Sau bốn năm tìm hiểu và nghiên cứu, tiến sĩ Nguyễn Văn Hạnh và cộng sự Viện Công nghệ Sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã nghiên cứu thành công quá trình biệt hóa tế bào chức năng gan mới nhờ cấy ghép tế bào gốc, tạo cơ sở ứng dụng tế bào gốc trong điều trị bệnh về gan, tim, ung thư.

Tế bào gốc khi được gắn hạt nano kim cương phát quang. (Nguồn: Nhóm nghiên cứu cung cấp)

Tế bào gốc là những tế bào chưa đảm nhận các chức năng cụ thể để duy trì hoạt động trong cơ thể sống. Khi nhắc tới quá trình biệt hóa là để tạo ra một tế bào chuyên biệt, đảm nhiệm chức năng cụ thể từ tế bào gốc. Để thực hiện, TS Hạnh dùng tế bào từ màng dây rốn, nhau thai và tủy xương chuột. Sau đó, các tế bào tiếp tục được nhân nuôi, đánh giá hoạt tính trong phòng thí nghiệm, theo các tiêu chuẩn của Hiệp hội Tế bào gốc Thế giới.

Để tạo một tế bào mới có chức năng gan, nhóm nghiên cứu ứng dụng các phương pháp công nghệ khác nhau, sử dụng các chất tác nhân phân tử có kích thước siêu nhỏ nhằm kích thích thụ thể tế bào gốc. Khi xâm nhập vào tế bào gốc, các tác nhân có khả năng giúp hoạt hóa, định hình tế bào gốc thành những tế bào có chức năng gan về mặt đặc điểm hình thái.

"Tuy nhiên, các cấu trúc gene của tế bào gốc lúc này cơ bản vẫn chưa thể hoạt động và thực hiện các chức năng phức tạp của một tế bào gan", TS Hạnh nói và cho biết, để kích hoạt, các cấu trúc gene phải tiếp tục được nhóm áp dụng phương pháp chuyển gene bằng vector, giúp tổng hợp protein, tạo tín hiệu cho tế bào. Phương pháp này tuy phức tạp những có ưu điểm là hiệu quả chuyển đổi gene gần như tuyệt đối.

Các tế bào chức năng gan được đánh giá trên ba tiêu chuẩn, gồm khả năng tích trữ đường glicogen và điều tiết men tiêu hóa, đặc điểm hình thái của các tế bào (là tế bào đa giác) và mức độ kiểu gene. Kết quả thử nghiệm trên cơ thể chuột cho thấy, tế bào chức năng gan có đầy đủ các đặc điểm hình thái và cấu trúc gene của một tế bào thông thường, khả năng khu trú và liên kết trong gan của các tế bào đạt hiệu quả cao.

Để đánh giá khả năng tăng trưởng, phân chia của tế bào mới, nhóm thử nghiệm chuyển các hạt nano hữu cơ phát quang vào bằng phương pháp hiển vi quét laser và phương pháp đo tế bào dòng chảy. Các hạt nano hữu cơ phát quang không tác động tiêu cực ảnh hưởng tới thay đổi hình thái hoặc biểu hiện gene của tế bào mà giúp đánh dấu và theo dõi quá trình phát triển tế bào gốc trong phòng thí nghiệm.

Các kết quả thu được từ tế bào mới được biệt hóa từ tế bào gốc cho thấy tiềm năng điều trị bệnh xơ gan và ứng dụng xây dựng hệ thống thử nghiệm tác dụng thuốc mới trên tế bào, tạo ra các hợp chất thuốc mới. Ngoài ra, nghiên cứu có tiềm năng ứng dụng các tế bào gốc, tế bào chức năng gan cho cấy ghép, sàng lọc các chất có hoạt tính sinh học và ứng dụng mô hình để đánh giá hiệu quả của cấy ghép tế bào trong điều kiện in vivo.

TS Hạnh cho biết, tế bào mới được tạo ra chỉ là các tế bào có chức năng gan. Nhóm cần tiếp tục thử nghiệm các tế bào trên cơ thể chuột để tế bào mới có chức năng hoàn chỉnh như tế bào gan bình thường. "Vì đây là nghiên cứu đầu tiên liên quan đến cấy ghép tế bào gốc, tế bào chức năng gan biệt hóa đã được gắn đánh dấu bằng hạt nano kim cương trên chuột mô hình bệnh gan, nên nhóm cần thực hiện đánh giá nhiều kết quả thử nghiệm khác nhau về tế bào mới được tạo ra", TS Hạnh nói.

(Theo Vnexpress)