TẾ bào gốc và TRIỂN VỌNG ỨNG DỤNG

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

TIỂU LUẬN HỌC PHẦN
MỘT SỐ VẤN ĐỀ HIỆN ĐẠI CỦA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TÊN TIỂU LUẬN:
TẾ BÀO GỐC VÀ TRIỂN VỌNG ỨNG DỤNG
THÁI NGUYÊN - 2014
MỤC LỤC
2
I. MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện nay Tế bào gốc (Stem Cells) được nhắc đến hàng ngày, hàng giờ.
Stem Cells đã trở thành cụm từ nóng và hấp dẫn được cộng đồng xã hội và các
nhà khoa học quan tâm đặc biệt. Với niềm hy vọng to lớn, đông đảo công chúng
đang dõi theo những kết quả mà các nhà khoa học trong và ngoài nước đã đạt
được trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc. Tin tức về những đột
phá, tiến bộ mới, về những thành tựu trong nghiên cứu tế bào gốc không chỉ
xuất hiện trên các tạp chí khoa học chuyên sâu, mà còn xuất hiện trên các báo
hàng ngày, trên tivi, đài phát thanh, internet… Người ta bàn thảo, tranh luận về
các tế bào gốc không chỉ trong các phòng nghiên cứu, mọi người cũng thông tin
cho nhau, thảo luận sôi nổi về tế bào gốc tại Liên hợp quốc, trong nhiều phiên
họp chính phủ, quốc hội… Vậy Stem Cells là gì? Stem Cells có công dụng ra
sao? Các công trình nghiên cứu liên quan như thế nào, kết quả ngày nay đã đạt
được là những gì? Hướng tới trong tương lai các nhà khoa học sẽ làm gì với nó
vv
1.2. Mục tiêu nghiên cứu
- Giới thiệu về tế bào gốc.
- Thành tựu của tế bào gốc.
- Vấn đề cần giải quyết ở hiện tại và phương hướng nghiên cứu trong tương lai.
3

II. NỘI DUNG
2.1. Căn cứ khoa học
2.1.1 Các khái niệm
* Tế bào gốc
Tế bào gốc là những tế bào sinh học không (hoặc chưa) chuyên hóa trong
mô sống, chúng có thể biệt hóa thành các tế bào chuyên hóa với các chức phận
sinh lí. Trong điều kiện invivo hay invitro, mỗi tế bào gốc có thể tự làm mới với
các tính năng riêng biệt mới. Chúng được tìm thấy trong các sinh vật đa bào.
Trong động vật có vú, có hai dạng chính của các tế bào gốc: tế bào phôi gốc, và
tế bào gốc trưởng thành. Trong các sinh vật trưởng thành, các tế bào gốc và tế
bào tiền thân hoạt động như một hệ thống sửa chữa cho cơ thể, bổ sung thêm mô
lớn. Trong một phôi thai đang phát triển, các tế bào gốc có thể biệt hóa thành tất
cả các tế bào chuyên biệt (xem như các tế bào gốc toàn năng cảm ứng) - ngoại
bì, nội bì và trung bì - nhưng cũng duy trì số lượng bình thường của cơ quan tái
tạo, như máu, da, hoặc mô ruột.
* Tế bào gốc phôi
Tế bào gốc phôi là các tế bào được thu nhận trực tiếp từ phôi của người và
động vật có vú, chúng có tính chất “toàn năng” hoặc “vạn năng” có khả năng
phát triển thành tất cả các loại tế bào của cơ thể. Nhóm này bao gồm các tế bào
được thu nhận từ lớp sinh khối bên trong (ICM), các tế bào mặt trong của lớp
dưỡng bào trophoblast, các tế bào mầm sinh dục (EG) và gần đây, người ta còn
tiến hành thu nhận các tế bào gốc từ phôi sớm (trước blastocyst).
* Tế bào gốc trưởng thành
Tế bào gốc trưởng thành là các tế bào được thu nhận từ cơ thể trưởng
thành, được tìm thấy trong các mô khác nhau bao gồm tế bào gốc tạo máu, tế
bào gốc nhu mô, tế bào gốc thần kinh, tế bào gốc biểu mô ống tiêu hóa, tế bào
gốc da, có tính chất “đa năng” hoặc “đơn năng” ít linh hoạt hơn và khó để nhận
diện, phân lập và tinh luyện.
4
2.1.2. Nguyên lý và các căn cứ khoa học

Sự sống của một động vật đa bào được bắt đầu bằng một tế bào gốc, vậy tế
bào gốc có thể được coi là mầm sống của một cơ thể. Tế bào phân chia tạo ra
nhiều thế hệ con cháu, trong cơ thể, mỗi con cháu sẽ thực hiện một chức năng
sinh lý khác nhau trong hoạt động sống của mình, kể cả việc duy trì nòi giống.
Tính chất mà một hay nhiều tế bào ban đầu phân chia, tạo ra các tế bào cuối
cùng có chức năng sinh lí gọi là tiềm năng hay khả năng. Tế bào càng có nhiều
tiềm năng cao thì chúng càng có thể tạo ra nhiều kiểu tế bào khác nhau. Những
tế bào có tiềm năng thấp hơn chỉ có thể tạo ra một vài kiểu tế bào chức năng
nhất định. Với những tế bào không tiềm năng, chúng không phân chia, không
tạo ra bất kì tế bào nào khác, tuy nhiên, các tế bào này vẫn có chức năng hoạt
động sống chuyên biệt trong mô, ví dụ tế bào hồng cầu vận chuyển khí oxi,
cacbonic, tế bào thần kinh đảm trách sự dẫn truyền xung điện và tế bào cơ có
chức năng co giãn…
Khi một tế bào có tiềm năng biến đổi, nhằm tạo thành các tế bào có chức
năng gọi là quá trình biệt hóa hay là sự biệt hóa, ví dụ các tế bào gốc tạo máu,
qua nguyên phân tạo tế bào hồng cầu. Quá trình một tế bào có chức năng sau đó
dưới tác động của một nhân tố nào đó, chúng có thể thay đổi căn bản kiểu hình
để thực hiện một chức năng khác được gọi là sự phản biệt hóa hay biệt hóa
ngược.
Như vậy, một tế bào gốc đòi hỏi ít nhất phải có hai đặc tính dưới đây:
- Tính tự làm mới (self-renewal): tế bào có khả năng tiến hành một số
lượng lớn chu kì phân bào nguyên nhiễm, mà vẫn duy trì trạng thái không
biệt hóa.
- Tính tiềm năng không giới hạn (unlimites potency): tế bào đó có khả năng
biệt hóa thành bất kì kiểu tế bào trưởng thành nào. Trên thực tế, đặc tính
này chỉ đúng với các tế bào gốc toàn năng, hoặc vạn năng, tuy nhiên một
tế bào gốc đa năng (hay tế bào tiền thân) cũng nhiều khi được gọi là tế
bào gốc.
5
Những đặc tính nói trên có thể được chứng minh invitro bằng cách sử dụng

các phương pháp đặc thù nhất định, chẳng hạn thử nghiệm sự phát sinh tập
đoàn. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng, chính các điều kiện nuôi cấy invitro cũng có
thể làm thay đổi đặc tính của tế bào, khiến nó sẽ “cư xử” theo cách tương tự như
invivo.
2.2. Thành tựu quốc tế và trong nước
2.2.1. Thành tựu quốc tế
- Vào những năm 1960, Joseph Altman và Gopal Das đã đưa ra các bằng chứng
về sự phát triển những tế bào thần kinh mới ở người trưởng thành, các tác giả để
nghị coi đó là sự hoạt động của chính các tế bào gốc trong mô não.
- Năm 1963, Mc. Culloch và Till đã mô tả sự hiện diện của một loại tế bào khu
trú trong tủy xương chuột, đặc điểm của tế bào này là chúng có khả năng tự làm
mới.
- Năm 1968, tiến hành cấy ghép thành công tủy xương giữa các anh chị em ruột
trong điều trị bệnh SCID.
- Năm 1978, các tế bào gốc tạo máu lần đầu tiên được phát hiện có trong máu
cuống rốn người.
- Năm 1981, các tế bào gốc phôi chuột được thu nhận từ lớp sinh khối bên trong
bởi Martin Evans, Matt Kaufman và Gail R. Martin. Gail martin đã gọi tế bào đó
là “tế bào gốc phôi”.
- Năm 1992, các tế bào gốc thần kinh người được nuôi cấy invitro thành công.
- Năm 1997, bệnh Leukemia được biết bắt nguồn từ các tế bào gốc tạo máu và
qua đó, lần đầu tiên người ta đưa ra bằng chứng trực tiếp về tế bào gốc ung thư.
- Năm 1998, lần đầu tiên, James Thomson và cộng sự (Đại học Wisconsin –
Madison) đã thu nhận được dòng tế bào gốc phôi người.
- Vào những năm 2000, nhiều công trình về tính mềm dẻo của tế bào gốc trưởng
thành đã được báo cáo.
6
- Năm 2001, lần đầu tiên, các nhà khoa học tại Advanced Cell Technology đã
nhân bản thành công phôi người (tạo phôi giai đoạn 4 -6 tế bào), nhằm mục đích
khai thác tế bào gốc phôi, ứng dụng trong trị liệu.

- Năm 2003, Songtao Shi (Viện NIH) phát hiện nguồn tế bào gốc trưởng thành
mới có trong răng sữa của trẻ em.
- Năm 2004 – 2005, nhà nghiên cứu Hàn Quốc, Hwang Woo-Suk tuyên bố đã
tạo ra một vài dòng tế bào gốc phôi người từ các trứng người chưa thụ tinh. Tuy
nhiên, sau này kết quả nói trên của ông bị phủ nhận.
- Năm 2005, các nhà nghiên cứu ở Đại học Kingston (Anh) tuyên bố phát hiện
trong máu cuống rốn một loại tế bào gốc giống tế bào gốc phôi, chúng được thu
nhận và gọi là các tế bào CBEs. Nhóm nghiên cứu này cũng đã thành công khi
thử nghiệm biệt hóa các tế bào nói trên thành các tế bào có chức năng sinh lí
trưởng thành.
- Tháng 7/2005, Phan Toàn Thắng tại Đại học quốc gia Singapore đã phát hiện
ra một nguồn tế bào gốc mới, thu nhận từ màng lót của dây rốn người. Tế bào
gốc từ nguồn này có khả năng ứng dụng cao trong điều trị các bệnh như bỏng,
loét khó lành, loét tiểu đường…
- Tháng 8/2006, tạp chí Cell công bố Kazutoshi Takahashi và Shinya Yamanaka
đã cảm ứng các nguyên bào sợi trưởng thành và nguyên bào sợi ở phôi chuột,
bằng các nhân tố xác định thành các tế bào gốc vạn năng, gọi là các tế bào gốc
vạn năng cảm ứng.
- Tháng 10/2006, các nhà khoa học Anh đã tạo ra tế bào gan đầu tiên từ các tế
bào gốc máu cuống rốn.
- Tháng 1/2007, các nhà khoa học ở Đại học Wake Forset và Đại học Harvard
báo cáo phát hiện một kiểu tế bào gốc mới có trong dịch ối, chúng khác với các
tế bào gốc phôi, có thể sử dụng chúng trong nghiên cứu và liệu pháp điều trị
nhiều loại bệnh khác nhau.
- Tháng 6/2007, các nghiên cứu được báo cáo bởi ba nhóm khác nhau cho thấy
các tế bào da bình thường có thể tái thiết lập chương trình thành các tế bào giai
7
đoạn phôi ở chuột. Trong cùng tháng này, Shokhrat Mitalipov báo cáo thành
công trong việc tạo ra dòng tế bào gốc linh trưởng, thong qua kĩ thuật chuyển
nhân tế bào sinh dưỡng.

- Tháng 10/2007, Mario Capecchi, Martin Evans và Oliver Smithies đã nhận giải
thưởng Nobel về y sinh học cho các thành tựu nghiên cứu về tế bào gốc phôi
trên chuột, khi sử dụng chiến lược nhắm mục tiêu gen để cuối cùng, tạo ra các
cá thể con biến đổi di truyền mong muốn.
- Tháng 11/ 2007, cảm ứng tế bào gốc vạn năng từ nguyên bào sợi người trưởng
thành bằng các nhân tố xác định của Shinya Yamanaka và cộng sự (Tạp chí
Cell). Cũng thời điểm này James Thompson và cộng sự, đại học Wisconsin tạo
ra “dòng tế bào gốc vạn năng được cảm ứng từ tế bào soma của người.
- Tháng 2/2008, Tạp chí kĩ thuật Sinh học Tự Nhiên thông báo nhóm nghiên cứu
cảu Emmanuel Baetge, thuộc hang Novocell (San Diego, Hoa Kì), biến đổi tế
bào gốc phôi người thành tế bào sản xuất insulin, các tế bào này đã được thử
nghiệm điều trị tiểu đường có khả thi trên mô hình chuột bệnh lí.
- Trong năm 2008, một loạt các công trình về iPS được công bố, các thành tựu
này mở hướng ứng dụng mới, hiệu quả và ít đụng chạm tới đạo lí sinh học.
- Cuối năm 2008, bệnh nhân đầu tiên trên thế giới được điều trị thành công bằng
công nghệ cấy ghép mô hoàn chỉnh từ tế bào gốc mà không lo ngại bị thải loại.
- Tháng 1 năm 2009: Yong Zhao và các đồng nghiệp khẳng định sự đảo chiều
của bệnh đái tháo đường tự miễn dịch gây ra bởi 1 loại dây tế bào máu nguồn
gốc multipotent trong một thí nghiệm động vật.
- Ngày 01 tháng 3 năm 2009: Andras Nagy, Keisuke Kaji, và các cộng sự phát
hiện ra một phương pháp sản xuất tế bào gốc phôi giống như từ các tế bào
trưởng thành bình thường bằng việc sử dụng virus để chúng thành tế bào gốc mà
không có rủi ro.
- 28/5/2009 Kim et al. Thông báo rằng họ đã nghĩ ra một cách để thao tác các tế
bào da để tạo ra "các tế bào gốc đa năng cảm ứng", nói rằng đó là "giải pháp tế
bào gốc cuối cùng ".
8
- Ngày 11 tháng 10 năm 2010, lần đầu tiên thử nghiệm tế bào gốc phôi ở người.
- Năm 2011: nhà khoa học Israel Inbar Friedrich Ben-Nun dẫn đầu một nhóm
mà sản xuất các tế bào gốc đầu tiên từ các loài động vật có nguy cơ tuyệt chủng.

- Năm 2012: Katsuhiko Hayashi sử dụng các tế bào da chuột để tạo ra tế bào gốc
và sau đó sử dụng các tế bào gốc để tạo ra trứng chuột. Những quả trứng đã
được thụ tinh sau đó được đưa vào sản xuất.
- Năm 2013: Lần đầu tiên trong phòng thí nghiệm phát triển thịt làm từ tế bào
cơ bắp đã được nấu chín.
2.2.2. Thành tựu trong nước
- Ngày 22/12/2006, tại trường Đại học Y – Dược tp. Hồ Chí Minhh, cuộc hội
thảo đầu tiên về tế bào gốc ở Việt Nam diễn ra sôi nổi với sự có mặt của gần 100
nhà khoa học trên cả nước. Với tiêu đề “Tế bào gốc – tiềm năng và ứng dụng tại
Việt Nam”.
- Tháng 7/1995, ghép thành công tế bào tạo máu tủy xương và tế bào tạo máu
ngoại vi cho bệnh nhân bị bệnh bạch cầu dòng tủy tại trung tâm truyền máu và
huyết học, tp Hồ Chí Minh.
- Năm 1996, Viện Bỏng quốc gia, Học viện Quân y đã thành công trong việc cấy
ghép tế bào sừng, tiếp thu và ứng dụng kĩ thuật nuôi cấy tế bào sợi của người.
Trên cơ sở đó, Học viện đã tiến tới tiếp nhận và phát triển công nghệ tạo mô và
dần tiến tới công nghệ tạo các cơ quan phục vụ cho ghép mô, tạng.
- Năm 2006, GS Nguyễn Mộng Hùng trường Đại học KHTN, ĐHQG Hà Nội
thành công trong việc sử dụng các tế bào gốc thu nhận từ phôi chuột để điều trị
chuột bị chiếu xạ.
- Ngày 19/9/2007, dưới sự hỗ trợ chuyên môn của ThS.BS Diệp Hữu Thắng, ca
ghép tế bào gốc giác mạc đầu tiên diễn ra thành công, do TS.BS Trần Công Toại
trực tiếp điều hành.
9
- Ngày 20/4/2007, GS.BS Nguyễn Thị Ngọc Phượng – tổng giám đốc công ty
Ngọc Tâm đã kí kết hợp tác với tổ chức Cryocord (Malaysia) để xây dựng ngân
hang lưu trữ tế bào gốc tại bệnh viện thuộc công ty Ngọc Tâm, tp Hồ Chí Minh.
- Năm 2008, các chuyên gia của Đại học Y Hà Nội phối hợp với Đại học Y
Tokyo (Nhật Bản), sử dụng tế bào gốc trị liệu thành công việc tái tạo hệ mạch.
- Vào đầu năm 2009, các nhóm nghiên cứu của GS Lê Năm và GS Lê Hữu Trác

(Viện bỏng Quốc gia) đã nghiên cứu và ứng dụng thành công công nghệ tế bào
gốc trong cơ chế tái tạo da, qua đó điều trị cho bệnh nhân bị lóet khó lành.
- Ngày 13/10/2007, Phòng thí nghiệm Tế bào gốc đầu tiên ở Việt Nam ra đời tai
trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh với tên
chính thức “Phòng thí nghiệm nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào gốc”.
2.3. Phương hướng hiện tại và tương lai
2.3.1. Những vấn đề đang cần giải quyết
Tế bào gốc, một đối tượng đã và đang mang lại nhiều lợi ích to lớn cho
nhân loại, do đó, con người đã bắt đầu tiến hành khai thác chúng. Nếu dầu mỏ
được coi là nguồn tài nguyên quý giá thì tế bào gốc cũng là nguồn tài nguyên
quý giá khống kém nếu không muốn nói rằng chúng còn hơn thế. Vì lẽ đó, việc
nghiên cứu, ứng dụng tế bào gốc mặc nhiên đã nảy sinh nhiều vấn đề cần thảo
luận, bàn cãi, trong đó đặc biệt nổi cộm là vấn đề đạo lý y sinh học.
Những vấn đề chính được nêu ra trong khía cạnh đạo lý, xoay quanh công
nghệ tế bào gốc là làm sao để việc khai thác, nghiên cứu và ứng dụng loại tế bào
này có hiệu quả tốt nhất, đồng thời phải đảm bảo tính nhân văn, tuân thủ nghiêm
ngặt các luật định.
Các ràng buộc pháp quy chủ yếu tập trung ở ba khâu quan trọng, cho dù
các nghiên cứu ấy tiến hành với tế bào người hay tế bào động vật:
- Vật liệu ban đầu (nguồn thu nhận và cách thức thu nhận tế bào gốc).
- Các tế bào gốc ấy được sử dụng như thế nào và với mục đích gì.
- Mức độ và giới hạn sử dụng tế bào gốc.
10
Với ba vấn đề nói trên, rõ ràng khái niệm đạo lí sinh học trong công nghệ tế
bào gốc có tính mềm dẻo, chúng có thể được chia thành các mức độ đâọ lsy
khác nhau. Hơn nữa, đạo lý không phải là luật pháp, chúng phụ thuộc rất nhiều
vào truyền thống văn hóa, các phong tục tập quán của một dân tộc, của một quốc
gia hay vùng lãnh thổ. Chính vì thế, để phù hợp, mỗi quốc gia có thể xây dựng
các quy định, thể chế hóa các dự luật khác nhau nhằm cho phép hay không cho
phép việc nghiên cứu, ứng dụng tế bào gốc (hoặc là cho phép ở mức độ này hay

mức độ khác, phạm vi này hay phạm vi khác…).
2.3.2. Phương hướng nghiên cứu và giải pháp phát triển
Tế bào gốc đã được ứng dụng nhiều trong điều trị ung thư máu. Tuy
nhiên, nhiều bệnh khác như suy tim, tổn thương cơ quan, thoái hóa khớp, xơ hóa
động mạch, chỉ một số trường hợp đã được điều trị bằng liệu pháp tế bào gốc
ở các nước tiên tiến. Ngoài ra, tế bào gốc được ứng dụng mạnh mẽ trong làm
đẹp ở Hàn Quốc, Thái Lan. Với việc biệt hóa tế bào gốc thành tế bào thần kinh,
bệnh alzheimer và parkinson cũng được kỳ vọng được điều trị bằng liệu pháp tế
bào gốc này.
Hiện Việt Nam đang tập trung điều trị bệnh bằng tế bào gốc trên 4 lĩnh
vực là: Suy tủy, ung thư máu bằng ghép tế bào gốc tạo máu; Bệnh ly thượng bì
bọng nước (epidermolysis bullosa) bằng ghép tế bào gốc; Ghép tự thân điều trị
non-Hodgkin và đa u tủy; Điều trị ngắn xương và khớp giả xương chày. Việc sử
dụng tế bào gốc trong thẩm mỹ tại Việt Nam cũng đang được chú trọng nhiều
như: trẻ hóa da, làm liền sẹo (đặc biệt sẹo lõm) bằng tế bào gốc; kem dưỡng da
và thực phẩm chức năng làm đẹp sản xuất từ tế bào gốc; răng thẩm mỹ từ tế bào
gốc tủy răng.
Nước ta hiện cũng đang tiến hành một số nghiên cứu về tế bào gốc có tính
quan trọng cho việc giúp đỡ các bệnh nhân - phục vụ nghiên cứu y học như, tách
tế bào gốc từ màng dây rốn; tế bào gốc biệt hóa thành tế bào cơ tim; tế bào gốc
điều trị bệnh đái tháo đường; tế bào gốc nuôi thành tế bào gan; tế bào gốc điều
trị bỏng - tái tạo răng; giác mạc từ tế bào gốc.
11
III. KẾT LUẬN
Lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc còn khá mới mẻ ở Việt Nam nhưng trên
thế giới công nghệ tế bào gốc đã xuất hiện cách đây cả nửa thập kỷ hứa hẹn
nhiều triển vọng to lớn đặc biệt là trong y sinh học nhằm tái tạo và thay đổi các
mô của cơ thể người bệnh nhờ vào công nghệ tế bào gốc, nhưng triển vọng đó
không phải là không có giới hạn. Thực tế vẫn tồn tại những thử thách mà hiện
nay khoa học dường như chưa thể vượt qua được đối với việc sử dụng tế bào

gốc phôi như là một liệu pháp y học điều trị chấn thương và bệnh tật. Ngược lại,
nghiên cứu tế bào gốc trưởng thành cũng mang đến tiềm năng lớn tương đương
mà lại vượt qua được rào cản về mặt chính trị, luân lý và xã hội, so với việc sử
dụng tế bào gốc phôi người trong nghiên cứu. Rõ ràng còn rất nhiều việc phải
làm cho đến khi tế bào gốc, dù ở bất cứ độ tuổi nào, cũng có thể được sử dụng
như là là một trị liệu y khoa.
12
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Phan Kim Ngọc và cs, 2009. Công nghệ tế bào gốc. NXB Giáo dục Việt
Nam.
2. Alexander Battler and Jonathan Leor. Stem cell and gene-based therapy:
frontiers in regenerative medicine. Springer-Verlag London Limited, 2006.
3. Anna M.Wobus and Kenneth R. Boheler. Stem cell. Springer-Verlag Berlin
Heidelberg, 2006.
4. Anthony D. Ho, Ronald Hoffman, and Esmail D. Zanjani. Stem cell
transplantation. Willey, 2006.
5. />6. .
7. />13