Tế bào gốc và ứng dụng trong y sinh học (Stem cells and the application in biomedicine) potx

TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

13
Tế bào gốc và ứng dụng trong y sinh học

(Stem cells and the application in biomedicine)
Nguyễn Thị Thu Hà*
Bệnh viện Trung ơng Quân đội 108
Trong những năm gần đây tế bào gốc là một
trong những chủ đề đợc quan tâm nhiều nhất và
đã đạt đợc những kết quả đầy hứa hẹn trong
nghiên cứu y sinh học. Tế bào gốc từ các nguồn
gốc khác nhau nh tế bào gốc bào thai, tế bào mầm
bào thai, tế bào gốc của cá thể đã trởng thành đã
đợc nghiên cứu về đặc tính sinh học và khả năng
sử dụng những tế bào này trong điều trị ví dụ nh
sử dụng tế bào gốc tạo máu để điều trị bệnh lý của
máu và cơ quan tạo máu cũng nh một số bệnh lý
khác, nghiên cứu để sử dụng tế bào gốc tạo ra
những tế bào thay thế cho những tế bào đã bị
thơng tổn do bệnh lý ví dụ nh tạo ra những tế
bào sản xuất insulin điều trị bệnh đái tháo đờng,
tái tạo tế bào thần kinh điều trị bệnh của tổ chức
thần kinh, hàn gắn các tổn thơng tim mạch và sử
dụng tế bào gốc trong điều trị bằng gen
Mặc dầu đã có rất nhiều bớc nhảy vọt trong
nghiên cứu cơ bản cũng nh nghiên cứu thực nghiệm
và đã có đợc những hiểu biết ngày càng đầy đủ về tế
bào gốc, tuy vậy các nhà khoa học hiện nay hãy còn
có rất nhiều khó khăn và hạn chế trong nghiên cứu
ứng dụng đặc biệt là sử dụng những tế bào gốc nh

thế nào trong điều trị bệnh lý của ngời. Chỉ trừ tế
bào gốc tạo máu đã đợc sử dụng từ lâu trong điều trị
những bệnh của máu và cơ quan tạo máu cũng nh
một số bệnh miễn dịch của ngời còn lại những ứng
dụng khác của tế bào gốc nh dùng tế bào gốc để
điều trị thay thế trong những bệnh lý của các cơ quan
tổ chức khác nh đái tháo đờng, Parkinson, tổn
thơng cột sống hiện vẫn đang còn trong giai đoạn
nghiên cứu thử nghiệm trên súc vật. Với đà phát triển
nhanh chóng trong lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc
nh hiện nay chắc chắn là trong tơng lai không xa
sẽ có những ứng dụng thực tế và hợp lý loại tế bào có
tiềm năng đặc biệt và đầy hứa hẹn này.
i. Đại cơng về Tế bào gốc
Tế bào gốc là một loại tế bào duy nhất có cả hai
khả năng đặc biệt đó là có thể tự tái tạo mới và có thể
biệt hoá thành những loại tế bào chuyên biệt trong
những điều kiện nhất định. Hầu hết những tế bào
trong cơ thể đều có những chức năng đặc hiệu
chuyên biệt ví dụ nh tế bào cơ có chức năng co
rút, hồng cầu có chức năng vận chuyển oxy vv
Nh
ng tế bào gốc có đặc tính khác biệt, đó là
chúng không thể hiện bất cứ một chức năng đặc
biệt nào trớc khi nhận đợc những tín hiệu kích
thích để phát triển thành những tế bào có chức
năng chuyên biệt.
Những nghiên cứu về tế bào gốc đầu tiên là những
nghiên cứu đợc tiến hành trên súc vật thí nghiệm, đa
số là nghiên cứu trên chuột. Những nghiên cứu này

đã đặt nền móng cho những nghiên cứu cơ bản và
nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc trên ngời. Trong
suốt nhiều năm nghiên cứu về sự phát triển cơ thể ở
súc vật, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một loại
tế bào gốc có khả năng phát triển thành bất cứ một
loại tế bào nào có trong cơ thể. Những tế bào này
đợc gọi là những tế bào gốc vạn năng. Cho tới nay
đã biết đợc một cơ thể có khoảng trên hai trăm loại
tế bào khác nhau. Tế bào gốc với những khả năng
độc đáo nh vậy đợc thấy trong các tổ chức của
phôi và bào thai. Từ năm 1981 đã có những phơng
pháp nuôi cấy tế bào gốc của phôi chuột trong phòng
thí nghiệm nhờ đó mà biết đợc loại tế bào gốc này
có khả năng trở thành hầu hết những loại tế bào
chuyên biệt của cơ thể. Chính phát hiện này đã mở ra
một triển vọng đầy hứa hẹn đó là có khả năng sửa
chữa, tái tạo và thay thế những tế bào, tổ chức bị
thơng tổn hoặc phá huỷ do những nguyên nhân
bệnh lý khác nhau. Gần 20 năm sau, vào năm 1998
một thành công tơng tự cũng đã đạt đợc đối với
những tế bào gốc của ngời đó là lần đầu tiên James
Thomson tách đợc từ phôi ngời loại tế bào gốc vạn
năng và nuôi cấy chúng phát triển. Một loại tế bào
gốc đã từng đợc sử dụng trên lâm sàng trong nhiều
năm đó là những tế bào gốc ở các tổ chức của một cá

* PGS. TS. Chủ nhiệm Khoa Huyết học, Bệnh viện Trung ơng Quân đội 108.
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

thể đã trởng thành. Tế bào gốc này là một loại tế bào

cha đợc biệt hoá, có trong những tổ chức đã biệt hoá
của cá thể đã trởng thành ví dụ nh tế bào gốc ở
máu. Nó có thể sinh ra những loại tế bào chuyên biệt
của tổ chức mà tổ chức đó chính là nguồn gốc
nguyên uỷ của chúng. Trong cơ thể, những tế bào
gốc này cũng có khả năng tự tái tạo. Mới đây đã phát
hiện thấy tế bào gốc của cá thể trởng thành có mặt
trong một số tổ chức mà trớc đó cha từng nghĩ
rằng tại đó lại có chứa tế bào gốc ví dụ nh tổ chức
não. Tế bào gốc của cá thể trởng thành từ một tổ
chức cũng có khả năng phát triển thành những tế bào
có đặc tính của những tế bào của một tổ chức khác.
Một ví dụ điển hình là mặc dù tế bào gốc tạo máu
của tuỷ xơng đã đợc biết từ lâu là chúng có khả
năng phát triển thành những tế bào máu và tế bào
miễn dịch nhng gần đây còn thấy loại tế bào này
trong những điều kiện nhất định cũng có khả năng
phát triển thành những tế bào mang những đặc tính
của neuron thần kinh và nh vậy đã đa ra một khái
niệm mới về tính mềm dẻo của tế bào gốc ở cá thể
đã trởng thành.
Tế bào gốc với những đặc tính đặc trng chung
nhng nguồn gốc xuất xứ của chúng khác nhau. Có
thể thấy những tế bào gốc trong tổ chức của phôi, của
bào thai hoặc của những cá thể đã trởng thành.
Những tế bào gốc có nguồn gốc khác nhau nh
tế bào gốc của phôi (bao gồm cả những tế bào gốc
từ phôi và những tế bào mầm từ tổ chức bào thai)
và tế bào gốc của cá thể đã trởng thành có những
đặc tính giống nhau và khác nhau:

Những đặc tính giống nhau: điểm giống nhau
chủ yếu là chúng có khả năng tự tái tạo mới và biệt
hoá thành những tế bào và tổ chức chuyên biệt
đảm nhiệm những chức năng đặc biệt. Trong đa số
trờng hợp, tế bào gốc có thể phân lập đợc và duy
trì đợc ở trạng thái cha biệt hoá. Tế bào gốc của
cả cá thể trởng thành và bào thai đều có thể tăng
sinh và biệt hoá khi đợc truyền vào một động vật
có hệ thống miễn dịch đã bị tổn thơng. Những tế
bào đợc truyền vào sẽ c trú, phát triển tại vị trí
có vi môi thích hợp kể cả vi môi tế bào và dịch thể,
thờng là ở những nơi xuất xứ của chúng.
Những đặc tính khác nhau: điểm khác nhau đầu
tiên là khác nhau về nguồn gốc của chúng nh tên
gọi đã cho thấy. Những tế bào gốc ở cá thể trởng
thành có mặt trong nhiều tổ chức của cơ thể mặc dù
với một số lợng rất ít. Ngợc lại những tế bào gốc
của bào thai không chắc là đợc phân bố ở bào thai
giống nh vậy nghĩa là có thể chúng chỉ có ở một số
vị trí, trong một số tổ chức nhất định của bào thai. Tế
bào gốc bào thai có thể phát triển trong môi trờng
nuôi cấy tổ chức sau khi chúng đợc tách ra từ phôi
hoặc bào thai. Tuỳ theo điều kiện của môi trờng
nuôi cấy mà những tế bào gốc bào thai có thể tạo nên
những cụm tế bào có thể biệt hoá tự nhiên tạo ra
nhiều loại tế bào. Nếu nh những tế bào gốc bào thai
trong nuôi cấy cha biệt hoá đợc tiêm vào cho chuột
đã bị tổn thơng hệ thống miễn dịch sẽ tạo nên khối
u lành tính chứa hỗn hợp những tế bào đã biệt hoá
một phần ở những con chuột này. Hiện tợng đó

không thấy đối với tế bào gốc của cá thể trởng
thành. Tế bào gốc của cá thể trởng thành cũng
không biệt hoá giống nh tế bào gốc bào thai. Những
tế bào gốc bào thai thờng là đa năng, chúng có thể
biệt hoá thành bất cứ tổ chức nào xuất phát từ cả 3
lớp mầm bào thai còn những tế bào gốc ở cá thể
trởng thành có trong các tổ chức bình thờng có
nguồn gốc từ cả 3 lớp mầm bào thai nh não, tuỷ
xơng, ruột , chúng thờng chỉ có thể sản xuất ra
những tế bào đặc hiệu cho loại tổ chức cội nguồn của
chúng. Những tế bào gốc của một cá thể trởng thành
khi tách khỏi vi môi bình thờng cho vào môi trờng
nuôi cấy để biệt hoá thì khả năng biệt hoá bị hạn chế
hơn rất nhiều so với những tế bào gốc của bào thai.
Một tế bào gốc bào thai đơn lẻ có thể biệt hoá thành
những tế bào chuyên biệt có nguồn gốc từ cả ba lá
phôi ngợc lại cha thấy một tế bào gốc nào của cá
thể trởng thành lại có khả năng biệt hoá thành
những tế bào có nguồn gốc từ cả 3 lớp tế bào mầm
bào thai. Nh vậy chứng tỏ rằng tế bào gốc của cá thể
tr
ởng thành không có cùng mức độ đa năng so với
những tế bào gốc bào thai.
Những tế bào gốc có nguồn gốc khác nhau cũng
không giống nhau về khả năng tăng sinh phát triển
trong môi trờng nuôi cấy cũng nh khả năng biệt
hoá thành những tế bào có chức năng hữu ích. Tế bào
gốc bào thai ngời có thể đợc tạo ra trong phòng thí
nghiệm với một số lợng rất phong phú và có thể
tăng sinh nhng vẫn giữ nguyên trạng thái cha biệt

14
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

hoá qua nhiều thế hệ. Trên thực tế nghiên cứu và ứng
dụng lâm sàng, nhiều trờng hợp khả năng tạo ra
đợc trong phòng thí nghiệm một số lợng lớn tế bào
từ một tế bào gốc bào thai là hết sức có ý nghĩa. Tuy
nhiên đối với những tế bào gốc của cá thể đã trởng
thành rất khó có thể tìm ra đợc những điều kiện
thích hợp trong phòng thí nghiệm để cho những tế
bào gốc này có thể tăng sinh mà không biệt hoá. Vấn
đề này cũng đã đợc thấy ở những tế bào gốc tạo
máu khi tách ra khỏi máu ngoại vi hoặc tuỷ xơng,
nuôi cấy trong phòng thí nghiệm sẽ dẫn đến hoặc là
chúng bị mất khả năng tăng sinh hoặc là tăng sinh
nhng ở một mức độ rất thấp nhng ngợc lại nếu
truyền chúng cho súc vật hoặc cho ngời thì chúng
lại có khả năng tăng sinh rất lớn. Khó khăn này làm
hạn chế khả năng sử dụng tế bào gốc ngời trởng
thành để tạo ra những tế bào chuyên biệt với một số
lợng đủ lớn phục vụ cho mục đích cấy ghép. Chính
vì lẽ đó, những thông tin có đợc về định hớng biệt
hoá tế bào gốc bào thai thành những tế bào chuyên
biệt có những chức năng đặc hiệu chủ yếu dựa trên
những nghiên cứu ở những dòng tế bào bào thai
chuột hoặc ngời nuôi cấy in vitro. Ngợc lại những
hiểu biết về biệt hoá của tế bào gốc ở các cá thể
trởng thành có đợc là nhờ ở sự quan sát trên những
mô hình động vật thực nghiệm cấy ghép hỗn hợp các
tế bào gốc cho những súc vật thực nghiệm đó.

ii. Tế bào gốc bào thai ngời
(Human Embryonic Stem cell)
Năm 1998 nhóm nghiên cứu của James
Thomson đã phân lập và duy trì đợc một loại tế
bào gốc bào thai (ES: embryonic stem cell) từ khối
tế bào bên trong của blastocysts có đợc nhờ thụ
tinh nhân tạo và sử dụng cho mục đích nghiên cứu.
Cùng thời gian này một nghiên cứu của John
Gearhart và cộng sự đã phát hiện ra là có một loại
tế bào mầm bào thai (EG: embryonic germ cell) có
ở gonodal ridge và mesenchyma của bào thai 9
tuần tuổi. ES và EG đều có những đặc tính chung
cơ bản của một tế bào gốc nhng chúng cũng có
những điểm khác nhau. Trớc tiên là khác nhau về
tiềm năng tăng sinh tự tái tạo nhng không biệt
hoá trong một thời gian dài trên nuôi cấy in vitro.
Tế bào gốc bào thai của ngời có thể tăng sinh
trong 2 năm qua 300 - 450 lần phân chia còn tế
bào mầm bào thai có khả năng tăng sinh ít hơn,
hầu hết chỉ có thể tăng sinh qua 40 - 80 lần phân
chia. Để đơn giản hoá và tiện dùng, thờng ES và
EG đợc gọi chung là tế bào gốc bào thai.
iii. Tế bào gốc của cá thể trởng
thành (adult Stem Cell):
Tế bào gốc của cá thể trởng thành cũng giống
nh tất cả những tế bào gốc khác mang những đặc
điểm chung của tế bào gốc nhng tính mềm dẻo và
khả năng phát triển biệt hoá thành các tế bào chuyên
biệt của các tổ chức khác hạn chế hơn so với tế bào
gốc bào thai. Tế bào gốc của cá thể trởng thành

(AS) có trong nhiều tổ chức của động vật và ngời.
Nhiều khi khó có khả năng phân biệt những tế bào
AS đặc hiệu của một tổ chức với những tế bào tiền
thân (progenitor). Những tế bào tiền thân sẽ phát
triển thành những loại tế bào nhất định của một tổ
chức nhng không có khả năng sinh ra tất cả các loại
tế bào của tổ chức đó nh vậy chúng không phải là
những tế bào gốc thực thụ ví dụ nh tế bào tiền thân
dòng lympho biệt hoá thành B, T, NK lymphocyte
chứ không biệt hoá đợc thành những loại tế bào
máu khác. Trên cơ sở đó đã có những ý kiến cho rằng
loại tế bào tiền thân này thay thế cho những tế bào
gốc ở những tổ chức nh vậy và đa ra khái niệm về
những tế bào tiền thân nội mạc, tế bào gốc của cơ
xơng, tế bào biểu mô đầu dòng ở da và hệ thống tiêu
hoá, tế bào gốc hoặc tế bào tiền thân của tuỵ, gan.
AS tồn tại ở các tổ chức khác nhau nh tổ chức
não, tuỷ xơng và máu ngoài ra còn thấy AS ở tuỷ
răng, tuỷ sống, mạch máu, cơ xơng, biểu bì da,
ống tiêu hoá, võng mạc, giác mạc, gan, tuỵ. Nh
vậy tế bào AS thấy ở những tổ chức phát triển từ cả
3 lớp mầm của bào thai.
Đối với AS cho đến nay còn nhiều vấn đề vẫn
cha đợc xác định rõ và vẫn là những mục tiêu
cần đợc nghiên cứu nh:
1) Nguồn gốc của những tế bào gốc ở cá thể
trởng thành, tại sao những tế bào gốc giữ đợc ở
trạng thái không biệt hoá trong lúc những tế bào
xung quanh nó đã biệt hoá?
2) Liệu có thể nuôi cấy tế bào gốc của cá thể

trởng thành làm tăng khả năng tăng sinh ngoài cơ
thể để phục vụ nh
một nguồn tế bào vô hạn cung
cấp cho ghép hay không?
15
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

3) Có bao nhiêu loại tế bào gốc của cá thể
trởng thành và có thể tìm thấy chúng trong những
tổ chức nào? Cũng đã có những bằng chứng cho
thấy tế bào gốc của cá thể trởng thành là loại tế
bào có trong cơ thể với một số lợng nhỏ nhng lại
có thể gặp trong nhiều tổ chức khác nhau.
4) Bằng chứng nào chứng tỏ tính mềm dẻo
của tế bào gốc ở cá thể trởng thành là rõ rệt nhất
và khả năng tạo ra những tế bào của các tổ chức
khác nh thế nào?
5) Có hay không có một loại tế bào gốc đa
năng?tuy vẫn là lý thuyết nhng cũng đã có những
cơ sở thực nghiệm chứng tỏ cho giả định này.
Những tế bào tuần hoàn trong dòng máu có thể có
nhiều khả năng là những tế bào đa năng, chúng có
thể tách ra khỏi tuần hoàn và c ngụ ở những tổ
chức khác nhau. Những tế bào đang phân chia
thờng thấy ở gần các mạch máu.
6) Tính mềm dẻo của các tế bào gốc của cá
thể trởng thành in vivo bình thờng hay không và
nếu bình thờng thì có phải là bình thờng đối với
tất cả các loại tế bào gốc của cá thể trởng thành
hay không và tín hiệu gì đã điều hoà quá trình tăng

sinh và biệt hoá một cách mềm dẻo nh vậy?
iv. Tế bào gốc tạo máu (Hematopoietic
Stem Cell)
Cho tới nay tế bào gốc tạo máu đã đợc nghiên
cứu hơn nửa thế kỷ và là một trong những lĩnh vực
lý thú nhất, có những tiến bộ nhanh nhất trong y
sinh học hiện nay. Những phát hiện mang tính chất
đột phá cả về thực nghiệm và lâm sàng đã mở rộng
phạm vi sử dụng và cung cấp tế bào gốc. Nhiều
ứng dụng đã đợc thực hiện nhng vẫn còn rất
nhiều khả năng ứng dụng đầy hứa hẹn. Những
phơng pháp điều trị mới nh ghép tế bào gốc để
chống khối u cho những ung th cha có khả năng
điều trị đợc bằng những phơng pháp khác, ghép
tự thân cho những bệnh tự miễn, điều trị bằng gen
và hàn gắn sửa chữa lại tổ chức. Đã có rất nhiều
nghiên cứu về tính chất sinh học của tế bào gốc tạo
máu và những vấn đề có liên quan nhng những
hiểu biết hiện nay về kỹ thuật cũng nh về tế bào
học còn cha đủ để thực hiện đợc hết những
phơng pháp điều trị dùng tế bào gốc tạo máu đầy
tiềm năng và hứa hẹn.
1. Đặc điểm chung của tế bào gốc tạo máu:
Tế bào gốc tạo máu là những tế bào tạo ra các tế
bào máu và tế bào miễn dịch, đảm nhiệm quá trình
duy trì tái tạo máu một cách hằng định, sản xuất ra
hàng tỷ tế bào máu mỗi ngày. Tế bào gốc tạo máu
cũng nh các tế bào gốc khác có 2 đặc tính cơ bản:
- Tự tái tạo: có khả năng phân chia tạo ra những
tế bào gốc tạo máu khác giống nh chính nó.

- Biệt hoá: có khả năng biệt hoá thành những tế
bào chuyên biệt với những chức năng khác nhau.
Những nghiên cứu cơ bản về tế bào gốc tạo
máu bắt đầu vào những năm 1960, tập trung vào
chủ đề xác định tế bào gốc tạo máu và đặc tính của
nó. Những nghiên cứu đầu tiên đợc tiến hành trên
chuột và là nền móng cho những nghiên cứu tơng
tự trên ngời sau này. Nghiên cứu về tế bào gốc là
những nghiên cứu cực kỳ khó khăn, trớc hết do
loại tế bào này rất hiếm, trong tuỷ xơng khoảng
10. 000 - 15. 000 tế bào mới có 1 tế bào gốc tạo
máu thực thụ còn ở máu ngoại vi khoảng 100. 000
tế bào bạch cầu mới có 1 tế bào gốc tạo máu.
Tế bào gốc tạo máu giống nh những bạch cầu cả
về hình dáng và một số tính chất khi đợc nuôi cấy vì
thế rất khó phân biệt và nhận ra chúng bằng hình thái
học. Ngay cả cho đến nay, tuy đã tìm thấy những
protein bề mặt của tế bào nhng nó cũng gần giống
nh những marker của bạch cầu khác. Năm 1988
Weissman và cộng sự đã xác định đợc những
marker bề mặt của những tế bào gốc tạo máu ở chuột
và 4 năm sau (1992) đa ra những marker tơng tự
của tế bào gốc tạo máu ở ngời.
Những marker bề mặt tế bào gốc tạo máu
(theo Weissman và cộng sự)
Chuột Ngời
CD34
+
()
CD34

+
SCA - 1
+
CD59
+
Thy1
+
()
CD 90
CD38
+
CD38
+
()
C - kit
+
C - kit
+
()

Những marker của tế bào gốc tạo máu có bản
chất là các protein bề mặt có thể gắn với những
kháng thể monoclonal đặc hiệu tơng ứng. Tính
16
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

chất này đợc sử dụng làm nguyên lý cơ bản cho
kỹ thuật phát hiện tế bào gốc tạo máu.
Weissman đã nghiên cứu và cho thấy rằng tiêm
hỗn hợp tế bào có nhiều tế bào gốc của chuột thuần

chủng cho một chuột khác đã đợc chiếu tia liều
chết, thì chuột nhận có thể tự lập lại tạo máu và sản
xuất tất cả các dòng tế bào máu mang đặc điểm tế
bào máu của chuột cho trong suốt cuộc sống của nó.
Một tế bào gốc có thể sản xuất ra tất cả các dòng tế
bào trong vòng 7 tuần và khoảng 30 tế bào gốc có thể
đủ để cứu con chuột đã bị chiếu tia liều chết, tái lập
toàn bộ các quần thể tế bào của tuỷ xơng.
2. Những nguồn cung cấp tế bào gốc tạo
máu:
- Tuỷ xơng: nguồn tế bào gốc tạo máu cổ điển
là tuỷ xơng. Hơn 40 năm kỹ thuật ghép tuỷ xơng
đã đợc thực hiện bằng cách gây mê bệnh nhân
cho sau đó chọc hút tuỷ xơng ở xơng chậu.
Khoảng 100. 000 tế bào trong tuỷ xơng có 1 tế
bào là tế bào gốc tạo máu dài ngày (long - term
blood forming cell) còn những tế bào khác là tế
bào đệm, tế bào đệm gốc, tế bào tiền thân của máu
và những tế bào máu đã và đang trởng thành.
- Máu ngoại vi: nguồn tế bào gốc lấy trực tiếp
từ tuỷ xơng dùng trong y học để điều trị đang đi
dần vào lịch sử. Ngày nay nguồn tế bào gốc tạo
máu từ máu ngoại vi đợc a chuộng hơn. Vài
chục năm gần đây đã biết đợc rằng trong dòng
máu tuần hoàn có chứa một số lợng nhỏ những tế
bào gốc và tế bào tiền thân tạo máu, đặc biệt trong
khoảng 10 năm gần đây đã biết thêm là có thể làm
cho những tế bào gốc tạo máu di chuyển từ tuỷ
xơng ra máu ngoại vi với một số lợng lớn hơn
bằng cách tiêm những cytokin nh là yếu tố kích

thích tạo clon bạch cầu hạt (G - CSF). Từ 1998 đến
nay đa số những trờng hợp ghép "tuỷ xơng", tế
bào dùng để ghép đợc lấy từ máu ngoại vi chứ
không phải từ tuỷ xơng. Sử dụng nguồn tế bào
gốc có trong máu ngoại vi đã làm cho kỹ thuật
"ghép tuỷ xơng dễ dàng hơn đối với những
ngời cho: không cần gây mê, ít đau và lại có đợc
những tế bào tốt hơn dùng cho ghép. Dùng thiết bị
tự động tách các thành phần và tế bào máu để tách
tế bào gốc tạo máu CD34+ của ng
ời cho đã đợc
huy động tế bào gốc từ tuỷ xơng ra ngoại vi còn
truyền trả lại hồng cầu và những tế bào khác. Bằng
cách này có thể thu đợc số lợng tế bào gốc nhiều
hơn 2 lần nếu lấy từ tuỷ xơng. Ghép tế bào gốc
máu ngoại vi có thể cho những kết quả tốt hơn thể
hiện ở mức độ sống tốt hơn, mọc ghép nhanh hơn,
thời gian phục hồi những tế bào máu nh bạch cầu,
tiểu cầu, phục hồi khả năng bảo vệ miễn dịch, khả
năng cầm máu nhanh hơn so với ghép tế bào gốc
của tuỷ xơng.
- Máu cuống rốn: vào cuối những năm 1980 đầu
1990 đã phát hiện thấy máu của cuống rốn và rau thai
có nhiều tế bào gốc tạo máu. Trờng hợp sử dụng tế
bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn đầu tiên là trờng
hợp ghép cho một trẻ em bị thiếu máu Fanconi. Từ
đó cho đến nay lấy máu cuống rốn phục vụ cho ghép
đã tăng rất nhanh, nhiều trung tâm lu trữ máu cuống
rốn đã đợc thành lập và phát triển. Ngân hàng máu
cuống rốn New York là một ngân hàng lớn nhất nớc

Mỹ đã bắt đầu lấy và dự trữ máu cuống rốn từ 1992,
cho tới nay đã thu đợc hàng vạn mẫu và đã cung cấp
cho bệnh nhân sử dụng hàng ngàn đơn vị máu cuống
rốn. Nhiều bệnh nhân đặc biệt là trẻ em đợc nhận
ghép máu cuống rốn đã sống đến nay đợc 9 - 10
năm. Máu cuống rốn tỏ ra là một nguồn tế bào gốc
tạo máu có giá trị. Tuy nhiên, nhiều công trình vẫn
đang tiếp tục nghiên cứu để đa ra những kết luận về
đặc tính sinh học của tế bào gốc từ máu cuống rốn,
sự khác biệt của chúng so với các tế bào tơng tự lấy
từ tuỷ xơng và máu ngoại vi, cũng nh sự khác nhau
về chất lợng của những tế bào đã đợc biệt hoá từ
những tế bào gốc có nguồn gốc xuất xứ khác nhau.
- Hệ thống tạo máu bào thai: một nguồn tế
bào gốc tạo máu quan trọng đợc dùng chỉ trong
nghiên cứu chứ không sử dụng trong lâm sàng đó
là tế bào gốc của bào thai súc vật, thờng dùng là
bào thai chuột. Những đảo máu xuất hiện ở túi
noãn hoàng thể hiện hoạt tính tạo máu sớm nhất
vào ngày thứ 7. Dizierzak và cs (1998) đã mô tả tế
bào gốc tạo máu phát triển vào khoảng ngày 10 -
11 của bào thai chuột (ở ngời là vào tuần 4 - 6),
nó phân chia và trong vòng một hai ngày sẽ di
chuyển tới gan. ở gan chúng tiếp tục phân chia và
di chuyển rộng ra tới lách, tới tuyến ức và tới tuỷ
x
ơng khi gần tới ngày sinh.
17
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

Trong khi có rất nhiều nghiên cứu về tế bào gốc
tạo máu của bào thai chuột và của những súc vật
khác thì chỉ có rất ít công trình đề cập tới tế bào
gốc tạo máu của bào thai ngời. Gần đây Gallacher
và một số tác giả khác đã thông báo là tìm thấy tế
bào gốc tạo máu tuần hoàn trong máu của những
bào thai ngời tuần 12 - 18 bị nạo bỏ. Những tế
bào trong máu tuần hoàn này mang những marker
khác với những tế bào ở gan, tuỷ xơng bào thai và
máu cuống rốn.
- Tế bào gốc bào thai và tế bào mầm bào thai:
từ 1985 có nhiều nghiên cứu đã có thể thu đợc
những tế bào tiền thân của các dòng tế bào máu từ
những tế bào gốc bào thai chuột. Những tế bào gốc
bào thai chuột trong nuôi cấy khi có mặt các yếu tố
phát triển thích hợp, có thể tạo ra hầu hết các loại
tế bào máu khác nhau, nhng cha thể tạo ra đợc
những tế bào gốc tạo máu thực thụ nghĩa là cha
có khả năng thu đợc những tế bào để ghép cho
những con vật đã chiếu tia liều chết để làm cho nó
có thể tái tạo khả năng tạo máu lâu dài.
Hình ảnh về tế bào gốc và tế bào mầm bào thai
ngời còn cha đợc mô tả rõ. Năm 1999 James
Thomson và cộng sự cho biết rằng họ có thể thu
đợc tế bào gốc bào thai ngời và hiện nay có thể
nuôi cấy chúng trong phòng thí nghiệm để tạo ra
những tế bào tiền thân của các dòng tế bào máu.
Các nhà khoa học israel đã thực hiện những thí
nghiệm làm cho tế bào gốc bào thai ngời sản xuất
ra những tế bào tạo máu và những tế bào này có

khả năng sản xuất ra những sản phẩm của nó nh
những protein của máu, những gamma - globin
Shamblott và đồng nghiệp (2001) đã chứng minh là
tế bào mầm bào thai ngời nuôi cấy trong những
điều kiện nhất định sẽ tạo ra đợc những tế bào
CD34+. Nhng liệu những tế bào có nguồn gốc từ
tế bào gốc bào thai hoặc tế bào mầm bào thai trong
nuôi cấy đã tạo ra tế bào máu có khả năng tự tái
tạo và khả năng biệt hoá thành tất cả các loại tế
bào máu trong một thời gian dài hay không?, đây
vẫn còn là một vấn đề cần đợc tiếp tục nghiên cứu
nghiêm túc và chặt chẽ hơn nữa. Connie Eaves so
sánh tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ gan bào
thai, máu cuống rốn và tuỷ xơng của ngời lớn,
những tế bào có nguồn gốc từ những tổ chức bào
thai và nhận thấy rằng những tế bào tạo máu đang
phân chia tích cực từ những tế bào gốc bào thai
nếu chúng cũng giống nh những tế bào đang phân
chia khác thì sẽ không tự có khả năng đậu ghép và
phục hồi lại tạo máu ở những con vật đã bị phá huỷ
tuỷ xơng nhng chúng có thể đóng một vai trò
quan trọng trong quá trình tạo ra nguồn cung cấp
tế bào gốc tạo máu phát triển trong môi trờng
nuôi cấy. Những tế bào đang phân chia cũng dễ
đợc sử dụng cho thao tác gen hơn so với những tế
bào gốc của ngời lớn. Eaves dự đoán rằng những
tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ bào thai có
tính chất mềm dẻo hơn và có khả năng tự tái tạo
nhiều hơn so với những tế bào gốc tạo máu của
ngời lớn.

3. Sự khác nhau của những tế bào gốc tạo
máu có nguồn gốc khác nhau:
Nói chung những tế bào gốc tạo máu đợc lấy
từ những tổ chức ở những giai đoạn phát triển sớm
hơn có khả năng tự tăng sinh lớn hơn, khác nhau
về khả năng đậu ghép tại những vị trí thích hợp và
về đặc tính của các dấu ấn bề mặt tế bào, chúng
thờng ít bị hệ thống miễn dịch đào thải, do vậy
mà chúng có thể đợc sử dụng nhiều hơn trong
lĩnh vực điều trị ghép. Khi di chuyển từ những nơi
c trú trớc đó trong giai đoạn phát triển bào thai
tới tuỷ xơng là nơi c trú sau này và ở ngời lớn,
tế bào gốc tạo máu có những thay đổi nhất định. Số
lợng tơng đối của tế bào CD34+ tách đợc từ
máu cuống rốn giảm dần theo tuổi của thai nhng
những phân tử kết dính trên bề mặt tế bào lại tăng
dần lên. Sự biến đổi này có thể phản ánh sự chuẩn
bị của tế bào cho quá trình thay đổi vị trí c trú
trong quá trình phát triển của thai, c trú tại gan
chuyển tới c trú tại tuỷ xơng. Tuy nhiên nhận
xét này cũng cha phải hoàn toàn đợc nhất trí do
rất khó xác định đợc những thay đổi về số lợng
của những tế bào gốc tạo máu.
Sự khác nhau quan trọng về mặt thực hành giữa
những tế bào gốc lấy từ ngời lớn và lấy từ máu
cuống rốn là số lợng tế bào. Khó có thể lấy đợc
đủ số lợng tế bào gốc từ máu cuống rốn để ghép
cho ngời lớn (tối thiểu cần khoảng 3 - 10x10
6
tế

bào/kg cân nặng) mà chỉ đủ ghép cho trẻ em.
Nhng khi sử dụng tế bào gốc tạo máu của cuống
18
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

rốn để ghép thì khả năng xẩy ra bệnh mảnh ghép
chống chủ sẽ ít hơn hơn so với dùng tế bào gốc của
ngời lớn và lại có thể tồn tại, sống lâu hơn ở
ngời nhận. Những nghiên cứu in vitro và nghiên
cứu trên mô hình động vật đã cho thấy rằng những
tế bào CD34+ ở máu cuống rốn ngời có khả năng
tăng sinh nhiều hơn so với những tế bào gốc của
tuỷ xơng.
Ghép khối tế bào gốc lấy từ máu ngoại vi sẽ
cho khả năng mọc ghép nhanh hơn nhng lại dễ
gây nên bệnh mảnh ghép chống chủ hơn. Những tế
bào gốc tạo máu đợc huy động bằng cytokin từ
tuỷ xơng ra máu ngoại vi có thể dễ tạo đợc
những gen từ những vector của virus hơn là những
tế bào gốc tạo máu của tuỷ xơng không đợc huy
động.
4. Vai trò và hoạt động của tế bào gốc tạo
máu
Tế bào gốc tạo máu có 4 hoạt tính chủ yếu:
1) Có thể tự tái tạo,
2) Có thể biệt hoá
3) Có thể di chuyển ra khỏi tuỷ xơng đi vào
máu tuần hoàn,
4) Có thể trải qua quá trình chết theo chơng
trình - apoptosis.

Những kỹ thuật nuôi cấy để phát triển tăng số
lợng và duy trì những tế bào gốc tạo máu thực
thụ, giữ nguyên đợc những đặc tính của chúng và
giữ cho chúng cha biệt hoá luôn là một mục tiêu
nghiên cứu quan trọng bởi vì nh vậy có thể cung
cấp đợc một nguồn tế bào vô hạn cho điều trị
ghép và nghiên cứu. Thông thờng trong nuôi cấy
khi thấy tế bào phát triển nhanh thì thờng phản
ánh tình trạng biệt hoá của những tế bào gốc thành
những tế bào tiền thân và có thể tiếp tục biệt hoá
thành các dòng tế bào máu nhng không tự tái tạo
ra chính nó. Những tế bào gốc thực thụ phân chia
và tạo ra tế bào thay thế chính nó một cách chậm
chạp trong tuỷ xơng của ngời lớn. Bằng những
phân tích về gen đã cho phép nghiên cứu những
thay đổi hoạt tính của men teromerase và teromere
trong quá trình phát triển. Teromere là một vùng
ADN ở cuối của những nhiễm sắc thể và nó có thể
đợc kéo dài ra nhờ men teromerase. Hoạt tính của
men teromerase cần thiết cho sự biệt hoá của tế
bào và hoạt tính của nó giảm dần theo tuổi và làm
cho những teromere ngắn dần lại. Giảm độ dài của
các teromere và hoạt tính của men teromerase có
thể làm giảm quá trình tự tạo mới của tế bào gốc.
Những yếu tố của những tế bào đệm cũng có vai
trò quan trọng trong tái tạo tế bào gốc.
Trong quá trình tạo ra những tế bào máu tuần
hoàn trởng thành một tế bào gốc trải qua khoảng
17 - 19 lần phân chia tạo nên một khuyếch đại
thành khoảng 170000 - 720000. Có nhiều yếu tố

phát triển, nhiều cytokin là những yếu tố cơ bản
làm cho các tế bào tiền thân trở thành những loại tế
bào máu khác nhau. Những yếu tố này tơng tác
với nhau hết sức phức tạp tạo nên một hệ thống
kiểm soát về di truyền và điều phối tạo máu một
cách hoàn hảo, tinh tế.
ở ngời trởng thành, tế bào gốc tạo máu
thờng chung sống cùng với tổ chức đệm trong tuỷ
xơng nhng chúng cũng có thể có mặt ở lách,
tuần hoàn ngoại vi và ở những tổ chức khác. Cấu
trúc và vi môi của tuỷ xơng là rất quan trọng đối
với cả sự đậu ghép của những tế bào đợc ghép và
cả nhiệm vụ giữ cho những tế bào gốc vẫn còn là
quần thể tế bào có thể tự tái tạo mới. Tổ chức đệm
cũng rất quan trọng để duy trì trật tự quá trình tăng
sinh, biệt hoá và trởng thành của các tế bào máu.
Tế bào gốc tạo máu có thể di chuyển khỏi tuỷ
xơng và cũng có thể di chuyển trở lại tuỷ xơng.
Những tế bào gốc tạo máu đợc huy động ra máu
tuần hoàn hầu hết là những tế bào đang không
phân chia. Những phân tử kết dính của tổ chức
đệm đóng vai trò quan trọng trong quá trình di
chuyển của các tế bào gốc tạo máu, gắn với tổ
chức đệm và truyền những tín hiệu điều hoà quá
trình tự tái tạo và biệt hoá thành tế bào tiền thân.
Những tế bào máu trong tuỷ xơng đợc điều
hoà bằng cơ chế di truyền và cơ chế phân tử. Tế
bào gốc tạo máu có thể biết khi nào cần dừng quá
trình tăng sinh. Apoptosis là quá trình chết theo
chơng trình của tế bào trong đó tế bào tự phá huỷ

khi chúng không còn cần thiết nữa hoặc khi chúng
trở nên có hại. Những tín hiệu đặc biệt gây nên
apoptosis của những tế bào gốc còn cha đợc
biết. Thiếu những tín hiệu duy trì sự sống từ tổ
chức đệm của tuỷ xơng có khả năng là một tín
19
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

hiệu cho apoptosis. Giả định này đã đợc chứng
minh bằng một số thí nghiệm khi dùng các kháng
thể để phá những vị trí gắn kết của tế bào gốc tạo
máu vào tổ chức đệm đã làm apoptosis sớm xẩy ra.
v. sử dụng tế bào gốc trong điều trị
1. Sử dụng tế bào gốc tạo máu
Tế bào gốc tạo máu đã đợc sử dụng rất hiệu
quả nh là một nguồn tế bào cung cấp cho ghép để
điều trị cho nhiều bệnh lý ác tính và không ác tính
của cơ quan tạo máu và các cơ quan tổ chức khác.
Nguồn tế bào gốc đợc sử dụng bao gồm cả tế bào
gốc tạo máu của tuỷ xơng, của máu ngoại vi và
máu cuống rốn. ứng dụng cả ghép tự thân và ghép
đồng loại phù hợp với từng trờng hợp có chỉ định
ghép tế bào gốc tạo máu.
Một trong những ứng dụng lâm sàng đầu tiên là
dùng tế bào gốc tạo máu để điều trị những bệnh ung
th của máu nh leukemia, myeloma và lymphoma.
Những bệnh này phát sinh do những tế bào bạch cầu
tăng sinh không kiểm soát đợc. Trong những trờng
hợp này ngời ta dùng tia xạ hoặc hoá chất phá huỷ
những tế bào tạo máu của bệnh nhân sau đó thay thế

bằng những tế bào gốc tạo máu khác lấy từ tuỷ
xơng hoặc máu ngoại vi của ngời cho hoà hợp và
cũng có thể của chính bệnh nhân đã đợc thu lợm
trong thời gian lui bệnh. Ghép tế bào gốc tạo máu đã
có những đóng góp lớn làm thay đổi khả năng điều
trị ví dụ nh đã làm chuyển bệnh leukemia bạch cầu
tuỷ mãn (CML)từ một bệnh chết ngời thành một
bệnh có thể chữa đợc. Nhiều bệnh máu ác tính khác
có thể kéo dài đời sống gần nh không có bệnh trong
một thời gian dài. Ghép tuỷ xơng hay ghép tế bào
gốc tạo máu đồng loại để điều trị những bệnh máu di
truyền ví dụ nh những thiếu máu do di truyền, thiếu
những men sản xuất ra những thành phần cơ bản của
cơ thể. Một số bệnh thuộc loại này nh thalassemia,
suy tuỷ, thiếu máu hồng cầu liềm, hội chứng Blakfan
- Diamond, suy giảm miễn dịch nặng
Tế bào gốc tạo máu đợc sử dụng trong điều trị
những bệnh nhân ung th dùng hoá trị liệu hoặc xạ
trị. Tác dụng của hoá chất, tia xạ đợc sử dụng với
mục đích tiêu diệt tế bào đích ác tính không thể
nào tránh khỏi tác động tới những tế bào gốc tạo
máu bình thờng ở những bệnh nhân này. Trong
những trờng hợp nh
vậy có thể tách tế bào gốc
tạo máu của bệnh nhân khỏi cơ thể tại những thời
điểm thích hợp và tiến hành ghép trở lại cho bệnh
nhân để thay thế những tế bào tạo máu đã bị tổn
thơng hay bị phá huỷ trong thời gian điều trị, duy
trì khả năng tạo máu bình thờng. Tế bào gốc tạo
máu đợc lấy từ tuỷ xơng hoặc đợc huy động ra

máu ngoại vi và đợc tách khỏi cơ thể, lu giữ bảo
quản chúng dới những điều kiện thích hợp trong
thời gian điều trị tích cực cho bệnh nhân. Khi tác
dụng có hại của hoá chất và bức xạ đã đợc loại
bỏ, bệnh nhân sẽ đợc truyền lại chính tế bào gốc
tạo máu của họ. Qui trình này đợc gọi là ghép tế
bào gốc tạo máu tự thân. Ghép tế bào gốc tạo máu
tự thân trong điều trị ung th ít có những nguy cơ
do bất đồng miễn dịch và bệnh ghép chống chủ
nh trong ghép đồng loại nhng lại có nguy cơ tái
phát bệnh do có thể còn sót những tế bào bệnh lý
trong khối tế bào chứa tế bào gốc tạo máu cùng
đợc truyền trở lại cho bệnh nhân. Hiện nay đã có
những phơng pháp tách và chọn thuần khiết
những tế bào gốc tạo máu trớc khi lu trữ nhờ vậy
có thể hạn chế bớt nhợc điểm của ghép tế bào gốc
tự thân cho những bệnh nhân bị bệnh ung th.
Ghép tế bào gốc tạo máu đợc áp dụng trong
điều trị nhiều bệnh khối u của các tổ chức rắn khác
nh ung th phổi, tiền liệt tuyến, vú, buồng trứng,
đại tràng, ung th đờng mũi họng Trong trờng
hợp ghép đồng loại, những tế bào ghép còn có khả
năng diệt tế bào ung th. Tế bào gốc tạo máu của
những ngời anh em hoặc ngời không có quan hệ
họ hàng hoà hợp hệ HLA đợc truyền cho bệnh
nhân. Hệ thống miễn dịch của bệnh nhân bị ức chế
nhng không bị phá huỷ hoàn toàn. Theo dõi mọc
ghép của những tế bào ngời cho và thấy sự phát
triển tạo máu trở lại ở bệnh nhân trong vòng 3
tháng. Những tế bào gốc tạo máu có hoạt tính

chống khối u, tấn công những tế bào bệnh lý.
Những tế bào này có khả năng tăng lên về số lợng
cũng nh hoạt tính khi có mặt cytokin IL - 15.
Tế bào gốc tạo máu còn đợc ứng dụng trong
điều trị những bệnh khác, trớc hết là những bệnh
tự miễn nh đái đờng, viêm khớp dạng thấp và
bệnh hệ thống lupus ban đỏ. Trong những bệnh tự
miễn, hệ thống miễn dịch của cơ thể đã phá huỷ
những tế bào của chính mình. Dùng tế bào gốc
20
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

trong những trờng hợp này với hy vọng thiết lập
lại và chơng trình hoá lại hệ thống miễn dịch.
Một ứng dụng nữa đang đợc phát triển là dùng tế
bào gốc tạo máu trong điều trị gen, đa những gen
vào để sửa chữa những tế bào bị tổn thơng.
Tuy nhiên còn có nhiều trở ngại trong nghiên
cứu để tìm ra những phơng pháp sử dụng và cung
cấp tế bào gốc tạo máu cho điều trị. Trở ngại đầu
tiên là khó có thể thu đợc một lợng lớn tế bào
trong khi nh đã đợc biết, số lợng tế bào gốc có
trong khối tế bào truyền cho ngời nhận càng
nhiều thì khả năng sống của nó càng lớn. Những
ngân hàng máu cuống rốn rất có ích nhng cũng
chỉ cung cấp đợc cho những trẻ em cần ghép chứ
không cung cấp đợc cho ngời lớn do không thể
cung cấp đủ số lợng tế bào gốc cần thiết. Khi có
thể làm cho những tế bào gốc và những tế bào tiền
thân tạo máu có thể nhân lên đợc trong môi

trờng nuôi cấy thì những bác sỹ huyết học và
chuyên gia điều trị gen có thể làm việc phối hợp để
tạo nên một lợng vô hạn tế bào gốc cũng nh
những tế bào tiền thân và những loại tế bào máu
khác của những ngời cho đa năng. Hiện nay
nhiều nghiên cứu đang cố gắng tập trung để tìm ra
những yếu tố kích thích tạo tế bào gốc. Nếu nh
những tế bào gốc đợc tạo ra không có những
marker kích thích gây nên thải loại thì những tế
bào này có thể có khả năng sử dụng cho bất cứ
bệnh nhân nào để điều trị bất kỳ một bệnh nào cần
đến tế bào gốc tạo máu có nguồn gốc từ tuỷ xơng,
máu cuống rốn hay từ máu ngoại vi nh hiện nay.
Nếu nh nghiên cứu điều trị gen và nghiên cứu về
tính linh hoạt mềm dẻo của tế bào gốc tạo máu
thành công thì những tế bào gốc này cũng có thể
nuôi cấy phát triển tăng lên, sử dụng cho mục đích
điều trị để thay thế, sửa chữa những thơng tổn của
những tổ chức cơ quan khác, điều trị những bệnh
không liên quan tới máu và cơ quan tạo máu. Một
số nghiên cứu đã thông báo là có thể nuôi cấy làm
tăng số lợng tế bào gốc lên 20 lần. Tuy nhiên khó
có thể duy trì những tế bào đợc nuôi cấy này v
ợt
quá thời gian vài tháng vì thế số lợng tế bào tạo ra
vẫn còn thấp và thêm nữa cha có khả năng xác
định đợc một cách đầy đủ đặc tính của những tế
bào đợc tạo ra này. Một trở ngại của sử dụng
ghép tế bào gốc tạo máu là có những nguy cơ nh
thải loại ghép, bệnh mảnh ghép chống chủ và

nhiễm trùng trong thời gian trớc khi tế bào gốc
đậu ghép và sản xuất đầy đủ những tế bào máu.
Trong ghép, tế bào T nh con dao hai lỡi, một
mặt chúng có khả năng chống nhiễm trùng và củng
cố cho đậu ghép, mặt khác chúng có thể gây nên
bệnh ghép chống chủ. Hiện nay một số phơng
pháp loại bỏ tế bào T trớc ghép đang đợc nghiên
cứu để tránh bệnh ghép chống chủ, thử nghiệm khả
năng làm giảm nhng không loại bỏ hoàn toàn hệ
thống miễn dịch của bệnh nhân.
Điều kiện vi môi và đặc tính mềm dẻo linh hoạt
của tế bào gốc tạo máu trong quá trình phát triển là
những vấn đề quan trọng khi áp dụng những kỹ
thuật sử dụng tế bào gốc. Hiện nay vẫn cha biết
chính xác điều kiện vi môi nào có tính chất quyết
định làm cho tế bào phát triển trong cơ quan này
mà lại không phát triển trong cơ quan khác.
2. Sử dụng tế bào gốc bào thai
Ngoài những ứng dụng dùng tế bào gốc tạo
máu trong điều trị đã đợc áp dụng từ lâu, hiện nay
có rất nhiều nghiên cứu tập trung vào hớng sử
dụng các loại tế bào gốc trong điều trị bệnh của
các cơ quan tổ chức khác nhau. Mục tiêu chính của
những nghiên cứu này là kiểm soát quá trình biệt
hoá của tế bào gốc bào thai và tế bào mầm bào thai
ngời thành những loại tế bào chuyên biệt, có thể
sử dụng cho những mục đích lâm sàng. Tiềm năng
sử dụng tế bào gốc bào thai đang còn tranh cãi.
Mối quan tâm nhiều nhất là sử dụng tế bào gốc bào
thai trong điều trị cấy ghép thay thế hoặc tái tạo tổ

chức đã bị phá huỷ hoặc bị tổn thơng. Những
bệnh có thể có khả năng điều trị đợc bằng cấy
ghép tế bào gốc bào thai ngời là bệnh Parkinson,
đái tháo đờng, tổn thơng tuỷ sống do chấn
thơng, thoái hoá tế bào Purkinje, bệnh tim mạch,
bệnh xơng khớp. Tuy nhiên điều trị cho bất cứ
bệnh nào cũng đòi hỏi những tế bào gốc bào thai
phải đợc hớng biệt hoá thành những loại tế bào
đặc hiệu trớc khi cấy ghép. Hiện nay vấn đề sử
dụng tế bào gốc điều trị bệnh vẫn đang còn trong
giai đoạn nghiên cứu và thực nghiệm, cần phải xác
định giai đoạn biệt hoá tối u để cấy ghép và
chứng minh là những tế bào gốc bào thai có thể
21
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

sống, hoà hợp và hoạt động ở ngời nhận. Nhợc
điểm trong sử dụng tế bào gốc bào thai ngời để
điều trị cấy ghép là những tế bào gốc bào thai cha
biệt hoá sẽ gây nên sự hình thành những khối u
lành tính. Những tế bào tạo ra u lành tính này là
những tế bào cha đợc biệt hoá chứ không phải là
những tế bào tiền thân đã biệt hoá. Bởi vậy có thể
tránh tạo khối u bằng cách tìm ra những phơng
pháp loại bỏ tất cả những tế bào gốc bào thai cha
biệt hoá trớc khi ghép. Những tế bào gốc bào thai
của ngời sẽ có nhiều u điểm sử dụng cho mục
đích ghép nếu nh chúng không gây nên phản ứng
thải ghép do miễn dịch. Khả năng gây miễn dịch
của tế bào gốc bào thai cha đợc đánh giá một

cách chính xác. Thông thờng tính gây miễn dịch
của một tế bào phụ thuộc vào mức độ thể hiện
kháng nguyên hoà hợp tổ chức, những kháng
nguyên này cho phép cơ thể phân biệt một tế bào
là của chính nó với những tế bào của những tổ
chức lạ và phụ thuộc vào sự có mặt của những tế
bào gắn kháng nguyên lạ trình diện cho hệ thống
miễn dịch. Nh vậy có triển vọng tránh đợc thải
loại do nguyên nhân miễn dịch bằng công nghệ di
truyền tạo ra những tế bào gốc bào thai mang
những kháng nguyên hoà hợp tổ chức giống của
ngời nhận hoặc sử dụng công nghệ chuyển nhân
để tạo nên những tế bào gốc bào thai giống với
ngời nhận về phơng diện di truyền.
Ngoài ứng dụng để ghép, những ứng dụng khác
của tế bào gốc bào thai cũng đợc đề cập tới. Tế
bào gốc bào thai ngời có thể sử dụng trong nghiên
cứu các biến đổi của cá thể ở giai đoạn phát triển
sớm dẫn đến những khuyết tật của thai và những
bất thờng của rau thai để có thể quyết định phá
thai sớm. Dựa trên những nghiên cứu tế bào gốc
bào thai in vitro cũng có thể xác định đợc những
yếu tố di truyền, phân tử và tế bào học dẫn đến
bệnh tật và đề ra những biện pháp phòng ngừa.
Tế bào gốc bào thai ngời đợc dùng để thử tác
dụng của thuốc điều trị, trớc khi thuốc mang thử
trên ngời tình nguyện cũng nh dùng để thử những
độc chất. Khi sử dụng những tế bào gốc này có
u
điểm là tơng tác của thuốc gần giống với điều kiện

in vivo, chính thử trên những tế bào ngời chứ không
phải trên súc vật và nh vậy thử nghiệm sàng lọc có
thể sẽ an toàn hơn, rẻ và hiện đại hơn.
Tế bào gốc bào thai ngời cũng có thể đợc sử
dụng để tìm ra những phơng pháp mới cho công
nghệ di truyền. Có thể dùng tế bào gốc bào thai ngời
để hớng biệt hoá thành một loại tế bào cần thiết
hoặc đa vào những gen đặc hiệu tạo nên một sản
phẩm protein mong muốn. Nếu nh có thể tạo ra
đợc một kỹ thuật nh vậy thì sẽ có khả năng lập ra
những phơng pháp điều trị gen tốt và hữu hiệu hơn.
2.1. Điều trị đái tháo đờng:
Tế bào gốc bào thai ngời có thể trở thành những
tế bào sản xuất ra insulin. Năm 2000 Melton M. B và
Josef itskovitz - Eldor đã chứng minh những tế bào
bào thai ngời có thể thao tác trong nuôi cấy làm cho
nó thể hiện gen PDX - 1, loại gen kiểm soát sản xuất
insulin. Trong thí nghiệm này ngời ta đã nuôi cấy tế
bào gốc bào thai để phát triển tạo nên những cụm tế
bào gồm nhiều loại tế bào của cả 3 lớp mầm. Sau đó
những cụm tế bào này đợc xử lý với nhiều yếu tố
phát triển khác nhau trong đó có cả yếu tố phát triển
của thần kinh (nerve growth factor). Những tế bào bào
thai trớc khi cấy mọc thành cụm không có gen PDX -
1 nhng sau khi mọc thành cụm thì cả những cụm
đợc xử lý với yếu tố phát triển cũng nh không đợc
xử lý đều thể hiện gen PDX - 1. Do gen PDX - 1 có
liên quan với sự hình thành những tế bào của tuỵ,
cho nên tế bào này có thể là một loại tế bào biệt hoá
tự nhiên trong những cụm tế bào bào thai nuôi cấy,

yếu tố phát triển thần kinh có thể là một tín hiệu quan
trọng gây nên biệt hoá của tế bào và nh vậy đây có
thể là một thành công lớn trong kỹ thuật hớng làm
biệt hoá tế bào gốc trong phòng thí nghiệm. Kỹ thuật
này đợc nhiều nhóm nghiên cứu thực hiện và mới
đây đã cho biết rằng trong các cụm tế bào phát triển từ
tế bào gốc bào thai trong nuôi cấy có chứa khoảng 1 -
3% tế bào sản xuất insulin. Đái tháo đ
ờng type 1
khó điều trị vì nó là một bệnh tự miễn, hệ thống miễn
dịch của cơ thể tấn công và phá huỷ tế bào của chính
cơ thể. Tuy mới trên lý thuyết nhng có thể thấy rằng,
điều trị bệnh có thể thành công nếu nh tạo ra đợc
những tế bào sản xuất insulin nhng tránh đợc sự
phát hiện của hệ thống miễn dịch.
2.2. Tái tạo hệ thống thần kinh bằng tế bào gốc
:
22
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

Mục đích chung của hầu hết các phơng pháp
điều trị hiện nay đối với tổn thơng của não và tuỷ
sống là làm giảm nhẹ triệu chứng và hạn chế tổn
thơng. Gần đây đã phát hiện thấy những tế bào gốc
ở não của những cá thể trởng thành có thể phát triển
thành những tế bào thần kinh mới và những tế bào
đệm. Phát hiện này đã mở ra hy vọng có thể tìm ra
phơng pháp sửa chữa những tổn thơng của hệ
thống thần kinh trung ơng. Nghiên cứu về tế bào
gốc trong những bệnh của hệ thống thần kinh là một

nghiên cứu trong số rất ít những nghiên cứu còn có
thể cho thấy đợc là điều trị bằng tế bào thay thế có
thể phục hồi chức năng đã bị mất.
Nghiên cứu điều trị Parkinson bằng tế bào gốc
là một ví dụ điển hình của những nghiên cứu có
mục đích tái lập lại hệ thống thần kinh trung ơng.
Trong Parkinson những tế bào tiết ra dopamin bị
tổn thơng. ý tởng nuôi cấy những tế bào sản
xuất dopamin trong phòng thí nghiệm để điều trị
bệnh Parkinson là một bớc phát triển mới nhất
trong lịch sử cấy ghép tế bào tổ chức để điều trị
bệnh này. Những tế bào gốc nuôi cấy trong phòng
thí nghiệm trong những điều kiện nhất định có thể
biệt hoá thành những tế bào sản xuất dopamin là
một nguồn có tiềm năng nhất đáp ứng nguồn tế
bào cung cấp cho ghép. Hiện nay vấn đề đang
đợc tập trung nghiên cứu là chọn ra một sự phối
hợp các yếu tố kích thích phát triển và điều kiện
nuôi cấy tối u nhất để tạo ra những tế bào cha
biệt hoá trong suốt quá trình nuôi cấy cho tới một
thời điểm nhất định khi đã khẳng định là sẽ trở
thành một neuron tiết dopamin sẽ đợc ghép vào
bệnh nhân cho nó phát triển và biệt hoá.
Đối với những tổn thơng của tuỷ sống, phục hồi
hoàn toàn những tổn thơng là hết sức khó khăn do
có rất nhiều loại tế bào bị phá huỷ trong những tổn
thơng này. Trong một số trờng hợp tổn thơng tuỷ
sống nhng cha bị phá huỷ hoàn toàn, một số sợi
axon còn lại nguyên vẹn nhng không truyền đợc
tín hiệu do tế bào bị mất vỏ myelin. Kết quả nghiên

cứu gần đây trên súc vật đã mở ra khả năng có thể sử
dụng những tế bào gốc để tái tạo bao myelin cho
những sợi axon của tuỷ sống.
Nghiên cứu sử dụng tế bào gốc để điều trị
những bệnh của hệ thống thần kinh là một lĩnh vực
đang phát triển rất nhanh. Tuy nhiên tất cả những
kỹ thuật sử dụng tế bào gốc để điều trị những bệnh
của hệ thống thần kinh trên ngời, về mặt nguyên
tắc có thể thực hiện đ
ợc nhng hiện tại vẫn còn
nhiều vấn đề còn đang đợc nghiên cứu tiếp tục để
đạt đợc những kết quả thực sự có hiệu quả.
2.3. Điều trị bệnh lý tim mạch:
Trong thời gian gần đây nhiều công trình
nghiên cứu đã đa ra những bằng chứng về khả
năng của những tế bào gốc bào thai và tế bào gốc
của cá thể trởng thành có thể thay thế những tế
bào cơ tim đã bị tổn thơng và tạo ra những mạch
máu nuôi dỡng. Nh đã đợc biết, tế bào cơ tim -
cardiomyocyte có thể bị tổn thơng do nhiều
nguyên nhân gây nên nh tăng huyết áp, thiếu máu
cơ tim mãn tính do bệnh lý của động mạch vành
hoặc trong các bệnh của tim mà mạch máu cung
cấp oxy cho tim đột ngột bị đóng lại Mặc dù đã
có những tiến bộ trong kỹ thuật ngoại khoa, có
những thiết bị trợ giúp cơ học, thuốc điều trị và cả
ghép tim, điều trị bằng thuốc làm tan cục đông có
thể tái lập lại mạch tới máu tới vùng tổn thơng
và hạn chế những tế bào cơ tim bị chết, tuy vậy vẫn
còn một số lợng bệnh nhân rất lớn bị chết trong

vòng 5 năm kể từ khi đợc chẩn đoán lần đầu.
Hiện nay các nghiên cứu trong lĩnh vực này đang
tập trung để tìm ra phơng pháp sử dụng tế bào
thay thế cho những tế bào chết hoặc bị tổn thơng
làm cho cơ tim đã bị suy yếu có khả năng phục hồi
trở lại lực co bóp bơm máu bình thờng. Một loại
tế bào quan trọng trong hoạt động của tim là những
tế bào cơ tim mà chức năng của nó là co bóp đẩy
máu ra khỏi buồng tim và 2 loại tế bào quan trọng
khác đảm bảo cho tim hoạt động thích hợp là tế
bào nội mạc mạch máu và tế bào cơ trơn tạo nên
thành mạch máu. Yêu cầu về tới máu của tim rất
lớn và những tế bào chuyên biệt này rất quan trọng
để tạo nên một mạng lới động mạch mang chất
dinh dỡng và oxy tới cho tế bào cơ tim. Cả hai
loại tế bào gốc của bào thai và của cá thể trởng
thành đều có khả năng phát triển thành những loại
tế bào này. Sau một tổn thơng nhồi máu, những tế
bào cơ tim có thể phân chia và chính nhồi máu lại
có thể là một kích thích làm cho những tế bào cơ
tim đang ở trạng thái nghỉ chuyển sang trạng thái
23
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

phân chia tích cực giống nh khả năng của tất cả
các loại tế bào khác trong cơ thể. Tuy nhiên cha
có đầy đủ bằng chứng là có những tế bào gốc ở tim
và chúng có thể tăng sinh, biệt hoá. Những nghiên
cứu gần đây đã chứng minh rằng, trong những điều
kiện nuôi cấy đặc hiệu cao trong phòng thí

nghiệm, những tế bào gốc có thể phát triển thành
những tế bào cơ tim và những tế bào nội mạc mạch
máu. Khả năng này có thể cung cấp những tế bào
thay thế cho tim bị tổn thơng và nếu thực hiện
đợc thì phơng pháp này có nhiều u điểm hơn
ghép tim nhất là trong hoàn cảnh tìm đợc ngời
cho tim không phải là dễ dàng. Hiện nay những
nghiên cứu theo hớng này đợc thực hiện nhiều
trên mô hình động vật và đã có những khám phá
mới trong sử dụng những tế bào gốc sửa chữa cơ
tim đã bị tổn thơng. orlic và cộng sự gần đây đã
thông báo một ứng dụng thực nghiệm dùng tế bào
gốc tạo máu để tái tạo tổ chức của tim. Tế bào gốc
tạo máu đợc tiêm vào thành của tâm thất, những
tế bào này sau 9 ngày đã tạo nên những tế bào cơ
tim, tế bào nội mạc và tế bào cơ trơn mới, nh vậy
đã tạo mới cơ tim và hệ thống động mạch mới.
Những con vật đợc cấy ghép nh vậy có tỷ lệ
sống lớn hơn nhiều so với những con vật có cùng
tổn thơng tim mà không đợc cấy tế bào gốc tạo
máu. Tế bào gốc tạo máu trong trờng hợp này di
chuyển tới gần vị trí tổn thơng của tim và nhận
những tín hiệu của vi môi tại đây để tăng sinh và
biệt hoá thành những tế bào cơ tim.
Những tiến bộ mới trong nghiên cứu tái tạo tế bào
cơ tim đã đạt đợc khi sử dụng những tế bào gốc bào
thai do đặc tính mềm dẻo đa năng của những tế bào
này có khả năng phát triển thành hầu hết các loại tế
bào trong cơ thể. Nghiên cứu của itskovitz - Eldor và
cộng sự đã chứng minh rằng những tế bào gốc bào

thai ngời có thể biệt hoá trong môi trờng nuôi cấy
thành những cụm tế bào bao gồm những loại tế bào
có nguồn gốc từ cả 3 lớp mầm bào thai. Trong số
những tế bào này có những tế bào mang dấu ấn của
tế bào cơ tim ở những giai đoạn phát triển sớm của
chúng và có khả năng co rút giống nh
cardiomyocyte khi đợc quan sát dới kính hiển vi.
Sửa chữa một tim ngời bị tổn thơng chắc chắn đòi
hỏi phải có hàng triệu tế bào. Vì vậy tế bào gốc bào
thai là loại tế bào duy nhất có khả năng nh vậy, tăng
sinh trong điều kiện nuôi cấy, u việt hơn hẳn những
tế bào gốc của ngời trởng thành. Hiện nay cũng
cha chắc chắn rằng liệu có khả năng nuôi cấy tế bào
gốc của ngời trởng thành có đủ số lợng để sử
dụng cho mục đích điều trị những trờng hợp tổn
thơng tim hay không?.
Để điều trị một số bệnh của tim, những tế bào
gốc của ngời trởng thành lấy từ tuỷ xơng khi
tiêm cho chuột có khả năng phát triển thành những
tế bào nội mạc. Những tế bào gốc thể hiện tính
mềm dẻo của nó biệt hoá theo hớng mà trong
điều kiện chức năng của chúng bình thờng để tạo
ra những mạch máu mới ở vùng tim bị tổn thơng,
thúc đẩy quá trình tăng sinh của những mạch máu
đã có trớc. Tế bào gốc tạo máu của ngời cũng có
thể đợc tạo ra với một số lợng lớn trong điều
kiện nuôi cấy thích hợp và hớng cho chúng phát
triển thành những tế bào của tim. Khi những tế bào
này tiêm vào dòng máu của chuột bị tổn thơng
tim đã ngăn ngừa đợc hiện tợng phì đại, những

tế bào cơ tim có thể sống và giảm quá trình hình
thành những sợi collagen và sẹo.
Tuy nhiên để sử dụng tế bào gốc trong điều trị
bệnh lý tim mạch, cần phải tìm hiểu rất nhiều vấn
đề ví dụ nh những tế bào đợc thay thế có thể
hoạt động trong bao nhiêu lâu?, liệu những nghiên
cứu trên súc vật có phản ánh đúng thực trạng ở trên
ngời hay không?, những tế bào thay thế có nguồn
gốc từ tế bào gốc này có khả năng nhận những tín
hiệu dẫn truyền điện giống nh những tế bào cơ
tim bình thờng hay không?. Trong tơng lai,
những tế bào gốc của bệnh nhân có thể đợc thu
lợm và nuôi cấy tạo ra một số lợng lớn đủ để sử
dụng đồng thời những tế bào này còn đ
ợc chơng
trình hoá để di chuyển trực tiếp tới những vị trí tổn
thơng và tổng hợp ngay những protein cần thiết
cho quá trình tái tạo. Hiện tại các nghiên cứu đang
sử dụng tất cả các nguồn tế bào gốc khác nhau
phục vụ cho mục đích nghiên cứu này để có thể
biến khả năng điều trị bằng tế bào gốc thành hiện
thực trong tơng lai gần.
2.4. Điều trị thực nghiệm bằng gen:
Phơng pháp điều trị gen là một phơng pháp mới
đợc đề cập tới trong thời gian gần đây và vẫn còn
24
TCNCYH phụ bản 32 (6) - 2004

Tài liệu tham khảo
mang nhiều tính chất thử nghiệm. Trong khi những

phơng pháp điều trị bằng thuốc đợc sản xuất ngoài
cơ thể thì điều trị bằng gen là phơng pháp trực tiếp
hớng tế bào của bệnh nhân sản xuất và mang một
tác nhân điều trị. Điều trị bằng gen sử dụng kỹ thuật
di truyền tạo ra hoặc loại bỏ một gen đặc hiệu làm
biến đổi hoặc tăng cờng chức năng của một gen bất
thờng bằng cách cung cấp bản sao chép của gen
bình thờng để sửa chữa một gen hoặc cung cấp một
gen mang thêm những chức năng mới do một gen
khác kiểm soát điều hoà hoạt động. Những tế bào
gốc là những tế bào rất thích hợp đáp ứng cho nhu
cầu sử dụng trong những nghiên cứu nh vậy đặc biệt
là những tế bào gốc bào thai với đặc tính mềm dẻ linh
hoạt của chúng. Một trong những loại tế bào gốc đã
từng đợc sử dụng nhiều là tế bào gốc tạo máu, nó có
khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào của máu
và nh vậy một khi tế bào gốc đợc tạo nên biệt hoá
thì những gen đợc truyền để điều trị sẽ có trong
những tế bào nh T, B lymphocyte, tế bào NK, tế bào
monocyte, bạch cầu hạt, mẫu tiểu cầu và nh vậy
những tế bào này có thể dùng điều trị trong ghép tổ
chức cho những bệnh lý của cơ quan tạo máu và hệ
thống miễn dịch. Mặt khác những tế bào gốc tạo máu
có khả năng c trú lại ở nhiều vị trí trong cơ thể trớc
hết là ở tuỷ xơng, ngoài ra còn c trú ở gan, lách
hạch và nh vậy nó có thể mang những gen điều trị
tới những cơ quan khác điều trị những bệnh không
liên quan tới máu nh những bệnh gan, bệnh chuyển
hoá ví dụ nh bệnh Gaucher. Ngoài những tế bào gốc
tạo máu còn một số tế bào khác cũng đang đợc

nghiên cứu ứng dụng trong điều trị gen ví dụ nh
những tế bào gốc tạo tế bào cơ (myoblast), tế bào
gốc tạo xơng (osteoblast) và những tế bào gốc của tế
bào thần kinh.
1. Amit et al (2000); Clonally derived human
embryonic stem cell lines maintain pluripotency and
proliferative potential for prolonged periods of
culture. Dev. Biol. 227, 271 - 278.
2. Beltrami, A. P., et al (2001); Evidence that
human cardiac myocytes divide after myocardial
unfarction. N. Engl. J. Med. 344, 1750 - 1757.
3. Dufayet de la Tour, D., et al (2001); B - cell
differentiation from a human pancreatic cell line in
vitro and in vivo. Mol. Endocrinol. 15, 476 - 483.
4. Dzierzak, E. et al (1998); Embryonic
beginnings of definitive hematopoietic stem cells.
Ann. N. Y. Acad. Sci. 872, 256 - 262.
5. Gallacher, L., et al (2000); Identification of
novel circulating human embryonic blood stem
cells. Blood. 96, 1740 - 1747.
6. IItskovitz - Eldor, J and et al (2000).;
Differentiation of human embryonic stem cells
into embryoid bodies comprising the three
embryonic germs layers. Mol. Med. 6, 88 - 95.
7. Itkin - ansari, P., et al (2001); PDX - 1 and
cell - cell contact act in synergy to promote d - cell
development in a human pancreatic endocrine
precursor cell line. Mol. Endocrinol. 14, 814 - 822.
8. Jones, G. M., et al (2000); Human
embryonic stem cells technology. Semin. Reprod.

Med. 18, 219 - 223.
9. Orlic D. et al (2001); Bone marrow cells
regenerate infarcted myocardium. nature. 410, 701
- 705.
10. Shamblott, M. J., et al (2001); Human
embryonic germ cells derivatives express a broad
range of developmentally distinct markers and
proliferate extensively in vitro. Proc. Nat. Acad.
Sci. U. S. A. 98, 113 - 118.
vi. tóm lại
Nghiên cứu về tế bào gốc đã cho biết cơ thể
đợc hình thành, phát triển từ một tế bào nh thế
nào và những tế bào khoẻ mạnh bình thờng có thể
thay thế cho những tế bào bị tổn thơng nh thế
nào trong cơ thể của một cá thể. Lĩnh vực khoa học
đầy tiềm năng và hứa hẹn này đã thúc đẩy và vạch
phơng hớng cho những nghiên cứu về khả năng
dùng những tế bào gốc điều trị bệnh thờng bằng
cách sửa chữa và tái tạo.
11. Thomson, J. A., et al (1998); Embryonic
stem cells lines derived from human blastocysts.
Science. 282, 1145 - 1147.
12. Raisman, G., (2001); Olfactory
ensheathing cells - another miracle cure for spinal
cord injury? Nat. Rev. Neurosci. 2, 369 - 374.
25
TCNCYH phô b¶n 32 (6) - 2004

26