Thay đổi đơn giản biến tế bào thành tế bào gốc phôi pptx

Thay đổi đơn giản
biến tế bào thành t
ế
bào gốc phôi


Cuối cùng thì các nhà Sinh học
cũng đã mất kiên nh
ẫn với những
thất bại trong cloning. Thành t
ựu
này có thể là hồi chuông cáo
chung cho lĩnh vực cloning trị
liệu.


Việc tạo ra được các con chuột
khảm chứng tỏ các tế bào iPS có
tính chất không khác các tế bào
gốc phôi

Các nghiên cứu công bố trong tuần
này bởi ba nhóm nghiên cứu khác
nhau cho thấy có thể tái lập trình tế
bào da bình thường thành một tế
bào g
ốc phôi ở chuột. Cuộc đua giờ
đây chuyển sang hướng ứng dụng
kỹ thuật đơn giản đến bất ngờ này

cho tế bào của người. Nếu các nhà
nghiên cứu thành công, việc tạo ra
các tế bào có tính chất như tế bào
gốc , đồng thời có vật chất di
truyền khớp với người bệnh sẽ trở
nên khá dễ dàng. Có một số giới
hạn về mức độ hữu ích và an toàn
của các kết quả này trong
ứng dụng
trị liệu trong tương lai gần, nhưng
trong các phòng thí nghiệm thì các
kết quả này nhanh chóng mang lại
một luồng không khí hào hứng.

"Nó sẽ thay đổi rất nhiều về cách
nhìn nhận của chúng ta", Alan
Trouson ở ĐH Monash Úc nói.
Trouson không phải là người trực
tiếp làm ra các kết quả này nhưng
tuyên bố rằng sẽ bắt đầu sử dụng
kỹ thuật này ngay 'ngày mai'. "Lúc
này tôi có thể nghĩ ra hàng tá thí
nghiệm và tất cả đều là những thí
nghiệm hay."

Về mặt lý thuyết các tế bào gốc
phôi có thể tăng sinh vô hạn và có
khả năng trở thành bất kỳ loại tế
bào nào trong cơ thể. Tuy nhiên
chó tới nay cách duy nhất để có

được các tế bào gốc phôi là phải
phá hủy phôi và để có được tế bào
gốc phôi phù hợp di truyền với
bệnh nhân thì trên nguyên tắc là
ph
ải clone bệnh nhân đó. Tất cả các
kỹ thuật này đều làm nảy sinh các
vấn đề đạo đức khó giải quyết. Bên
cạnh các khó khăn về vấn đề đạo
đức, kỹ thuật cloning cũng không
dễ. Quá trình này bao gồm việc thu
trứng chưa thụ tinh, thay thế vật
chất di truyền của trứng bằng vật
chất di truyền từ tế bào bệnh nhân
rồi ép cho tế bào phân chia để tạo
ra phôi, rồi từ đó thu các tế bào g
ốc
phôi. Những rào cản này giờ đây đ
ã
bị xóa bỏ.

"Chẳng cần trứng hay phôi gì cả.
Và tôi cũng chưa bao giờ làm việc
v
ới chúng" Shinya Yamanaka ở đại
học Kyoto, người đi tiên phong
trong kỹ thuật mới này nói.

Năm ngoái Yamanaka là ngư
ời đầu

tiên sử dụng một kỹ thuật trong đó
người ta dùng các tế bào xơ chuột,
một loại tế bào phổ biến rất dễ lấy
từ da thay vì phải dùng trứng. Bốn
gene mã hóa cho bốn protein thuộc
các nhân tố phiên mã được chuyển
vào tế bào bằng các retroviruses.
Các protein này kích hoạt sự biểu
hiện của các gene khác, làm cho tế
bào trở thành vạn năng, tức chúng
có khả năng trở thành bât kỳ tế bào
nào trong cơ thể. Yamanaka gọi
chúng là các tế bào gốc vạn năng
cảm ứng (iPS cells). "Dễ như bỡn.
Chẳng có phép màu gì ở đây cả."
Yamanaka nói.

Kết quả này đã mang l
ại nhiều ngạc
nhiên cũng như hoài nghi. Bốn
nhân tố dường như quá ít. Và mặc
dù các tế bào này có các đặc điểm
của tế bào gốc như: tạo khuẩn lạc,
tăng sinh liên tục và có khẳ năng
phát triển thành tế bào ung thư, gọi
là teratoma chúng vẫn thiếu một
số tính chất quan trọng khác. Đưa
các iPS vào phôi chuột đang phát
triển không tạo nên 'chuột khảm',
tức chuột mang hỗn hợp DNA của

phôi gốc lẫn các tế bào iPS trong
toàn bộ cơ thể. "Năm trước tôi
không thoải mái lắm với từ "vạn
năng", Hans Scholer, một chuyên
gia về tế bào gốc tại Viện Max
Planc nói.

Tuần vừa qua, Yamanaka đã
đưa ra
một thế hệ iPS thứ hai, đạt tất cả
các tiêu chuẩn nói trên. Ngoài ra
một nhóm nghiên cứu khác do
Rudolf Jaenisch ở Viện Whitehead
dẫn đầu, hợp tác với Konrad
Hochedlinger ở Viện Tế bào gốc
Harvard và Kathrin Plath ở ĐH
UCLA cũng đã thu được kết quả
tương tự với bốn nhân tố phiên mã
đó.

"Chúng tôi cảm thấy nhẹ cả người
vì một số người đã ch
ất vấn kết quả
của chúng tối, đặc biệt là sau vụ xì-
căng-đan Hwangate, Yamanaka
nói. Scholer cũng đồng ý:"Bây giờ
chúng ta có thể tự tin mà nói rằng
đây là một cái gì đó đáng phát tri
ển
lên."

Việc cải thiện kết quả của năm
trước khá đơn giản. Bốn nhân tố
phiên mã mà Yamanaka sử dụng đ
ã
không tái lập lại hệ gene một cách
nhất quán và hiệu quả, vì vậy chưa
đến 0.1% trong số hàng triệu tế bào

được tái lập trình lại. Khó khăn ở
đây là tách các tế bào đã được tái
lập trình thành công ra khỏi các tế
bào còn lại. Các nhà nghiên cứu
thường làm điều này bằng cách cài
vào một gene kháng kháng sinh.
Gene này chỉ được biểu hiện khi
nhân tố phiên mã được biểu hiện.
Sau đó họ cho các tế bào này vào
môi trường chứa kháng sinh.
Kháng sinh sẽ giết chết những tế
bào không được tái lập trình.
Protein marker mà Yamanaka sử
dụng vào năm ngoái không được
tốt lắm trong việc xác định các tế
bào đã được tái lập trình. Lần này
cả ba nhóm đều dùng hai loại
protein marker khác là Nanog và
Oct4 và thu được hiệu quả trên cả
mong đợi. Cả ba nhóm đều có thể
tạo ra chuột khảm bằng các tế bào

iPS được tách theo cách n
ày; và các
con chuột này đã truyền DNA của
các iPS cho con cái của chúng.

Jaenisch cũng đã thành công trong
việc dùng một phôi đặc biệt để tạo
ra các thai có tất cả các tế bào đều
có nguồn gốc từ iPS. "Chỉ có
những tế bào gốc phôi tốt nhất mới
có thể làm được điều này," ông nói.


"Thật khó tin, đơn giản là quá tuy
ệt
vời" Scholer nói khi nghe bài báo
cáo của Jaenisch ở một cuộc hội
thảo vào 31/5 ở Bavaria. "Đối với
tôi cái này giống như v
ụ Dolly vậy.
Thực sự tầm cỡ đấy đấy".

Phương pháp này tỏ ra rất hấp dẫn.
Trong khi cloning bị giới hạn về số
trứng và những kỹ thuật phức tạp,
phải mất đến sáu tháng mới có thể
thành thạo thì phương pháp của
Yamanaka có thể sử dụng những tế
bào đơn giản nhất và có thể thực
hiện được bằng những kỹ thuật đ

ơn
giản trong phòng thí nghiêm.

Tuy nhiên việc áp dụng phương
pháp này cho người vẫn ch
ưa thành
công. "Chúng tôi đang làm việc rất
cật lực - ngày cũng như đêm. Có lẽ
chúng tôi cần thêm nhân tố phiên
mã". Yamanaka bộc bạch.

Nếu thành công, các nhà nghiên
cứu có thể tạo ra các iPS từ những
bệnh nhân mắc bệnh Parkinson,
tiểu đường và theo dõi những biến
đổi phân tử trong các tế b
ào này khi
chúng phát triển. Phương pháp
"bệnh trên dĩa Petri" sẽ cho các nh
à
khoa học một cơ hội để biết được
các yếu tố môi trươngf tác động
như thế nào đến quá trình hình
thành bệnh và có thể kiểm tra khả
năng của những loại thuốc khác
nhau trong vi
ệc ức chế sự phát triển
của bệnh.

Tuy nhiên các tế bào iPS không

phải không khiếm khuyết. Không
thể sử dụng chúng một cách an to
àn
để tạo ra các tế bào phù hợp về di
truyền cho việc gép mô, ví dụ chữa
chấn thương tủy sống. Yamanaka
phát hiện ra rằng một trong những
nhân tố phiên mã dường nh
ư có vai
trò trong việc tạo ra ung thư ở 20%
số chuột khảm mà ông tạo ra. Ông
nghĩ rằng việc này có thể giải
quyết, nhưng chính các retrovirus
sử dụng cũng có thể gây đột biến
và ung thư. "Cái này r
ất nguy hiểm.
Chúng tôi s
ẽ không bao giờ gép các
tế bào này cho b
ệnh nhân" Jaenisch
nói. Theo quan điểm của ông,
nghiên cứu tế bào gốc phôi vẫn sẽ
cần đến cloning.

Cứ theo đà này, sẽ nhanh chóng có
tin tức tốt lành. "Tôi không ch
ắc đó
sẽ là chúng tôi, hay Jaenisch, hay
một người khác, nhưng tôi kỳ vọng
vào một thành công lớn trên người

vào năm tới" Yamanaka nói.