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

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

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

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.

(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

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.

+
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

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

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

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

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

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

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

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

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

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,

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

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

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

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

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