn quy trình của Daley là chuyến bay vòng đến mặt trăng trước khi cán đích. Ngay cả phương pháp hiệu quả nhất để tạo ra tế bào gốc cũng có vấn đề, ông nói thêm, bởi vì mỗi khi một gene được đưa vào một nhóm tế bào, phần lớn nhóm tế bào không “hợp tác” được với nó và phải đào thải. Bên cạnh đó còn có nguy cơ một số tế bào sẽ tiếp tục biến đổi sau khi chúng được chỉnh sửa trong phòng thí nghiệm và có thể tạo khối u khi cấy vào người.

Nhưng Daley và các nhà nghiên cứu khác tin tưởng rằng có thể làm cho phương pháp này hiệu quả hơn và ít có khả năng kích thích tăng trưởng khối u và các bất thường khác trong những tế bào đã được chỉnh sửa. Một khả năng là biến đổi tạm thời biểu hiện gene ở các tế bào iPS thay vì đưa vào các gene mang yếu tố phiên mã, theo Jeanne Loring, nhà nghiên cứu tế bào gốc tại Viện nghiên cứu Scripps, La Jolla, California. Bà cũng lưu ý rằng tế bào iPS có thể được sinh ra từ mô da và các mô khác dễ tiếp cận, trong khi phương pháp của Rafii bắt đầu bằng tế bào tách từ niêm mạc mạch máu, khó lấy và khó giữ trong phòng lab.

Nhàn Vũ dịch

Nguồn: http://www.nature.com/news/lab-grown-blood-stem-cells-produced-at-last-1.22000