Tế bào chuyên hóa là gì

TẾ BÀO GỐC LÀ GÌ ?

Sự ­hình thành, phát triển của con ngư­ời nói riêng và sinh vật nói chung là sự tăng trưởng về số lư­ợng và chủng loại tế bào. Điều này đư­ợc thể hiện trên hai quá trình tương ứng là tăng sinh tế bào và biệt hóa tế bào. Tăng sinh là hiện tư­ợng tế bào phân chia làm tăng số l­ượng tế bào, hoàn thiện kích thư­ớc cơ thể, thay thế và bổ sung cho các tế bào bị tổn th­ương, già và chết để giữ tính toàn vẹn của cơ thể. Biệt hóa là hiện tư­ợng các tế bào sinh ra có cấu trúc và chức năng không giống tế bào đã sinh ra nó, tức là xuất hiện một loại tế bào mới.

Quá trình biệt hóa tế bào thành những tế bào thực hiện các chức năng chuyên biệt trong cấu tạo mô, cơ quan của cơ thể. Cơ thể chúng ta có hàng trăm loại tế bào chuyên trách như­ vậy, tất cả đều từ hợp bào ban đầu và có bộ gen giống hệt với bộ gen tế bào ban đầu ấy. Tuy nhiên khi đã trở thành những tế bào biệt hóa, một số gen không cần thiết cho hoạt động thông thư­ờng sẽ bị mất đi và tế bào ấy mất khả năng phát triển thành tế bào khác. Trong hàng trăm tế bào ở các mức độ biệt hoá khác nhau đó, có những tế bào chưa có chức năng chuyên biệt còn có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau và có khả năng tự làm mới - đó chính là tế bào gốc.

Tế bào chư­a có chức năng chuyên biệt tức là tế bào chư­a có cấu trúc và chức năng của một loại mô cơ quan nào, nên có thể biệt hóa tạo ra nhiều loại tế bào khác nhau. Tự làm mới là khả năng sinh ra những tế bào có mức độ biệt hóa giống hệt với nó.

Thông th­ường các tế bào phân chia theo cách nhân đôi đối xứng tạo ra hai tế bào giống hệt nhau về mức độ biệt hóa. Tế bào gốc không chỉ có khả năng phân chia đối xứng mà còn có khả năng phân chia kiểu không đối xứng thành hai tế bào khác nhau, trong đó có một tế bào biệt hóa hơn và sẽ biệt hóa tiếp thành các tế bào tiền thân để sau đó trở thành tế bào chuyên biệt. Chính nhờ khả năng này l­ượng tế bào gốc vẫn được duy trì và không bị hao tốn trong quá trình biệt hóa

TÍNH CHẤT CỦA TẾ BÀO GỐC
Theo định nghĩa kinh điển, một tế bào gốc phải có 2 yếu tố sau:

· Tính chất tự làm mới (self-renewal): khả năng đi xuyên suốt các chu kỳ sinh sản của tế bào nhưng vẫn giữ được tình trạng không biệt hoá.

· Tiềm năng (potency): khả năng biệt hoá thành các dạng tế bào chuyên biệt. Trong định nghĩa mới nhất, khả năng này đòi hỏi tế bào gốc phải là hoặc totipotent hay pluripotent để có khả năng tạo ra dạng tế bào trưởng thành bất kỳ mặc dù tế bào tiền thân multipotent hay unipotent thỉnh thoảng vẫn được xem như là tế bào gốc.

ĐỊNH NGHĨA VỀ HIỆU NĂNG

Hiệu năng (potency) là khả năng biệt hoá tế bào của tế bào gốc.

• Totipotent: tế bào gốc totipotent được tạo ra từ một noãn và tinh trùng. Các tế bào totipotent có khả năng biệt hoá thành các dạng tế bào phôi và ngoài phôi.
• Pruripotent: tế bào gốc pruripotent là hậu duệ của tế bào gốc totipotent và có khả năng biệt hoá thành các tế bào phát xuất từ bất kỳ lớp mầm nào trong 3 lớp mầm.
• Multipotent: tế bào gốc multipotent có khả năng tạo ra duy nhất các tế bào cùng họ với tế bào đó ( thí dụ như tế bào gốc tạo máu thì có khả năng biệt hoá thành hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu)
• Unipotent: tế bào gốc unipotent có khả năng tạo ra duy nhất một loại tế bào nhưng vẫn có tính chất tự làm mới, đây là điểm để phân biệt với tế bào không phải tế bào gốc (thí dụ: tế bào gốc cơ).

TẾ BÀO GỐC PHÔI THAI

Dòng tế bào gốc phôi thai được nuôi cấy từ các tế bào dẫn xuất từ mô ngoại phôi bì (epiblast) của khối lượng tế bào bên trong của một túi phôi. Túi phôi là giai đoạn sớm nhất của phôi, hình thành từ khoảng 4-5 ngày, và chứa khoảng từ 50-150 tế bào. Tế bào gốc phôi thai thuộc loại pruripotent và suốt quá trình phát triển có khả năng biệt hoá từ một trong 2 lớp phôi : ngoại bì (ectoderm), nội bì (endoderm) và trung bì (mesoderm). Ngoài ra, tế bào gốc phôi thai còn có thể phát triển thành một trong hơn 200 dạng tế bào của cơ thể trường thành nếu được kích thích đầy đủ và cần thiết. Chúng không can dự vào màng ngoài phôi hoặc nhau.

Tế bào gốc phôi thai ở người còn được xác định bằng sự hiện diện của nhiều yếu tố sao chép và protêin bề mặt tế bào. Các yếu tố sao chép như Oct-4, Nanog và SOX2 tạo thành mạng điều hoà nhân, đảm bảo cho việc tiêu diệt các gen dẫn đến sự biệt hoá và duy trì tính chất pluripotent. Kháng nguyên bề mặt tế bào thường được dùng nhất để xác định tế bào gốc phôi thai là glycolipid SSEA3, SSEA4 và antigen sulfat keratan Tra-1-60 và Tra-1-81.

TẾ BÀO GỐC TRƯỞNG THÀNH

Tế bào gốc trưởng thành là bất kỳ tế bào nào được tìm thấy trong cơ thể trưởng thành có 2 tính chất sau đây:

• có khả năng phân chía và tạo ra tế bào khác giống như nó
• có khả năng phân chia và tạo ra tế bào biệt hoá hơn bản thân nó.

Có 2 loại tế bào gốc trưởng thành là tế bào gốc thân (somatic) và tế bào gốc mầm (phát triển thành giao tử), chúng được tìm thấy ở trẻ em cũng như ở người lớn. Tế bào gốc trưởng thành pluripotent rất hiếm và chỉ tìm thấy một số lượng rất ít trong máu cuống rốn. Phần lớn tế bào gốc trường thành thuộc loại multipotent và thường liên quan đến nguồn gốc mô của chúng (tế bào gốc trung bì, tế bào gốc từ mỡ, tế bào gốc nội bì).

Công trình nghiên cứu về tế bào gốc trưởng thành nhắm vào mục đích thanh lọc khả năng phân chia và khả năng làm mới vô tận và khả năng biệt hoá của chúng.

ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC

Các nhà nghiên cứu tin rằng liệu pháp tế bào gốc sẽ là bước đột phá trong việc điều trị các chứng bệnh nan y trong y học. Một số liệu pháp tế bào gốc đã được sử dụng để điều trị bệnh bạch cầu cấp. Trong tương lai, các nhà nghiên cứu về y khoa có khả năng ứng dụng các công nghệ xuất phát từ các cuộc nghiên cứu tế bào gốc để điều trị trên quy mô rộng lớn hơn bao gồm bệnh ung thư, bệnh Parkinson, chấn thương tủy sống và tổn thương cơ... Tuy nhiên vẫn còn những thách thức lớn về xã hội và khoa học chung quanh vấn đề nghiên cứu tế bào gốc.

(Theo Wikipedia.com)

BS NGUYỄN VĂN THÔNG