Bài báo cáo tế bào gốc

Đ tài: ề

T BÀO G C – T BÀO M M

Ố

Ầ

Ế

ự

ng

ườ ạ

i th c hi n: ệ ươ

ọ

ị

Ng Ph m Văn Th Hoàng Th Khánh Thanh ị Tr n Th Ng c Nhân Tr

ng Bá Phong

ầ ươ

GVHD: PGS – TS Nguy n Bá L c ộ

ễ

N I DUNG

Ộ

T BÀO G C (STEM CELLS)

Ố

Ế

ệ

ử

1. M t s khái ni m ộ ố 2. Đ nh nghĩa ị 3. L ch s ị 4. Phân lo iạ 5. Ti m năng ng d ng ề

ứ

ụ

1. M T S KHÁI NI M

Ộ Ố

Ệ

ệ

ế

c đ nh hình” d

t và tr thành “đ

t hóa (differentiation ở

ệ

): Là quá trình các t ượ

ị

bào mang m t ộ i góc đ ộ

ướ

* Bi đ c tính riêng bi ặ phôi thai h c.ọ

ệ

ể

ề

t hóa (transdifferentiation) ố

ộ ế

t hóa thành các lo i t

hay tính “m m d o” ẻ bào g c, ph n nào đã “đ c ượ ầ bào khác v i lo i ạ ớ

ạ ế

ị

ả ể ệ c đ nh hình”.

* Chuy n bi (plasticity): Là kh năng m t t đ nh hình”, có th bi mà nó “đ ượ

ị

i bi

t hóa hay bi

t hóa hay ph n bi

ả

ệ

t hóa ng ượ

c ượ c đ nh ị bào đã

ộ ế

ượ

ặ c. T c là t ứ t hóa h n.

t hóa tr thành t ở

ệ

* Gi ả (dedifferentiation): Là quá trình trong đó đ c tính “đ m t t bào b đ o ng hình” c a m t t ừ ộ ế ị ả ủ bào ít bi bi ế

2. Đ NH NGHĨA

Ị

ư

ạ

ệ

ợ

ể ệ

ể

ứ

ư

ơ

T bào g c là các t bào ch a ế ố ế t hóa, có th t bi tái t o (self renew) và ể ự phân chia nhi u l n. ề ầ Trong nh ng đi u ki n thích h p, ệ ề ữ t hóa thành các ki u TB chúng có th bi ch c năng trong c th nh TB c tim, TB ơ ể da, TB não, TB sinh d c…ụ

Đ c tính c a t

bào g c:

ủ ế

ặ

ố

tái t o

ả

ự

ạ

• Chúng có kh năng phân chia và t trong m t kho ng th i gian dài. ả

ờ

ộ

• Chúng không b bi

t hóa.

ị ệ

• Chúng có th phát tri n thành các lo i t

ạ ế

ể

ể bào chuyên bi

t. ệ

Ử Ứ

ọ ế

ậ

ớ ồ

3. L CH S NGHIÊN C U i khoa h c châu Âu nh n ra r ng m i t

bào máu m t TB nguyên th y đ c thù => '‘T bào ế

ằ ặ

ừ

ủ

ứ

ệ

ố

chu t.

Ị ọ ộ

1900, gi b t ngu n t ắ g c'' ố 1940, các nhà nghiên c u phát hi n các dòng TB g c phôi ở

ộ

ầ

ượ

1981, Gail Martin và Martin Evans l n đ u tiên tách đ TB g c t

phôi chu t.

ố ừ

ộ

ả

1997, nhóm Lan Wilmut công b nhân b n thành công ố đ ng v t có vú đ u tiên - c u Dolly. ầ

ừ

ậ

ộ

1998, Jame.Thomson, Madison và John Gearhart (M ) ỹ nuôi c y thành công TB g c ng

i. ườ

ấ

ố

ọ ạ

i Advanced Cell Technology đã i thành công đ u tiên (giai đo n 4 – 6

ườ

ầ

ạ

ả bào).

3. L CH S NGHIÊN C U Ử Ứ Ị

2001, Các nhà khoa h c t nhân b n phôi ng t ế

ệ

ố

ộ

ố

ọ ố c thu nh n trong máu cu ng r n.

Đ i h c Kingston (Anh) đã 2005, Các nhà nghiên c u ứ ở ạ tuyên b phát hi n m t lo i TB g c gi ng TB g c phôi ạ đ ố

ượ

ậ

ố

ề

ậ

ả

Tháng 10/2007, Mario Capecchi, Martin Evans và Oliver ng Nobel Y h c v các khám i th Smithies đã nh n gi ọ ưở phá n n t ng liên quan đ n TB g c phôi chu t. ế

ề ả

ố

ộ

4. PHÂN LO I T BÀO G C Ạ Ế

Ố

t hóa

4.1. Theo ti m năng bi ề

ệ

1.1. T bào g c toàn năng ố

ế

1.2. T bào g c đa năng

ế

ố

1.3. T bào g c m t vài ti m năng

ế

ề

ố

ộ

1.4. T bào g c đ n năng ố

ế

4.2. Theo ngu n g c ố

ồ

2.1. T bào g c phôi

ế

ố

2.2. T bào m m phôi (g c sinh d c)

ụ

ế

ầ

ố

2.3. T bào g c nhũ nhi hay g c thai

ế

ố

2.4. T bào g c tr

ng thành

ế

ố

ưở

2.5. T bào g c kh i u

ế

ố

4. PHÂN LO I T BÀO G C Ạ Ế

Ố

4.1. PHÂN LO I THEO TI M NĂNG BI T HÓA

Ạ

Ệ

Ề

(Totipotent stem

ố

ế

4.1.1. T bào g c toàn năng cells)

bào có kh năng bi

t hóa thành

ệ

t c các lo i t

ế bào c th t

bào ban đ u.

Là nh ng t ữ ạ ế

ả m t t ơ ể ừ ộ ế

t ấ ả

ầ

ế

ể

ả

ể

ậ

ạ

ộ

T bào toàn năng có kh năng phát tri n thành thai nhi, t o nên m t c th sinh v t hoàn ch nh. ỉ

H p t

và các t

ợ ử

ế

ừ

bào đ ủ

c sinh ra t nh ng ữ (giai đo n 2 - 4 t ế ạ

ượ l n phân chia đ u tiên c a h p t ợ ử ầ ầ bào g c toàn năng. bào) là các t

ế

ố

(Pluripotent stem ố ế

4.1.2. T bào g c đa năng cells)

ế

t c các t Là nh ng t ữ ế ả bào c a c th có ngu n g c t ơ ể bào có kh năng bi ệ ồ t hóa thành ba ố ừ ủ

t ấ ả lá phôi – lá trong, lá gi a và lá ngoài. ữ

Các t ế ể

ể ộ ơ

ể c các t bào g c đa năng không th phát tri n c m t c th sinh ế ượ ượ ể ạ ỉ

ố thành thai, không t o nên đ ạ v t hoàn ch nh mà ch có th t o nên đ ậ bào, mô nh t đ nh. ỉ ấ ị

Các t ế ố

bào g c phôi l y t ấ ừ ữ kh i t ế bào bên ố ế bào g c đa ố

trong (inner cell mass) là nh ng t năng.

ti m năng ộ ố ế ề

4.1.3. T bào g c m t vài (Multipotent stem cells)

ả

ệ m t t t hóa bào ơ ể ừ ộ ế ủ ề

bào có kh năng bi Là nh ng t ế ữ thành nhi u lo i t bào c a c th t ạ ế ban đ u.ầ

bào đ ế ộ

ầ

ế

ượ ạ h t ệ ế ậ các t ồ ti u c u lympho…), ho c ch t o nên các t ặ ể c a h th ng th n kinh. ủ Các t c t o thành n m trong m t ằ bào có liên quan m t thi t, ví d ch t o nên ế ỉ ạ ụ bào máu (bao g m h ng c u, b ch c u, ồ ầ ạ ế bào ỉ ạ ầ ệ ố ầ

(Unipotential

ơ

ố

ế

4.1.4. T bào g c đ n năng progenitor cells)

ố

ế

ọ

ị

ng đ n dòng hay t

ướ

bào g c ch có kh năng bi

T bào g c đ n năng, còn g i là t bào đ u dòng ầ ế ố

bào đ nh ế (progenitor t hóa ệ

ế

ả

ỉ

ữ

h cells) là nh ng t theo m t dòng. ộ

Trong đi u ki n bình th

ng, các t

ệ

ố

ế

ề ng thành trong nhi u t

ch c đã bi

ề ổ

ườ ứ

t hóa thành ch m t dòng t

ể ệ

bào g c t hóa có tính ế

ộ

ệ ỉ

tr ưở đ n năng và có th bi ơ bào.

ả

ệ

t hóa theo dòng này cho phép tái t o mô, thay th các

ự

ạ

Kh năng bi duy trì tr ng thái s n sàng t ạ ẵ bào mô ch t vì già c i b ng các t t ỗ ằ ế ế

ế bào mô m i. ớ

ế

4.2. PHÂN LO I THEO NGU N G C

Ồ

Ố

Ạ

(Embryonic stem cells -

ố

ế

4.2.1. T bào g c phôi ESCs)

ế

ố

c l y t ượ ấ ừ

T bào g c phôi là các t ế giai đo n phôi nang (4 - 7 ngày tu i). ạ

bào g c đ ổ

ồ

ầ

ế

Phôi nang (Blastocyst) có c u trúc g m 3 thành (Trophoblast), m t ộ ế ả bào bên trong

ộ ớ ứ ệ

ố ế

ộ ọ

ằ

ấ ph n: M t l p t bào bên ngoài khoang ch a đ y d ch và m t nhóm có kho ng 30 t ị ầ bào n m l ch v m t c c g i là kh i t ề ộ ự (Inner cell mass).

ng ng v i t

bào đa năng theo cách

ươ

ớ ế

ứ

phân lo i 1

Nó t ạ

bào g c sinh d c) ế ế ụ ố

4.2.2. T bào m m phôi (t ầ (Embryonic germ cells - EGMs)

c ủ ượ

ầ ế phôi 5-9 tu n tu i. phân l p t Các t ậ ừ bào m m nguyên th y này đ ổ ầ

c thu nh n t ế ậ ố

Là nh ng t ữ ị ụ ượ ủ

bào này là các t ụ ế ế

bào g c đ ừ rãnh sinh d c, v trí là ti n thân c a c quan sinh ơ ề bào g c đa d c sau này, các t ố năng.

Đó là các t bào s hình thành nên giao t ế ử

ng thành. (tr ng và tinh trùng) ẽ i tr ng ườ ưở ứ ở

4.2.3. T bào g c thai (Foetal stem cells) ố ế

các mô c a thai b hay ậ ừ ủ ỏ

các ph n ph c a thai nhi sau khi sinh. Đ c thu nh n t ượ ụ ủ ầ

i, mô ồ ồ c ướ ố

ậ nhau thai, mô cu ng r n. Các ngu n thu nh n bao g m: n ố ố

ưở

bào ch a bi

ng thành ệ

ủ

(Adult stem cells) 2.4. T bào g c tr ố ế Tế bào gốc trưởng thành t hóa đ Là các t ấ ư ế (Adult stem ng ít trong các mô c a ng cells/Somatic stem cells): 

ng, máu ngo i vi, mô não, mô da, mô c …).

ạ



ơ ể

ế ch c mà

m t s l ộ ố ượ (t y x ươ ủ Trong c th , vai trò ch y u c a các t ứ

ủ ng thành là duy trì và s a ch a t ữ ổ

c tìm th y v i ượ ớ ng thành i tr ườ ưở ơ bào g c ố đó ở

ủ ế ử

ưở

tr chúng đ

c đ t tên theo n i hi n

ệ

ể

ặ ượ ơ bào g c bi u bì,… ng, t ố Embryonic carcinomas

c tìm ra. ượ bào lo i này đ Nh ng t ạ ế ữ bào g c tu x di n: t ỷ ươ ố ế ế ệ 2.5. T bào g c kh i u ( ố ố ế cells)

T các kh i u c a tinh hoàn, bu ng tr ng. Có th ể

ừ

ủ

ứ

ồ

ố

t hóa thành nhi u các t

bào khác nhau trong các

ề

ế

bi ệ mô.

bào m m ( Embryonic germ ầ

t t ệ ế bào g c ( cells) và t Phân bi ế ố Embryonic stem cells)

ầ ế ạ ế ữ

bào t hoá nó không khác gì bào g c đa năng ố ề ế

T bào m m là m t trong nh ng lo i t ộ g c, xét v ti m năng bi ố ệ ề ề bào g c phôi (đ u là t t ố ế (Pluripotent cells).

T bào m m ( ầ Germ Cells) là khái ni m đ ể ệ

bào thu c dòng sinh d c ( ế ch các t ế ỉ ụ Germline). ộ

ế ầ

Embryonic stem cells) và t bào ế Embryonic germ cells) thì khác nhau n i ở ơ t hoá.

bào bi

T bào g c phôi ( ố m m phôi ( thu nh n và ki u t ậ

ể ế

ệ

ứ

ế

ậ

ượ

ừ

ượ

ế

bào g c phôi ố giai đo n phôi nang ạ bào m m phôi đ c ầ genital ridge).

Th nh t, v n i thu nh n, t ề ơ ấ phôi t c thu nh n đ ở ậ (blastocyst) tr v tr c còn t ở ề ướ rãnh sinh d c c a phôi ( thu nh n t ủ ụ

ậ ừ

ề ể ế

ế

bào bi ớ ạ ế ố

ố

t hóa thành các t

bào sinh d c.

Th hai, v ki u t t hóa thì t bào g c ứ ố ệ phôi s bi t ệ germ layers) và bi t hóa thành 3 l p phôi ( ẽ ệ hóa thành h n 200 lo i t bào c a c th tr các t ế ơ ể ừ ủ ơ bào m m phôi thì bào nhau thai và cu ng r n. Còn t ầ ế s bi ụ

ẽ ệ

ế

5. TI M NĂNG NG D NG Ứ Ụ Ề

Ụ

Donor: Ng

ườ

i hi n t ng ế ặ

5. TI M NĂNG NG D NG Ứ Ề Mô đi u tr b nh theo yêu c u ị ệ

ề

ầ

ổ

ế

ờ

t ệ

ề

ị ệ

ậ bào

ể

ế

ạ

ổ

ị ệ

Patient: B nh nhân ệ Sexually produced totipotent cells (SPT): T bào t ng năng t o ạ ra nh quá trình sinh s n ả Specialized cells: T ế bào chuyên bi Therapeutic Tissue: Mô đi u tr b nh Somatic Cell Nuclear Transfer: K thu t ỹ chuy n nhân t thân Asexually produced totipotent cells (APT): T bào t ng năng t o ra không qua quá trình sinh s n ả Customized therapeutic tissue: Mô đi u tr b nh ề theo yêu c uầ

5. TI M NĂNG NG D NG

Ứ

Ụ

Ề

ố ế ệ ồ

ề ề ứ ề ế ị

T bào g c chính là ngu n ti m năng cho vi c thay th các t bào nh m đi u tr nhi u ch ng ằ ế b nh. ệ

ổ ấ ứ

ệ ị ể ượ

ề ồ ữ

ấ ớ

ệ ộ

ớ

ng c và b nh gan. Do đó, b t c căn b nh nào gây t n h i mô đ u ề ạ bào g c, c đi u tr nh li u pháp t có th đ ố ế ờ ệ t trong đó bao g m các b nh và nh ng khuy t t ế ậ ệ nh b nh Parkinson, ch ng m t trí nh , ch n ấ ứ ng c t s ng, đ t qu , b ng, b nh tim, ti u th ể ỵ ỏ ộ ố ng mãn tính, th p ng lo i 1, viêm kh p x đ ấ ươ ạ kh p, b nh lo n d ệ ơ ệ ư ệ ươ ườ ớ ưỡ ạ

5. TI M NĂNG NG D NG

Ứ

Ụ

Ề

ứ

ấ

ả

ử ụ

c th ượ ả

ấ

ế

Phôi – tr ng đ ụ tinh ho c nhân b n vô ặ tính đ t o phôi, phôi ể ạ b t đ u phân chia

ắ ầ

ế

S n xu t TB – S d ng các công th c dinh d ưỡ ứ kh c nhau và các y u t ế ố bi n đ i TB g c thành h n ơ ố ổ 200 lo i TB khác nhau ạ

5 đ n 7 ngày – TB g c ố phôi đã phát tri n và có th quan sát đ

ể c ượ

ể

ị

ạ ề ng.

TB T y T ng – ụ S d ng đi u tr ử ụ ti u đ ể ườ

ế

ề ầ

1 đ n 5 ngày – Phôi phân chia nhi u l n t oạ phôi nang (phôi bào) hình c uầ

ố

Dòng TB g c – TB c tách ra và g c đ ố ượ phát tri n trong đĩa ể nuôi c y. Khi ấ chúng phân chia t o ra dòng TB g c ố ạ

ấ

ế ng

TB C - Khôi ơ ph cụ Ho c thay th tim ặ b t n th ị ổ

ươ

TB Th n Kinh - Đi u ề tr ch ng m t trí và b nh Parkinson ...

ầ ị ứ ệ

Ề

Ứ

TI M NĂNG NG D NG Ụ Đi u tr các căn b nh nan y

ề

ệ

ị

ơ ể

c l y ượ ấ ủ

1.T bào da đ ế ừ ph n b ng c a ụ ầ t b nh nhân. ệ

c tiêm vào 5. Các TB đ ượ cho b nh nhân đ đi u tr ể ề ị ệ i b nh b nh. C th ng ườ ệ ệ sẽ không đào th i các TB này ả vì chúng ch a DNA c a ủ ứ chính b nh nhân đó. ệ

ủ

ườ ệ

ố

ượ

2. Nhân c a TB ng c i b nh đ ượ c y vào TB tr ng ứ ấ đã tách nhân và ch a th tinh. ụ

3.TB tr ng sinh ứ

s n, ả

c chuy n 4. Các TB g c đ ể sang m t đĩa nuôi c y khác ộ ấ nhau đ bi t hóa thành các ể ệ lo i TB mong mu n.

ạ

ố

ạ

và t o nên các TB g c.ố

Tuy nhiên, hi n v n ch a thu đ ượ

ng ở

ầ ả ượ ọ

ề

ờ ử ụ ố

ứ ả ả

ể ượ ể

i. c b ng ằ ẫ ư ệ bào g c phôi có th ng ch ng nào cho th y t ể ứ ố ấ ế ứ d ng đ c trong đi u tr b nh i. Các nhà ườ ị ệ ề ụ khoa h c c n ph i ch ng minh cho th y là h ọ ấ ứ đ ng đã thành công trong vi c đi u tr b nh ở ộ ị ệ ệ bào g c phôi. H ph i v t nh s d ng t ả ọ ế ậ i pháp hi u qu và ch ng minh đây là m t gi ệ ộ không gây bi n ch ng đ có th đ c cho phép ứ ế th nghi m trên ng ườ ệ ử

NH NG TR NG I C N PH I V

Ữ ƯỚ

Ế

T QUA, Ả ƯỢ Ở Ạ Ầ C KHI T BÀO G C CÓ TH Đ C S Ể ƯỢ Ử Ố D NG TRONG Y KHOA TR LI U. Ị Ệ

Ụ

bào g c trong mô

ạ

ậ

- Khó khăn trong vi c nh n d ng t tr

ố bào.

ế ệ ng thành có ch a r t nhi u lo i t ạ ế ứ ấ

ưở

ề

ượ

ệ

ậ

bào g c đã đ ố ề

ả

ợ

ế

ệ

- Khi t c nh n di n và tách ra kh i ỏ ế mô, c n ph i có đi u ki n thích h p đ kích thích ể ệ ầ bào chuyên bi chúng bi t. Công vi c ệ này đòi h i ti n hành r t nhi u thí nghi m. ệ

t hóa thành t ấ

ệ ỏ ế

ề

ự

ưở

ặ ế

ng c c nhanh c a t ả ự

ọ

ệ

ế

bào g c phôi còn sót l

bào chuyên bi ạ

ế

t hóa chúng thành t ệ ấ ứ ế ể

ể

- Đ c tính sinh tr bào g c phôi ố ủ ế khi n các nhà khoa h c ph i c c kỳ th n tr ng trong ậ quá trình bi t. i nào cũng N u không b t c t ố có th phát tri n ngoài ki m soát và hình thành kh i u. ố

ạ ư ỹ ậ ấ

ễ

ượ ả ứ ễ ị

ạ ệ ậ

ườ ẽ ấ

ố ị

- Hi n t ng th i lo i mô. Gi ng nh k thu t c y ả ệ ượ ố bào mi n d ch c a c th s coi ghép c quan, t ủ ế ơ ơ ể ẽ ị đó t o ra t m t”, t bào đ c c y ghép là “k l ạ ừ ẻ ạ ặ ấ ế các ph n ng mi n d ch khi n c y ghép không ế ấ thành công và th m chí có th làm h i b nh nhân. ể i nh n t bào (c y ghép) s ph i t m th i Ng ậ ờ ế dùng thu c nh m kh ng ch h th ng mi n d ch ế ệ ố ằ ố nó v n cũng r t nguy hi m. c a h , đi u đó t ấ ề ủ ả ạ ễ ể ự ọ ố

ả ế S d ng chính t ế

i b nh có nghĩa là t ướ ưở bào g c ố bào ế

H ng gi tr đó s không b h mi n d ch th i lo i. ạ ử ụ ng thành c a ng ườ ệ ị ễ ẽ ả

i quy t: ủ ị ệ

Khôi ph c c tim b ng TB g c tr

ng thành

ụ ơ

ằ

ố

ưở

ự

cượ

ả

ủ

ệ

1. TB g c ố đ tuy n l a ể ự t yừ ủ t x ng ươ ch u c a ậ b nh ệ nhân.

ể

3. Các TB t nó bám ch tvà s n ặ xu tấ protein ,cung c p tín hi u ấ cho vi cphát ệ tri nm ch ạ máum i và ớ c tim. ơ

Tr hóa ẻ mô tim

TB g cố

ưở

2. Các TB g cố c ng thành đ tr ượ tiêm vào tim b nhệ nhân n i b h h i. ơ ị ư ạ

NGÀY NAY LI U PHÁP T BÀO G C ĐÃ Đ C ƯỢ Ố

Ế Ệ NG D NG HAY CH A? Ư Ụ Ứ

ế

ề

ạ ế

ụ ng, ti n thân c a t ố ị ệ

ế

ng t ế ầ ừ ươ

ỹ ỹ ế

ế ệ ầ ạ

ế ằ ụ ầ

T bào g c huy t c u (Hematopoietic Stem Cells - ế ầ ố t c các HSCs) có trong t y x ủ ấ ả ủ ươ bào g c duy nh t đ bào máu, hi n là lo i t t c ệ ấ ượ ế ng d ng ph bi n trong đi u tr b nh. Các bác sĩ ề ổ ế ứ ti n hành chuy n T bào g c huy t c u (HSCs) ố ể ế b ng k thu t c y ghép t y x trên 40 năm ủ ậ ấ ằ nay. K thu t tiên ti n nh m thu th p hay “thu ậ ằ ậ c ng ho ch” T bào g c huy t c u hi n đ ượ ứ ố d ng, nh m đi u tr b nh b ch c u, b nh u b ch ạ ệ ị ệ ề huy t và m t s b nh r i lo n máu di truy n. ố ề ộ ố ệ ạ ạ ế

ớ

ố