Các nhà khoa học đã sử dụng môi trường 3-D để tăng tốc độ sinh trưởng của các tế bào gốc

Trong khoảng một thập kỷ, các nhà khoa học đã biến đổi các tế bào trưởng thành thành tế bào gốc.

Quá trình bao gồm việc chèn một số ít các gen vào trong hạt nhân của một tế bào đã phân biệt, giống như một tế bào da. Những gen này nói với tế bào để trở lại trạng thái nguyên thủy, không phân biệt giống như những phát hiện trong phôi sớm.

Quảng cáo Quảng cáo

Các tế bào này được gọi là "tế bào gốc đa năng gây ra" hoặc tế bào iPS, và khả năng chuyển thành bất kỳ tế bào nào trong cơ thể con người có nghĩa là chúng có tiềm năng khoa học và điều trị rất lớn.

Tháng này, một nhóm các nhà nghiên cứu Thu Swiss Sĩ tuyên bố họ có thể đã tìm ra cách để tăng tốc độ và cho phép họ bỏ đĩa Petri.

Đọc thêm: Liệu pháp tế bào gốc có thể điều trị viêm khớp dạng thấp »

Trong cơ thể, các tế bào bị treo trong một mạng lưới collagen và các phân tử khác được gọi là ma trận ngoại bào. Nhóm nghiên cứu có thể ước lượng môi trường này nhiều hoặc ít hơn bằng một polyme nhân tạo được biết đến như là một gel PEG (polyethylene glycol).

Những gì họ tìm thấy là cả tế bào chuột và người đã trưởng thành trong gel chuyển thành tế bào iPS hiệu quả hơn và nhanh hơn các tế bào nuôi cấy trong đĩa Petri. Trên thực tế, các tế bào gel chuyển đổi trong một nửa thời gian nó đã lấy tế bào nuôi trong một món ăn. Kevin Whittlesey, một cán bộ khoa học cao cấp tại Viện Y học Phục hồi California cho hay, sự đổi mới của chúng có thể là một lợi ích thực sự cho các nhà khoa học tế bào gốc.

Chúng ta đang nói về phương pháp chữa bệnh chứ không phải phương pháp điều trị. Kevin Whittlesey, Viện Y học Phục hồi California

Hiện nay, phải tốn nhiều tháng mới phát triển tế bào iPS trong phòng thí nghiệm và vài tháng sau đó để sản sinh ra những tế bào cụ thể mà một nhà khoa học có thể muốn với số lượng cần thiết cho nghiên cứu. Và điều đó có nghĩa là phải trả tiền cho nhiều thiết bị phòng thí nghiệm đắt tiền.

AdvertisementAdvertisement

"Trong bất kỳ quá trình sản xuất nào, thời gian là tiền bạc," Whittlesey nói với Healthline.

Nếu quá trình này có thể được thu nhỏ thì lợi nhuận có thể rất lớn - chứ không chỉ là tài chính.

Về mặt lý thuyết, các nhà khoa học trong tương lai có thể lấy tế bào từ da của bệnh nhân, chuyển chúng thành tế bào gốc, và sau đó phát triển bất kỳ mô nào mà bệnh nhân cần. Điều này sẽ dẫn đến sự cấy ghép nội tạng phù hợp giữa người hiến và người nhận - vì họ là cùng một người.

Quảng cáo

"Chúng ta đang nói về phương pháp chữa bệnh chứ không phải phương pháp điều trị", Whittlesey nói.

Cho đến nay, liệu pháp tế bào gốc đã cho thấy một số thành công trong điều trị bệnh nhân đa xơ cứng và tăng sụn, xương và thận trong mô hình động vật.

Quảng cáo Quảng cáo

Cả hai tế bào phôi và tế bào iPS cũng có thể được sử dụng để nghiên cứu các bệnh ở cấp độ tế bào và sàng lọc thuốc cho các phản ứng phụ trong phòng thí nghiệm trước khi cho bệnh nhân.

Đọc thêm: Kết hợp Tế bào gốc, Liệu pháp Ma túy có thể đảo ngược Bệnh tiểu đường Loại 2 »

Các Vấn đề Cần Khắc phục

Tuy nhiên vẫn có nhiều rào cản ngăn cách bệnh nhân khỏi các phương pháp chữa bệnh tế bào gốc.

Quảng cáo

Theo định nghĩa, các tế bào gốc phân chia không kiểm soát, giống như các tế bào ung thư. Việc đưa các tế bào gốc không phân biệt vào bệnh nhân sẽ khiến bệnh nhân có nguy cơ ung thư.

Ngoài ra, cả tế bào gốc phôi thai và iPS nổi tiếng là khó kiểm soát. Ngay cả các dòng tế bào có nguồn gốc từ cùng một tế bào mẹ - giống hệt nhau về mặt di truyền - có thể hành xử khác biệt với nhau. Một số dòng dõi tế bào tốt hơn những tế bào khác khi trở thành các mô nhất định. Không ai thực sự hiểu tại sao.

AdvertisementAdvertisement

Thí nghiệm gel không đề cập đến một trong hai vấn đề này. Lutolf giải thích rằng đội của ông chỉ cho thấy "bằng chứng về nguyên tắc" rằng gel có thể được sử dụng thành công để sản xuất tế bào gốc, mặc dù họ không chắc chắn chính xác tại sao nó hoạt động rất tốt.

Ông nghi ngờ nó liên quan đến cách các tế bào được hình thành khi chúng phát triển.

"Trong việc sử dụng môi trường ba chiều, chúng ta sắp xếp các tế bào lực một cách cơ học để phát triển như tế bào gốc", Lutolf nói.

Đọc thêm: Các nhà nghiên cứu giải quyết quá trình lão hóa>

Vòng là tốt hơn phẳng

Các tế bào da mà các tế bào iPS có nguồn gốc là nhiều phẳng hơn tế bào gốc. Chiếc máy bay rộng của một đĩa Petri khuyến khích các tế bào lan rộng như các tế bào da mẹ của chúng.

Nhưng trong ma trận gel, các tế bào trẻ ấn tượng được hạn chế ở tất cả các bên, tạo ra một môi trường tốt hơn phù hợp với các tế bào gốc vòng so với các tế bào da phẳng.

Chúng tôi nghĩ rằng điều này thực sự sẽ thay đổi cách mọi người khám phá ra ma túy và thử nghiệm ma túy. Matthias Lutolf, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Đây không phải là lần đầu tiên tế bào được nuôi cấy trong môi trường 3-D. Trên thực tế, các nhà khoa học đã phát triển các cơ quan thu nhỏ bằng cách cho phép các tế bào gốc tự tổ chức trong ma trận gel. Một phòng thí nghiệm của Hà Lan đã phát triển một con chuột nhỏ theo cách này trong năm 2009.

Sự khám phá đó đã gây ra cho Lutolf quay trở lại cuộc điều tra các cơ quan thu nhỏ như vậy, còn được gọi là "organoids."

" Chúng tôi nghĩ rằng điều này thực sự sẽ thay đổi cách mọi người khám phá ra ma túy và thử nghiệm thuốc ", ông nói.

Và, có thể, một ngày nào đó, điều trị bệnh nhân.