Nghiên cứu biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn người thành tế bào dạng tạo xương

...

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ðỗ Minh Trung

NGHIÊN CỨU BIỆT HÓA TẾ BÀO GỐC
TRUNG MÔ MÀNG DÂY RỐN NGƯỜI
THÀNH TẾ BÀO DẠNG TẠO XƯƠNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

HÀ NỘI – 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

ðỗ Minh Trung

NGHIÊN CỨU BIỆT HÓA TẾ BÀO GỐC
TRUNG MÔ MÀNG DÂY RỐN NGƯỜI
THÀNH TẾ BÀO DẠNG TẠO XƯƠNG
Chuyên ngành: Công nghệ sinh học
Mã số: 62420201

LUẬN ÁN TIẾN SĨ NGÀNH CÔNG NGHỆ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS. Lê Văn ðông

2. GS.TS. ðặng Thị Thu

HÀ NỘI – 2013


LỜI CAM ðOAN

Luận án này là sản phẩm khoa học thuộc đề tài “Nghiên cứu biệt hóa tế bào
gốc màng dây rốn thành tế bào xương” mã số: 106.99.174.09 do Học viện Quân y
chủ trì. Luận án cũng sử dụng một phần kết quả của ñề tài “Nghiên cứu xây dựng
ngân hàng tế bào gốc dây rốn khu vực Miền Nam và ứng dụng vào ñiều trị bệnh ở
người” mã số ðTðL 2007-03 do Cơng ty cổ phần hóa dược phẩm Mekophar chủ trì
và Học viện Qn y là đơn vị phối hợp thực hiện.
Là người tham gia trực tiếp thực hiện các nội dung thuộc đề tài được trình
bày trong luận án này, tơi xin cam đoan những số liệu và kết quả nghiên cứu trong
luận án là trung thực và chưa từng được các tác giả khác cơng bố trong các luận
văn, luận án nào và ñã ñược chủ nhiệm ñề tài cho phép sử dụng vào luận án này.

Hà Nội, ngày 02 tháng 05 năm 2013
Nghiên cứu sinh

ðỗ Minh Trung


LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hồn thành luận án này, tơi đã nhận
được sự hướng dẫn, giúp đỡ q báu của các thầy cơ, các anh chị, các bạn ñồng nghiệp và
các cơ quan.
Trước hết, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành và sâu sắc tới Thượng tá PGS.TS
Lê Văn ðông - Chủ nhiệm Bộ mơn ðộc học và Phóng xạ Qn sự, Trưởng phòng Proteinðộc chất-Tế bào, Trung tâm Nghiên cứu Y Dược học Quân sự, Học viện Quân y và GS.TS

ðặng Thị Thu, Ngun Phó viện trưởng Viện Cơng nghệ sinh học và Công nghệ thực
phẩm – Trường ðại học Bách Khoa Hà Nội đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo cho tơi trong
suốt q trình học tập và nghiên cứu để tơi có thể hồn thành được luận án này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tới PGS.TS Tô Kim Anh Viện trưởng, PGS.TS Nguyễn
Thị Xuân Sâm Trưởng bộ môn, PGS.TS Khuất Hữu Thanh, TS. Lê Quang Hòa cùng các
thầy cơ giáo, các cán bộ của Bộ mơn Hóa sinh – Vi sinh – Sinh học phân tử, Viện Công
nghệ sinh học & Công nghệ thực phẩm, Trường ðại học Bách Khoa Hà Nội ñã giảng dạy,
chỉ bảo và tạo mọi điều kiện cho tơi trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.
Chân thành cảm ơn Viện ðào tạo Sau ñại học – Trường ðại học Bách Khoa Hà Nội đã tận
tình giúp đỡ và tạo mọi ñiều kiện trong quá trình học tập và nghiên cứu. Chân thành cảm
ơn các thầy cơ đã dành thời gian ñọc và ñóng góp những ý kiến quý báu ñể luận án được
hồn thiện hơn.
Tơi cũng xin chân thành cảm ơn:
- ðảng ủy, Ban giám ñốc Học viện Quân y, Thiếu tướng GS.TS Hoàng Văn Lương,
Tập thể cán bộ nhân viên Phòng Protein - ðộc chất và Tế bào - Trung tâm Nghiên cứu Y
Dược học Quân sự, Bộ môn Miễn dịch học, Bộ môn Giải phẫu bệnh, Học viện Quân y.
- Ngân hàng Tế bào gốc MekoStem, Viện Nghiên cứu Hệ gen – Viện Hàn lâm
Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
ðã ñộng viên, tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tơi trong q trình cơng tác và thực
hiện nghiên cứu để hồn thành luận án.
Cuối cùng tơi xin cảm ơn bố mẹ, vợ, các con, anh chị em, người thân đã động viên,
khích lệ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi học tập và nghiên cứu.
Nghiên cứu sinh

ðỗ Minh Trung


MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT......................................................... i

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................................ iii
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................................. iv
ðẶT VẤN ðỀ ...................................................................................................................... 1
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................................................ 3
NHỮNG ðÓNG GÓP MỚI ................................................................................................................ 4
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN ............................................................................................... 5
1.1. Tế bào gốc và công nghệ tế bào gốc ............................................................................ 5
1.1.1. Tế bào gốc ................................................................................................................... 5
1.1.1.1 Tình hình nghiên cứu tế bào gốc nước ngồi ............................................................ 7
1.1.1.2. Tình hình nghiên cứu tế bào gốc trong nước .......................................................... 10
1.1.2. Phân loại tế bào gốc ................................................................................................... 15
1.1.3. Tế bào gốc trung mô .................................................................................................. 15
1.1.3.1. Khái niệm ............................................................................................................... 15
1.1.3.2. ðặc ñiểm ................................................................................................................. 15
1.1.3.3. Tiềm năng biệt hóa của tế bào gốc trung mơ .......................................................... 16
1.1.3.4. Các nguồn tế bào gốc trung mô .............................................................................. 22
1.2. Ứng dụng của tế bào gốc ............................................................................................ 24
1.3. Các bệnh về xương khớp và tế bào gốc trong ñiều trị các bệnh về xương khớp .. 25
1.4. Dây rốn, tế bào gốc từ dây rốn .................................................................................. 30
1.4.1. Mô học, giải phẫu và chức năng ................................................................................ 30
1.4.2. Tế bào gốc trung mô từ màng bao dây rốn ................................................................ 30
1.4.3. Tế bào gốc từ màng dây rốn và tiềm năng ứng dụng ................................................ 31
CHƯƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 36
2.1. Vật liệu nghiên cứu ..................................................................................................... 36


2.1.1. ðối tượng nghiên cứu: ............................................................................................... 36
2.1.2. Hóa chất và Máy móc thiết bị.................................................................................... 36
2.2. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................... 38
2.2.1. Thu nhận tế bào gốc trung mô từ màng dây rốn người ....................................... 38

2.2.1.1. Thu thập và bảo quản dây rốn ................................................................................ 38
2.2.1.2. Thu nhận tế bào gốc trung mô từ màng dây rốn người .......................................... 38
2.2.1.3. Nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô màng dây rốn .......................................... 39
2.2.2. Kiểm ñịnh sản phẩm tế bào gốc ............................................................................. 39
2.2.2.1. ðịnh danh tế bào gốc bằng dấu ấn bề mặt ............................................................. 39
2.2.2.2. Kiểm tra tính gốc của tế bào gốc trung mơ màng dây rốn...................................... 40
2.2.3. Biệt hóa in vitro tế bào gốc trung mô theo hướng thành tế bào dạng tạo xương40
2.2.3.1. Khảo sát môi trường cơ bản và nồng độ chất cảm ứng biệt hóa tế bào gốc trung mô
thành tế bào dạng tạo xương ................................................................................................ 40
2.2.3.2. Kiểm tra sự tích tụ canxi quanh tế bào sau biệt hóa bằng nhuộm alizarin red ....... 42
2.2.3.3. Khả năng tích tụ canxi quanh tế bào dạng tạo xương biệt hóa từ tế bào gốc trung
mơ ........................................................................................................................................ 42
2.2.3.4. Xác định hoạt tính của Alkaline phosphates (ALP) ............................................... 42
2.2.4. Tách chiết RNA và tiến hành phản ứng RT-PCR (Reverse Trancriptase Polymerase Chain Reaction) ............................................................................................... 43
2.2.5. Phương pháp xác ñịnh số lượng tế bào nuôi cấy .................................................. 47
2.2.6. Thu hoạch và bảo quản tế bào ............................................................................... 48
2.2.7. Phục hồi tế bào sau bảo quản lạnh sâu .................................................................. 48
2.2.8. Cấy ghép tế bào dạng tạo xương biệt hóa từ tế bào gốc trung mơ màng dây rốn
lên chuột nhắt đã gây suy giảm miễn dịch bằng hóa chất ............................................. 49
2.2.8.1. Tạo mơ hình chuột nhắt suy giảm miễn dịch ......................................................... 49
2.2.8.2. Cấy ghép tế bào dạng tạo xương biệt hóa từ tế bào gốc trung mô màng dây rốn trên
chuột .................................................................................................................................... 50
2.2.9. Nhuộm hematoxylin và eosin .................................................................................. 50
2.2.10. Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................................... 50


2.2.11. ðạo ñức trong nghiên cứu ..................................................................................... 50
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................... 51
3.1. Thu nhận và nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô từ màng dây rốn người ..... 51
3.1.1. Thu thập mẫu dây rốn ................................................................................................ 51

3.1.2. Kết quả nuôi cấy màng dây rốn thu nhận tế bào ....................................................... 51
3.1.3. Thời gian nuôi cấy mô thu nhận tế bào gốc trung mô ............................................... 54
3.1.4. Khảo sát số lần cấy chuyển mô ................................................................................. 59
3.1.5. Khảo sát thời gian cấy chuyển, nuôi cấy tăng sinh tế bào ......................................... 61
3.2. Kiểm ñịnh sản phẩm tế bào gốc ................................................................................ 63
3.2.1. ðịnh danh tế bào bằng dấu ấn bề mặt ........................................................................ 64
3.2.2. Kiểm tra tính gốc của tế bào gốc trung mơ màng dây rốn......................................... 66
3.3. Biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn thành tế bào dạng tạo xương .......... 68
3.3.1. Khảo sát môi trường cơ bản để biệt hóa tế bào gốc trung mơ màng dây rốn thành tế
bào dạng tạo xương ............................................................................................................. 68
3.3.2. Khảo sát nồng độ chất cảm ứng biệt hóa TBG trung mơ màng dây rốn thành tế bào
dạng tạo xương .................................................................................................................... 70
3.3.3. Thời gian biệt hóa tế bào gốc trung mơ màng dây rốn thành tế bào dạng tạo xương 74
3.3.4. Xác định hoạt tính Alkaline phosphatase (ALP) ....................................................... 77
3.3.4. Biệt hóa tế bào ........................................................................................................... 79
3.4. Một số biến ñổi phân tử của tế bào gốc trung mô màng dây rốn trong q trình
biệt hóa thành tế bào dạng tạo xương.............................................................................. 83
3.5. Kết quả bước ñầu thử nghiệm cấy ghép tế bào dạng tạo xương biệt hóa từ tế bào gốc
trung mơ trên ñộng vật ....................................................................................................................... 88
KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 92
KIẾN NGHỊ ....................................................................................................................... 93
TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................. 94
DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ðà CÔNG BỐ...................................................... 108
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 109


DANH MỤC CÁC TỪ VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

ALP

Alkaline phosphatase: phosphatase kiềm

AsA

Ascorbic acid

AsAP

L-ascorbic acid 2 phosphat

AT

Adipose Tissue: Mô mỡ

bFGF

bovine Fibroblast growth factor

BH

Biệt hóa

BM

Bone Marrow: Tủy xương

BMP2

Bone morphogenetic protein

bp

Base pair: cặp base

BSA

Bovine Serum Albumin

BU

Busulfan

C/EBP (CCAAT)

The expression of CCAAT/enhancer binding protein alpha

CD

Cluster of Differentiation: Cụm biệt hóa

cDNA

Complementary deoxyribonucleic acid

COL I

Colagene type I

CRC-MSC

CellReserch Corporation – Mesenchymal Stem Cells

CY

Cyclophosphamide

DMEM

Dulbecco’s Modified Eagle Medium

DMEM-LG

Dulbecco’s Modified Eagle Medium Low Glucose

DMSO

Dimethyl Sulfoxide

D-PBS

Dulbecco's Phosphate buffer saline

ECM

Extracellular matrix proteins

EDTA

Ethylenediaminetetraacetic acid

F12

Nutrient Mixture F12

FABP4/aP2

Fatty acid binding protein 4/adipocyte protein 2

FBS

Fetal brovine serum: Huyết thanh bào thai bê

FITC

Fluorescein isothiocyanate

FITC

Flurorescein isothiocyanate

HBV

Hepatitis B Virus

HCV

Hepatitis C Virus

i

HIV

Human Immunodeficiency Virus

HLA

Human leukocyte antigen: Kháng nguyên bạch cầu người

HLA-DR

Human leukocyte antigens D-related

IBMX

3-Isobutyl-1-methylxanthin

ICM

Inner Cell Mass: Khối tế bào bên trong

IGF1

Insulin-like growth factor 1

IMDM

Iscove's Modified Dulbecco's Medium

iPS

Induced pluripotent stem cell: Tế bào gốc vạn tiềm năng cảm
ứng

LPL

Lipoprotein lipase

MSC

Mesenchymal Stem Cell: Tế bào gốc trung mơ

OC

Osteocalcin

OD

Optical density

ON

Osteopontin

PBS

Phosphate buffer saline

PDGF

Platelet-derived (có nguồn gốc tiểu cầu) growth factor

PE

Phycoerythrin

pNPP

P-Nitrophenyl phosphate

PPARc2

Peroxisome proliferator - activated receptor c2

PPARg

Peroxisome proliferator-activated receptor gamma

RNA

Ribonucleic acid

RT-PCR

Reverse trancriptase Polymerase chain reaction

ß-GP

ß-glycerolphosphate

TBG

Tế bào gốc

TBDTX

Tế bào dạng tạo xương

TGF-β

Transforming growth factor beta

UC

Umbilical Cord: Dây rốn

UCB

Umbilical Cord Blood: Máu dây rốn

VEGF

Vascular endothelial growth factor

ii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Ứng dụng lâm sàng của tế bào gốc trung mô trong tái tạo xương ......................... 26

Bảng 2.1: Thành phần mơi trường biệt hóa được khảo sát...................................................... 39
Bảng 2.2: Nồng độ chất cảm ứng biệt hóa được khảo sát ....................................................... 39
Bảng 2.3: Thành phần phản ứng tổng hợp cDNA ................................................................... 42
Bảng 2.4. Trình tự các cặp mồi sử dụng ñể nhận biết tế bào dạng tạo xương bằng kỹ thuật RTPCR.......................................................................................................................................................42
Bảng 3.1: Nuôi cấy mô màng dây rốn thu nhận tế bào ........................................................... 51
Bảng 3.2: Lượng canxi tích tụ quanh tế bào cảm ứng biệt hóa bằng các chất cảm ứng khác
nhau ở những nồng ñộ khác nhau ............................................................................................ 69
Bảng 3.3: Kết quả OD khả năng tích tụ canxi của tế bào biệt hóa .......................................... 74
Bảng 3.4: Hoạt tính Alkaline phosphatase ............................................................................. 76
Bảng 3.5: Xác định khả năng tích tụ canxi của 10 mẫu tế bào biệt hóa ................................ 79
Bảng 3.6: Hoạt tính Alkaline phosphatase của tế bào dạng tạo xương biệt hóa từ tế bào gốc
trung mô màng dây rốn ............................................................................................................ 80
Bảng 3.7: Kết quả gây suy giảm miễn dịch chuột bằng Busulfan 20mg/kg và
Cyclophosphamide 50mg/kg. .................................................................................................. 87

iii


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: ðặc tính chưa có chức năng chuyên biệt, có thể tạo ra nhiều loại tế bào khác
nhau của tế bào gốc tạo máu .................................................................................................... 5
Hình 1.2: Các hình thức phân bào ........................................................................................... 6
Hình 1.3: Ứng dụng của cơng nghệ tế bào gốc ....................................................................... 7
Hình 1.4: Phân loại tế bào gốc theo tiềm năng biệt hóa .......................................................... 11
Hình 1.5: Tạo tế bào gốc vạn tiềm năng cảm ứng – iPS ......................................................... 13
Hình 1.6: Phân loại tế bào gốc theo loại mơ hay theo nguồn gốc .......................................... 14
Hình 1.7: Biệt hóa TBG trung mơ thành tế bào dạng tạo xương............................................. 16
Hình 1.8: Hình ảnh về biệt hóa thành tế bào tạo dạng xương của TBG trung mô từ tủy
xương chuột .........................................................................................................................................19

Hình 1.9: Sự thay đổi, biểu hiện các dấu ấn trong q trình biệt hóa TBG trung mơ thành tế
bào dạng tạo xương và tế bào mỡ .............................................................................................. 18
Hình 1.10: Tiềm năng biệt hóa của tế bào gốc trung mơ từ các nguồn khác nhau.................. 22
Hình 1.11: Ứng dụng của Tế bào gốc trung mơ được thử nghiệm trên lâm sàng .................. 25
Hình 1.12: Nguồn lấy tế bào gốc dây rốn ................................................................................ 30
Hình 1.13: Hình ảnh phác thảo về nuôi cấy, tuyển chọn, cấy ghép tế bào gốc trung mơ
(MSCs: ) từ tủy xương ............................................................................................................. 33
Hình 3.1: Kết quả nhuộm HE xác định cấu trúc dây rốn......................................................... 48
Hình 3.2. Nuôi cấy màng dây rốn thu nhận tế bào .................................................................. 51
Hình 3.3: Kết quả thời gian ni cấy mơ thu nhận tế bào gốc trung mơ ................................. 54
Hình 3.4: Kết quả hình ảnh thu nhận tế bào gốc trung mơ của 10/10 mẫu dây rốn ................ 59
Hình 3.5: Kết quả khảo sát số lần cấy chuyển mô thu nhận tế bào. ....................................... 60
Hình 3.6: Kết quả nhuộm HE của các mảnh mô nuôi cấy thu nhận tế bào gốc trung mơ qua
các lần cấy chuyển. ................................................................................................................. 61
Hình 3.7: Ni cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô màng dây rốn ........................................... 62
Hình 3.8: Kết quả phân tích biểu hiện một số marker bề mặt của tế bào thu nhận ñược sau
khi cấy chuyền 3 lần ................................................................................................................ 64
Hình 3.9: Kết quả biệt hóa tế bào gốc trung mơ thành tế bào mỡ ........................................... 67
iv


Hình 3.10: Hình ảnh tế bào biệt hóa sau 21 ngày ni cấy được nhuộm bằng alizarin red .... 69
Hình 3.11: Giếng ni cấy và tế bào được biệt hóa ở các thời gian khác nhau ñược nhuộm
với alizarin red ......................................................................................................................... 73
Hình 3.12: Kết quả xác định canxi theo thời gian biệt hóa tế bào ........................................... 74
Hình 3.13: Hoạt tính Alkaline phosphatase ở các thời điểm cảm ứng biệt hóa khác nhau ..... 77
Hình 3.14: Hình ảnh tế bào biệt hóa sau 21 ngày ni cấy được nhuộm bằng alizarin red .... 79
Hình 3.15: Xác định khả năng tích tụ canxi của 10 mẫu tế bào biệt hóa từ TBG trung mơ
màng dây rốn ........................................................................................................................... 80
Hình 3.16: Xác định hoạt tính APL trong 10 mẫu tế bào biệt hóa từ tế bào gốc trung mơ

màng dây rốn ........................................................................................................................... 82
Hình 3.17: Kết quả ñiện di kiểm tra sản phẩm RNA của tế bào gốc trung mơ ....................... 84
Hình 3.18: Xác định dấu ấn ß-Actin, OC, ON của 10 mẫu tế bào dạng tạo xương biệt hóa
từ tế bào gốc trung mơ màng dây rốn ...................................................................................... 86
Hình 3.19: : Xác định dấu ấn ALP, COL của 10 mẫu tế bào dạng tạo xương biệt hóa từ tế
bào gốc trung mơ màng dây rốn .............................................................................................. 87
Hình 3.20: Hình ảnh sau 1 tháng cấy ghép tế bào dạng tạo xương trên chuột suy giảm miễn
dịch .......................................................................................................................................... 89
Hình 3.21: Nốt canxi được cắt làm tiêu bản nhuộm hematoxylin và eosin............................. 90
Hình 3.22: Quy trình biệt hóa tế bào gốc trung mơ màng dây rốn thành tế bào dạng tạo
xương ....................................................................................................................................... 91

v


ðẶT VẤN ðỀ

Tế bào gốc (TBG) là các tế bào chưa có chức năng chun biệt, có khả năng biệt
hố thành nhiều loại tế bào khác nhau. Vì vậy, có thể sử dụng TBG ñể tạo ra tế bào mới
thay thế cho các tế bào bị tổn thương hoặc mất chức năng, ñem lại triển vọng trong ñiều trị
một số bệnh nan y có liên quan đến thối hóa hoặc thiếu hụt tế bào [8,11,14,15,19,
40,77,99].
Các bệnh về xương khớp là một nhóm bệnh thường gặp và có xu hướng ngày càng
tăng, gây thiệt hại lớn về kinh tế do chi phí điều trị cũng như thiệt hại do giảm sức lao ñộng
và nghỉ việc. Chỉ riêng tại Mỹ, thống kê năm 1999 cho thấy chi phí cho nhóm bệnh này
chiếm tới 2,5% GDP (khoảng 225 tỷ USD) nhưng năm 2004 ñã lên tới 849 tỷ USD
chiếm tới 7,7% GDP. Ở Việt Nam cũng đã có nhiều nghiên cứu về dịch tễ các bệnh
xương khớp ñã ñược tiến hành: tỷ lệ loãng xương ở phụ nữ trên 50 tuổi tại Hà nội là 23%
và tại thành phố Hồ Chí Minh là 17%. Cùng với sự gia tăng về tuổi thọ, ngoài các bệnh
loãng xương và một số bệnh khác liên quan đến bệnh xương khớp, tổn thương sụn, thối

hóa khớp và cột sống ñang trở thành vấn ñề quan trọng. Cùng với sự phát triển không
ngừng của khoa học kỹ thuật, cơng nghệ tế bào gốc đã mở ra một hướng mới trong ñiều trị
các bệnh về xương khớp và ñã ñược ứng dụng ở nhiều quốc gia trên thế giới và một số
bệnh viện trong nước. Các kết quả ñiều trị cho thấy việc ñiều trị bằng tế bào gốc nói chung
và các tế bào gốc trung mơ nói riêng có kết quả tốt trong tái tạo xương, sụn [30, 124, 138].
Ghép TBG từ tuỷ xương tự thân ñã ñược dùng trên lâm sàng để điều trị thành cơng
các trường hợp gãy xương lâu liền và khớp giả [5,6,7,9,10,16]. Phương pháp ñiều trị
thường là tiêm trực tiếp các tế bào gốc từ tuỷ xương vào ổ gãy xương. Khi ñược tiêm vào ổ
gãy xương, các TBG trung mô của tủy xương biệt hoá in vivo thành các tế bào tạo xương
và tái tạo lại ổ gãy xương. Ngoài ra các TBG trung mơ từ tuỷ xương có thể được phân lập
và biệt hoá ex vivo thành các tế bào tạo xương trước khi ñược ghép trở lại ổ khuyết xương
của bệnh nhân [11,13,14,16]. Tuy nhiên, qui trình thu thập TBG từ tủy xương tương ñối
phức tạp và số lượng TBG thu được khơng nhiều, nhất là ở bệnh nhân gãy xương lâu liền
do nguyên nhân bệnh lý của xương và tủy xương.
Dây rốn trẻ sơ sinh là nguồn cung cấp TBG có nhiều ưu điểm cả về phương diện kỹ
thuật cũng như đạo đức. Dây rốn có nhiều loại TBG bao gồm TBG tạo máu, TBG biểu mô,
TBG trung mô, TBG nội mô chứa trong máu dây rốn, trong lớp gel Wharton hay trong lớp
1


màng bao dây rốn. TBG dây rốn ñược thu thập ngay khi sinh và có thể bảo quản đơng lạnh
hay lưu giữ trong ngân hàng như một nguồn TBG dự trữ ñể sử dụng bất kỳ khi nào cho chủ
nhân sinh học của mẫu tế bào. TBG trung mô từ dây rốn tương tự như các TBG trung mô ở
tủy xương, do đó có thể sử dụng chúng như một nguồn TBG thay thế cho TBG ở tủy
xương [49,50,64].
ðể ứng dụng điều trị vết thương xương sớm có kết quả, các TBG cần được biệt hóa
thành tế bào tạo xương trước khi ñược cấy ghép vào ổ gãy xương. Theo cách này, các TBG
trung mơ được phân lập, sau đó ñược tăng sinh và biệt hóa in vitro thành các tế bào khi
quan sát dưới kính hiển vi có hình dạng giống tế bào tạo xương (gọi tắt là tế bào dạng tạo
xương: TBDTX) bằng cách bổ sung các yếu tố kích thích biệt hóa và tạo xương vào mơi

trường nuôi cấy, bao gồm các cytokine, các vitamin và canxi. ðặc biệt, ñể ñiều trị các
khuyết hổng xương lớn như mất đoạn xương, các tế bào dạng tạo xương cịn ñược nuôi
trong các giá ñỡ giá ñỡ tế bào, tạo thành vật liệu thay thế xương (hay xương nhân tạo). Từ
ñây, khi cấy ghép, các tế bào dạng tạo xương trong ñoạn xương nhân tạo sẽ kết hợp với các
tế bào khác từ tổ chức xương lân cận hình thành cấu trúc xương mới hàn gắn khuyết hổng
xương [12,13,14].
Xuất phát từ những cơ sở lý luận và thực tiễn nêu trên chúng tơi tiến hành nghiên
cứu đề tài: “Nghiên cứu biệt hóa tế bào gốc trung mơ màng dây rốn người thành tế bào
dạng tạo xương” với các mục tiêu sau:

1. Thu nhận và nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô từ màng bao dây rốn người
làm vật liệu để biệt hóa tế bào.

2. Biệt hố in vitro tế bào gốc trung mô màng dây rốn người theo hướng thành tế
bào dạng tạo xương nhằm ứng dụng ñiều trị tổn thương xương.

2


NỘI DUNG NGHIÊN CỨU:

1. Thu nhận và nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc trung mô từ màng dây rốn trẻ sơ sinh.

2. Kiểm ñịnh tế bào thu nhận ñược từ màng dây rốn người là tế bào gốc trung mơ.

3. Khảo sát các điều kiện thích hợp biệt hóa của tế bào gốc trung mô từ màng dây
rốn người thành tế bào dạng tạo xương in vitro (môi trường cơ bản, chất cảm
ứng, thời gian ... ).

4. Xác ñịnh những biến đổi của tế bào gốc trung mơ màng dây rốn trong q trình

biệt hóa thành tế bào dạng tạo xương.

5. ðánh giá hiệu quả tạo xương của tế bào thu được sau biệt hóa từ tế bào gốc
trung mô màng dây rốn người cấy ghép lên chuột nhắt ñã gây suy giảm miễn
dịch bằng hóa chất.

3


NHỮNG ðĨNG GĨP MỚI

Từ nguồn tế bào gốc trung mơ thu nhận ñược từ dây rốn trẻ sơ sinh ñã tiến hành
biệt hóa các tế bào gốc trung mơ này thành tế bào dạng tạo xương rồi cấy ghép thử nghiệm
tế bào được biệt hóa trên mơ hình chuột suy giảm miễn dịch bằng hóa chất.
ðây là cơng trình lần ñầu ñược nghiên cứu một cách hệ thống về thu nhận, ni cấy
tăng sinh và biệt hóa tế bào gốc trung mô màng dây rốn người thành tế bào dạng tạo xương
tại Việt Nam, minh chứng cho triển vọng sử dụng loại tế bào gốc này ñể tái tạo xương
trong lĩnh vực y học tái sinh/tái tạo.

4


CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1. Tế bào gốc và công nghệ tế bào gốc
1.1.1. Tế bào gốc
Tế bào gốc (TBG) là các tế bào chưa có chức năng chuyên biệt, có tiềm năng phát
triển thành nhiều loại tế bào khác nhau (hình 1.1) và có khả năng tự thay mới (SelfRenewal) [2,11,12,20,21,46,52,61,100]. Các tế bào này là các tế bào chưa biệt hóa
(Unspecialized Cell) hoặc đang ở những giai đoạn khác nhau nhưng chưa kết thúc q
trình biệt hóa (tế bào vạn tiềm năng, tế bào ña tiềm năng, tế bào ít tiềm năng, tế bào ñơn

tiềm năng)[9], do vậy chúng có thể đi theo nhiều hướng khác nhau để tạo thành nhiều loại
tế bào khác nhau.

Hình 1.1: ðặc tính chưa có chức năng chuyên biệt, có thể tạo ra nhiều loại tế bào khác
nhau của TBG tạo máu (nguồn: Terese Winslow [74]).
Tự thay mới là khả năng của các TBG tạo ra các tế bào giống hệt chúng về mức độ
biệt hóa. Thơng thường các tế bào phân chia theo kiểu ñối xứng (Symetric): từ 1 tế bào tạo
ra 2 tế bào giống hệt nhau; các TBG là các tế bào có khả năng phân chia khơng đối xứng
(Asymetric): từ 1 tế bào tạo ra 2 tế bào không giống nhau (hình 1.2), 1 tế bào giống hệt tế
bào ban đầu về mức độ biệt hóa, tế bào cịn lại ñã biệt hóa hơn sẽ tiếp tục phân chia như

5


vậy ñể tạo thành các tế bào, cơ quan chuyên biệt. Khả năng tự thay mới và đặc tính chưa
có chức năng chuyên biệt chính là cơ sở cho những tiềm năng ứng dụng to lớn của cơng
nghệ TBG.

Hình 1.2: Các hình thức phân bào (nguồn: Sean J. Morrison) [125].
Nghiên cứu về TBG có thể cho ta thêm những hiểu biết về q trình biệt hóa tế bào
và sự phát triển của cơ thể người. Bản chất của quá trình biệt hóa là việc tắt các gen trong
vốn gen chung. Hiểu rõ về q trình này ta có thể chủ ñộng tác ñộng và kiểm soát ñể tạo ra
các tế bào như mong muốn hoặc ñiều trị các bệnh di truyền .
Trên cơ sở các TBG chưa hoàn tất quá trình biệt hóa và khả năng tăng sinh mạnh mẽ
của chúng, các nhà khoa học có thể chủ động tạo ra các tế bào giống hệt nhau và ở các giai
ñoạn sinh lý, bệnh lý khác nhau rất gần với thực tế lâm sàng, điều này rất có ý nghĩa trong
việc nghiên cứu cơ chế tác dụng cũng như ñộc tính của các loại thuốc hay các chế phẩm
sinh học.
Có thể nói ứng dụng quan trọng và rộng lớn nhất của cơng nghệ TBG là trong điều
trị. Trên cơ sở các TBG có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau, chúng ta có thể

chủ động ni cấy TBG trong ống nghiệm sau đó biệt hóa chúng thành các tế bào như tế
bào cơ, tế bào xương, tế bào thần kinh, tế bào sụn, tế bào tuyến tụy, tế bào cơ tim (hình
1.3)... rồi ghép vào cơ thể người bệnh ñể ñiều trị một số bệnh như các bệnh lý tim mạch,
ñiều trị Parkinson, tiểu ñường, trong lĩnh vực thẩm mỹ hay thúc đẩy q trình liền
xương… [31,35].

6


Hình 1.3: Ứng dụng của cơng nghệ TBG [31].

1.1.1.1. Tình hình nghiên cứu tế bào gốc nước ngồi
Những nghiên cứu ñầu tiên về TBG người ñã ñược thực hiện từ những năm 1960
bởi các nhà khoa học Canada là Till J.E and McCulloch E.A. Theo các tác giả này thì TBG
được chia thành hai nhóm: TBG phơi và TBG ở các mô của người trưởng thành [38].
Năm 1981, Evans và Kaufman và Martin phân lập được TBG phơi từ khối tế bào
bên trong của phôi túi (blastocyst) chuột nhắt [73].
Năm 1998, James Thomson và cộng sự ở ñại học Wisconsin-Madison (Mỹ) đã thu
nhận dịng TBG phơi người [73].
Năm 2003, Tạo được nỗn bào từ TBG phơi chuột. ðiều này gợi ý rằng TBG phơi
có thể có tính tồn năng, bằng thực nghiệm có thể làm một tế bào “trẻ lại” [73]..
Năm 2005, các nhà nghiên cứu ở ðại học Kingston (Anh) ñã tuyên bố phát hiện
trong máu cuống rốn một loại TBG giống TBG phơi, chúng được thu nhận và gọi là TBG
giống TBG phôi phân lập từ máu cuống rốn (CBEs - Cord-blood-derived Embryonic-like
7


stem cells) [45]. Nhóm nghiên cứu này cũng đã thành cơng khi thử nghiệm biệt hóa các
TBG nói trên thành các tế bào có chức năng sinh lý trưởng thành.
Tháng 7/2005, Phan Toàn Thắng và cộng sự tại ðại học Quốc gia Singapore ñã

phân lập ñược nguồn tế bào gốc mới từ màng bao dây rốn người. Các tế bào gốc này có
khả năng ứng dụng cao trong điều trị [118].
Tháng 8/2006, Kazutoshi Takahashi và Shinya Yamanaka ñã tạo ra các TBG vạn
tiềm năng cảm ứng iPS (induced pluripotent stem cells: Tế bào gốc vạn tiềm năng cảm
ứng)[74].
Tháng 10/2007, Mario Capecchi, Martin Evans và Oliver Smithies ñã nhận giải
thưởng Nobel y sinh học cho các thành tựu nghiên cứu về TBG phôi trên chuột tạo ra các
cá thể con biến ñổi di truyền mong muốn.
Tháng 2/2008, nhóm nghiên cứu của nhà khoa học Baetge, của hãng Novocell (San
Diego, Mỹ) ñã thành cơng trong việc biệt hóa tế bào gốc phơi người thành tế bào sản xuất
insulin, các tế bào này ñã ñược thử nghiệm ñiều trị tiểu ñường trên mô hình chuột và đã có
kết quả tốt.
1.1.1.2. Tình hình nghiên cứu tế bào gốc trong nước
Năm 1995, Bệnh viện Truyền Máu-Huyết Học Thành phố Hồ Chí Minh lần đầu sử
dụng tủy xương (thực chất là liệu pháp tế bào gốc tạo máu) ñể ghép ñiều trị cho 1 bệnh
nhân 27 tuổi bị bệnh bạch cầu mạn dòng tuỷ (CML) [25]. Tiếp đó, năm 1996 thực hiện
ghép tế bào gốc máu ngoại vi tự thân ñể ñiều trị bệnh lý ác tính về máu. Năm 2002 bệnh
viện này tiến hành ghép tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn ñể ñiều trị bệnh bạch cầu cấp
dòng lympho (ALL) [25]. Sau ñó Viện Huyết học truyền máu Trung ương cũng bắt ñầu
tiến hành nghiên cứu ghép tuỷ xương ñể ñiều trị bệnh suy tuỷ, một số bệnh lý máu ác tính.
Từ năm 2004, Trung tâm Huyết học và Truyền máu - Bệnh viện TW Huế cũng ñã triển
khai ghép tế bào gốc từ máu ngoại vi ñể ñiều trị bệnh Lơ-xe-mi cấp [17]. Tại Bệnh viện
Trung ương Quân ñội 108, năm 2004 ñã tiến hành các ca ghép tế bào máu từ máu tự thân
cho các bệnh nhân ung thư máu.
Năm 2007, Bệnh viện Việt ðức và Bệnh viện Trung ương Quân ñội 108 tiến hành
ghép tế bào gốc từ tủy xương điều trị tổn thương xương khó lành hoặc khớp giả [13,14].
ðại học Quốc gia Tp. Hồ Chí Minh tiến hành các nghiên cứu cơ bản về tế bào gốc, biệt hóa
tế bào gốc trung mơ dây rốn [22, 23]... Năm 2009, Ngân hàng tế bào gốc dây rốn ñầu tiên
của Việt Nam ñược thành lập ñể lưu trữ các tế bào gốc từ mẫu mô dây rốn. Hiện tại ở Việt

8


Nam đang có một số ngân hàng tế bào gốc ñược thành lập. ðó là ngân hàng tế bào gốc
MekoStem của Công ty cổ phần Mekophar; ngân hàng TBG của Viện Huyết học - Truyền
máu thành phố Hồ Chí Minh.
Viện bỏng quốc gia, Học viện Quân y trong nhiều năm ñã nghiên cứu trị liệu tế bào
trong ñiều trị vết thương, vết bỏng, các tấm da ni cấy đã được chế tạo và sử dụng trong
ñiều trị ñạt kết quả tốt. Viện bỏng quốc gia hiện nay đã ni cấy thành cơng ngun bào
sợi và tế bào sừng để điều trị vết thương, vết bỏng [1]. Năm 2012 cũng tại Học viện Qn
y đã phân lập thành cơng tế bào gốc từ màng ối người [2].
Bên cạnh các nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc tạo máu ñược triển khai ở các cơ sở
nêu trên, các nghiên cứu tế bào gốc phôi chuột nhắt và tế bào gốc phôi gà cũng ñã ñược
tiến hành tại hai trường ðại học khoa học tự nhiên thuộc ðại học Quốc gia Hà nội và
Thành phố Hồ Chí Minh.
Ở nước ta, ước tính hàng năm riêng nhu cầu ñiều trị bệnh máu bằng ghép tế bào
gốc cũng ñã khoảng 300 - 500 trường hợp. Nhu cầu điều trị các khuyết hổng mơ và suy
chức năng tế bào/cơ quan rất lớn mà triển vọng có thể áp dụng trị liệu tế bào gốc càng là
con số lớn hơn. Tuy nhiên, lĩnh vực này vẫn còn biểu hiện nhiều hạn chế, như nguồn tế
bào gốc mới chỉ dừng lại từ dây rốn, tủy xương và các nghiên cứu áp dụng tế bào gốc biệt
hóa thành các dịng tế bào áp dụng điều trị cịn chưa đạt hiệu quả cao.
Tại nước ta, vết thương khuyết hổng xương do chấn thương hoặc do các bệnh lý
khác nhau là vấn ñề thường gặp trên lâm sàng. Hậu quả thường dẫn đến xương khơng liền,
khớp giả và các dị tật ảnh hưởng lớn ñến vận ñộng của bệnh nhân. ðể điều trị các tình
trạng này đã có nhiều biện pháp ñiều trị khác nhau ñược tiến hành như ngoại khoa cố ñịnh
xương, ghép xương tự thân hoặc ghép xương khác gen đồng lồi, ghép xương dị lồi, ghép
bột xương... Tuy nhiên các biện pháp này khơng giải quyết được triệt ñể và nhiều trường
hợp vẫn ñể lại dị tật như chi ngắn chi dài. Gần ñây Bệnh viện Việt ðức Hà Nội và Bệnh
viện Trung ương Quân ñội 108 ñã tiến hành ñề tài sử dụng ghép tuỷ xương tự thân (trong
đó có các TBG) vào vết thương xương khó liền để điều trị, trong đó có các trường hợp

khớp giả xương chày [13,14]. Song song với hướng ứng dụng lâm sàng ñối với các TBG tự
thân, các nghiên cứu biệt hoá TBG từ tuỷ xương, từ máu dây rốn thành tế bào xương cũng
đã được tiến hành tại Phịng thí nghiệm Tế bào gốc của Trường ðại học KHTN, ðH Quốc
gia Tp. Hồ Chí Minh. Các tác giả đã tạo ra được các tế bào tích tụ canxi được hiển thị bằng
các phương pháp nhuộm và kiểm tra các dấu ấn ñặc hiệu.

9


1.1.2. Phân loại tế bào gốc
Hiện nay có nhiều cách phân loại TBG, tùy theo các tiêu chí khác nhau cũng như
sự tiếp cận cơng nghệ TBG ở các góc ñộ khác nhau.
- Theo mức ñộ tiềm năng biệt hóa có TBG tồn năng, TBG vạn tiềm năng, TBG đa
tiềm năng, TBG ít tiềm năng, tế bào đơn tiềm năng [3,4,9]:
+ Tế bào gốc toàn năng hay TBG thủy tổ (totipotent stem cells):
Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào cơ thể từ một tế bào ban
đầu. Tế bào tồn năng có khả năng phát triển thành thai nhi, tạo nên một cơ thể sinh vật hồn
chỉnh. Trứng đã thụ tinh (hợp tử) và các tế bào ñược sinh ra từ những lần phân chia ñầu tiên của
tế bào trứng ñã thụ tinh (giai ñoạn 2 - 4 tế bào) là các TBG tồn năng, có khả năng phân chia và
biệt hóa ra tất cả các dịng tế bào để tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh.
+ Tế bào gốc vạn tiềm năng (pluripotent stem cells):
Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ thể có nguồn
gốc từ ba lá mầm phơi – lá trong, lá giữa và lá ngoài. Ba lá mầm phôi này là nguồn gốc của
tất cả các loại tế bào chuyên biệt khác nhau của cơ thể. Khác với TBG tồn năng, các TBG
vạn tiềm năng khơng thể phát triển thành thai, khơng tạo nên được một cơ thể sinh vật
hồn chỉnh mà chỉ có thể tạo nên ñược các tế bào, mô nhất ñịnh. Các TBG phôi lấy từ khối
tế bào bên trong (inner cell mass) là những TBG vạn tiềm năng.
+ Tế bào gốc ña tiềm năng (multipotent stem cells):
Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào của cơ thể từ một tế
bào ban ñầu. Các tế bào ñược tạo thành nằm trong một hệ tế bào có liên quan mật thiết, ví

dụ chỉ tạo nên các tế bào máu (bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu lympho…), hoặc chỉ
tạo nên các tế bào của hệ thống thần kinh. Thường thì các TBG trưởng thành như TBG tạo
máu, TBG thần kinh chỉ có tính đa tiềm năng; nhưng trong những điều kiện nhất định,
chúng vẫn có thể chuyển biệt hóa và trở nên có tính vạn tiềm năng.
+ Tế bào gốc ñơn tiềm năng (mono/unipotential progenitor cells):
Tế bào gốc ñơn tiềm năng, còn gọi là tế bào ñịnh hướng ñơn dòng hay tế bào ñầu
dòng (progenitor cells), là những TBG chỉ có khả năng biệt hóa theo một dịng. Ví dụ tế
bào định hướng dịng lympho, tế bào định hướng dịng hồng cầu, dịng bạch cầu... Trong
điều kiện bình thường, các TBG trưởng thành trong nhiều tổ chức ñã biệt hóa có tính đơn
tiềm năng và có thể biệt hóa thành chỉ một dịng tế bào. Khả năng biệt hóa theo dịng này
cho phép duy trì trạng thái sẵn sàng tự tái tạo mô, thay thế các tế bào mơ chết vì già cỗi
bằng các tế bào mơ mới.

10


Hình 1.4: Phân loại TBG theo tiềm năng biệt hóa [9 ].
- Xếp loại theo nguồn gốc phân lập: theo nguồn gốc hay theo loại mơ có hai nhóm
lớn đó là các TBG phôi (Embryonic Stem Cell) và các TBG trưởng thành (Adult Stem
Cell), trong mỗi nhóm lại được chia nhỏ hơn thành nhiều loại TBG khác [9,33,89]:
+ Tế bào gốc phôi (embryonic stem cell):
TBG phôi là các tế bào ñược tách ra từ khối tế bào bên trong (Inner Cell Mass –
ICM) của nụ phơi. Phơi nang này có thể là các phơi thừa của q trình thụ tinh trong ống
nghiệm (In Vitro Fertilization- IVF) hoặc ñược tạo ra từ cơng nghệ chuyển nhân (Nuclear
Transfer). Trong những điều kiện nhất định, các tế bào này có thể biệt hóa thành bất kì loại
tế bào nào trong cơ thể, về tiềm năng biệt hóa thì đây chính là các tế bào vạn tiềm năng
[31]. Hơn nữa các tế bào này cịn rất non nên có khả năng tăng sinh rất mạnh mẽ, chúng có
thể nhanh chóng tạo ra một số lượng lớn các tế bào nếu ñược cung cấp ñầy ñủ các yếu tố
cần thiết, do vậy các tế bào này có tiềm năng rất lớn trong điều trị. ðây cũng là loại tế bào
được quan tâm nhiều nhất khơng chỉ vì tiềm năng ứng dụng to lớn của chúng mà cịn vì

vấn đề đạo đức xung quanh việc sử dụng các tế bào này bởi lẽ ñể thu ñược các tế bào này
cần phải phá hủy phơi đồng nghĩa với việc “giết người” và ñiều này bị nhiều tổ chức và
quốc gia lên án.

11


+ Tế bào gốc thai (fetal stem cell): ñược phân lập từ các mô của thai sau nạo phá
thai, thường là ña tiềm năng hoặc vạn tiềm năng. Việc nghiên cứu và sử dụng các tế bào
này có ảnh hưởng khá nặng nề về ñạo ñức nghiên cứu, nên thường chỉ giới hạn vào mục
đích tìm hiểu q trình phát triển phôi thai.
+ Tế bào gốc nhũ nhi (infant stem cell): ñược phân lập từ trẻ sơ sinh hoặc các phần
phụ của thai như dây rốn, nhau thai, màng ối, dịch ối… Các tế bào này thường là ña tiềm
năng hoặc vạn tiềm năng. Tùy theo cách thu thập có thể ảnh hưởng hoặc khơng ảnh hưởng
đến đối tượng cho tế bào. Chọc dịch ối trước khi sinh hoặc chọc tĩnh mạch dây rốn trước
sinh ñể lấy tế bào gốc của em bé có trong dịch ối hoặc trong máu dây rốn có những nguy
cơ của các kỹ thuật này là nhiễm trùng, chảy máu, sẩy thai hoặc ñẻ non… Tuy nhiên, lấy
máu dây rốn từ dây rốn hoặc bánh nhau sau khi đã “mẹ trịn con vng” vừa được tế bào
có thành phần giống hệt máu tĩnh mạch của trẻ sơ sinh lại khơng ảnh hưởng gì đến em bé.
Tương tự như vậy, lấy các tế bào từ mô dây rốn và bánh nhau sau khi sinh cũng không ảnh
hưởng đến sức khỏe của em bé vì các thành phần này là sản phẩm bỏ ñi sau khi sinh.
+ Tế bào gốc trưởng thành (adult stem cell):
Tế bào gốc trưởng thành được tìm thấy trong các mơ của cơ thể con người sau khi
sinh [145]. Tế bào gốc trưởng thành bao gồm nhiều quần thể tế bào chưa có chức năng
chun biệt và được tìm thấy trong hầu hết các mơ trưởng thành, tiềm năng biệt hóa và
tăng sinh thường hẹp hơn so với TBG từ phôi thai. TBG trưởng thành ñược ẩn sâu bên
trong các cơ quan, bao quanh bởi hàng triệu tế bào bình thường và có thể giúp bổ sung một
số tế bào của cơ thể khi cần thiết. Các tế bào này rất ña dạng, từ đa tiềm năng hoặc đơn
tiềm năng. Theo loại mơ các TBG trưởng thành lại ñược phân thành TBG trung mô
(Mesenchymal Stem Cell), TBG tạo máu (Hematopoietic Stem Cell), TBG của biểu bì da

(Epidermal Stem Cell), TBG của tủy xương (Bone marrow Stem Cell)...
Mặc dù TBG trưởng thành có nhiều ưu ñiểm và ñược ứng dụng nhiều trong y học
nhưng TBG trưởng thành cũng có một số hạn chế: việc khai thác TBG trưởng thành nói
chung là rủi ro hơn so với các TBG phơi, ví dụ lấy dịch tủy xương để có tế bào gốc tủy
xương của bệnh nhân hoặc người hiến tủy xương là kỹ thuật tương ñối phức tạp có ảnh
hưởng nhất định đến người cho vì ngồi việc thao tác chọc hút cịn phải sử dụng thêm một
số thuốc tác ñộng lên tủy xương. Hơn nữa, các tế bào gốc trưởng thành thường chỉ được
tìm thấy với số lượng rất nhỏ và do đó khó khăn khi phân lập. Ngồi ra, nguồn TBG
trưởng thành có thể có chứa những DNA bất thường “bị tác động bởi ánh sáng mặt trời và
các ñộc chất” nhiều hơn so với TBG phôi. Người ta cũng cho rằng các tế bào gốc trưởng
thành giảm về số lượng khi tuổi tác tăng, như vậy các bệnh nhân lớn tuổi có thể khơng có
12


ñủ số lượng TBG ñể sử dụng cho ñiều trị. Một trở ngại có thể gặp đối với những bệnh nhân
sử dụng liệu pháp tế bào gốc ñể ñiều trị một một số bệnh đến rối loạn di truyền, thì khả
năng các rối loạn di truyền đó có thể tương tự như trong tế bào gốc, do đó các tế bào của
bệnh nhân khơng thể sử dụng được để điều trị [44].
+ Tế bào giống tế bào gốc phôi (embryonic-like stem cell): hay tế bào gốc vạn tiềm
năng cảm ứng (induced pluripotent stem cell: iPS): ñược tạo ra bằng cách cảm ứng các tế
bào đã biệt hố của cơ thể trở lại trạng thái giống như tế bào gốc phôi hay cịn gọi là tế bào
gốc nhân tạo (hình 1.5).

Hình 1.5: Tạo tế bào gốc vạn tiềm năng cảm ứng – iPS (nguồn: Terese Winslow [74]).
+ Tế bào gốc ung thư (cancer stem cell): ñược phân lập từ các khối u. Các tế bào
gốc này ñược coi là nguồn gốc của khối u. Trong chiến lược trị liệu miễn dịch chống ung
thư, tế bào này ñang ñược chú ý ñể làm vaccine chống ung thư với hy vọng ñiều trị ñược
“tận gốc” ung thư. Các tế bào gốc ung thư từ khối u của chính bệnh nhân hoặc khối u cùng
loại của bệnh nhân khác được dùng làm vaccine kích thích hệ thống miễn dịch của bệnh
nhân chống lại các thành phần của khối u.

13