Tế bào gốc là gì và tại sao chúng lại quan trọng?

[Bùi Minh Nhật]

Tế bào gốc là một loại tế bào trưởng thành và chuyên biệt thành tất cả các loại tế bào khác trong cơ thể. Khi một tế bào, ví dụ như tế bào da, bị tổn thương trong cơ thể hoặc già đi, tế bào gốc phân chia để tạo ra các tế bào da mới thay thế các tế bào cũ. Khả năng linh hoạt này của tế bào gốc cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng nó như một liệu pháp điều trị cho một số bệnh nhất định.


Bạn gần như chắc chắn đã nghe cụm từ "tế bào gốc" tràn ngập trên các phương tiện truyền thông chính thống trong những thập kỷ gần đây. Khoa học phổ thông đã đưa tin về cách các tế bào này có thể chữa khỏi nhiều bệnh, tái tạo mô bị thương và thậm chí là bí quyết trường sinh bất tử . Đúng vậy! Một số người tin rằng các tế bào này nắm giữ bí quyết trường sinh bất lão, nhưng liệu tế bào gốc có đúng như lời đồn không?

Trước khi trả lời câu hỏi đó, điều quan trọng là phải hiểu tế bào gốc thực chất là gì.

Tế bào gốc là gì?​

Tế bào gốc là những tế bào có khả năng đặc biệt để biến thành bất kỳ loại tế bào chuyên biệt nào khác. Giả sử bạn bắt đầu đến phòng tập thể dục để tăng cơ trước khi mùa hè đến. Tất cả những thành quả đó sẽ đến với sự trợ giúp của tế bào gốc cơ , là những tế bào “thô” sẽ biệt hóa và biến thành các tế bào cơ mới.

Cũng giống như các tế bào cơ này không bắt đầu là tế bào cơ, các tế bào khác trong cơ thể bạn cũng vậy. Mỗi tế bào trong cơ thể đều được sinh ra như một tế bào gốc chưa chuyên biệt.

Tế bào gốc là những tờ giấy trắng mà hình dạng và chức năng của tế bào được khắc lên. Tế bào gốc về cơ bản là các tế bào của cơ thể trước khi chúng được giao một công việc hoặc nhiệm vụ cụ thể.

Tại sao tế bào gốc lại quan trọng?​

Một đặc tính đặc trưng của tế bào gốc là chúng bất tử và có thể phân chia vô thời hạn. Tuy nhiên, đây là đặc tính mà tế bào gốc chỉ có ở giai đoạn đầu chưa phân hóa. Khi tế bào gốc tiếp tục phát triển, trưởng thành và chuyên biệt thành một loại tế bào cụ thể, chúng mất đi "tính bất tử" này.
Ý tôi muốn nói đến sự trưởng thành của tế bào gốc là gì? Hãy để tôi giải thích.

Khi một tinh trùng kết hợp với một trứng, nó tạo thành một hợp tử . Hợp tử này là một tế bào gốc toàn năng . Tế bào gốc toàn năng đơn lẻ này có thể trở thành bất kỳ tế bào nào mà nó muốn. Tế bào đơn lẻ bắt đầu phân chia thành nhiều tế bào hơn. Sau bốn ngày phát triển của hợp tử, những tế bào này trở thành cái gọi là đa năng .

Tế bào gốc đa năng mất một số lựa chọn trong khả năng phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào, điều đó có nghĩa là chúng không thể phát triển thành tất cả các loại tế bào. Thay vào đó, chúng chỉ có thể phát triển thành một số ít tế bào được chọn. Những tế bào gốc đa năng này tạo nên khối lượng của một cơ thể, được gọi là phôi. Khi phôi phát triển, các tế bào đa năng trở thành các tế bào đa năng. Như bạn có thể đoán, những tế bào này có phạm vi các loại tế bào thậm chí còn nhỏ hơn mà chúng có thể biến thành.
Quá trình này cứ tiếp diễn cho đến khi cuối cùng, các tế bào gốc này trở thành tế bào gốc đơn năng. Tế bào đơn năng, như tên gọi của chúng, chỉ có thể tạo thành một loại tế bào, chẳng hạn như tế bào máu , tế bào não, tế bào thần kinh, v.v.

Tế bào gốc có thể phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào tùy thuộc vào môi trường chúng ở.

Các loại tế bào gốc​

Phần trên nói về các "sức mạnh" khác nhau của tế bào gốc, nhưng thực ra đó không phải là các loại tế bào gốc. Thay vào đó, các phân loại đó chỉ là cách các tế bào gốc được sắp xếp thành các nhóm dựa trên khả năng phát triển của chúng.
Các loại tế bào gốc được giới hạn ở hai loại – tế bào gốc phôi và tế bào gốc trưởng thành .

Tế bào gốc phôi là những tế bào hình thành rất sớm trong cuộc sống của chúng ta. Chúng xuất hiện ngay sau khi thụ tinh, trong vòng vài ngày sau khi trở thành hợp tử. Những tế bào này đã được đề cập trước đó, như tế bào toàn năng và tế bào đa năng.

Đáng buồn thay, tế bào gốc trưởng thành không thể phân hóa thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể; chúng đặc hiệu hơn ở một vị trí nhất định và do đó bị hạn chế về loại tế bào mà chúng có thể trở thành. Những tế bào này xuất hiện sau khi sinh, khi cơ thể chúng ta tiếp tục phát triển và trưởng thành.

Ví dụ, trong tủy xương bên trong xương của chúng ta có các tế bào gốc tạo máu. Các tế bào gốc như vậy chỉ có khả năng trở thành các tế bào máu khác nhau, tùy thuộc vào loại mà cơ thể cần. Điều này xảy ra thông qua một quá trình sinh học cụ thể, được gọi là tạo máu , trong trường hợp này.

Tế bào gốc tạo máu có thể biến thành mọi loại tế bào máu.

Ứng dụng của tế bào gốc​

Liệu pháp tế bào gốc​

Trong liệu pháp tế bào gốc, tế bào gốc được lấy (từ chính bạn hoặc người hiến tặng) để sửa chữa hoặc tái tạo một cơ quan bị tổn thương. Trong vài thập kỷ qua, rất nhiều nghiên cứu đã tập trung vào liệu pháp tế bào gốc, đặc biệt là trong điều trị ung thư và khuyết tật tim. Tế bào gốc được sử dụng phổ biến để điều trị cho những người bị chấn thương não và tủy sống bằng cách thay thế các tế bào thần kinh bị tổn thương.

Tuy nhiên, liệu pháp này còn lâu mới hoàn hảo. Chúng ta biết rất ít về cách liệu pháp tế bào gốc sẽ hoạt động trong thời gian dài. Đôi khi, tế bào gốc không thể phân hóa thành loại tế bào mong muốn.
Với những điều đã nói ở trên, nhiều gia đình lựa chọn ngân hàng tế bào gốc. Một người mẹ, tại thời điểm sinh nở, sẽ cho phép các tế bào gốc của mình từ dây rốn được thu thập. Sau đó, chúng được "lưu trữ", nghĩa là chúng được lưu trữ trong một ngân hàng sinh học và được giữ an toàn.

Những tế bào được lưu trữ này có thể được rút ra nếu và khi cần thiết cho bất kỳ thành viên nào trong gia đình. Logic là luôn tốt hơn khi sử dụng tế bào gốc thuộc dòng máu của bạn hơn là lấy của người lạ.

In sinh học mô 3D​

Đây là một ứng dụng tương đối mới của tế bào gốc. Thay vì tiêm tế bào gốc vào cơ thể người để chữa lành cơ quan, tại sao không in sinh học một cơ quan mới? Đó là những gì mà in sinh học mô 3D cố gắng đạt được. Giống như mực in trên giấy, tế bào gốc được in trên các giá đỡ và được nuôi trong phòng thí nghiệm cho đến khi chúng biến thành một cơ quan mới và hoạt động.

Trên thực tế, một thí nghiệm khác đang tập trung vào việc in sinh học 3D các cơ quan và mô trong không gian . Sự vắng mặt của trọng lực cho phép các tế bào gốc phát triển dễ dàng hơn, giúp kiểm soát cách các tế bào gốc phát triển dễ dàng hơn!

In sinh học 3D – in các cơ quan mới và khỏe mạnh.

Liệu pháp chống lão hóa​

Tế bào gốc là bất tử, nghĩa là chúng không chết; chúng chỉ tiếp tục phân chia. Đặc tính hiếm có này là lý do tại sao tế bào gốc được quan tâm để chống lại một điều mà không sinh vật sống nào có thể tránh khỏi—tác động của thời gian lên cơ thể.

Tế bào gốc của một người có khả năng được sử dụng để chữa lành cơ thể họ khỏi mọi tổn thương cơ thể do lão hóa gây ra. Cũng giống như một chiếc xe bị rỉ sét theo thời gian, cơ thể chúng ta cũng vậy. DNA của tế bào của chúng ta bị hư hỏng theo thời gian và chúng không còn hoạt động hiệu quả nữa. Tế bào gốc có thể thay thế các tế bào bị hư hỏng của chúng ta và có thể làm giảm hoặc thậm chí đảo ngược tác động của lão hóa!

Phần kết luận​

Tiềm năng đáng kinh ngạc của tế bào gốc trong việc điều trị nhiều loại bệnh và làm chậm quá trình lão hóa khiến chúng trở thành một lĩnh vực nghiên cứu khoa học vô cùng thú vị. Kiến thức của chúng ta về khả năng của chúng ngày càng tăng lên theo từng ngày.

Một mối quan tâm lớn với tế bào gốc hiện nay liên quan đến các vấn đề đạo đức đang được nêu ra về việc thu thập tế bào gốc phôi từ thai nhi bị phá thai. Nhiều nhà khoa học cũng phải đối mặt với các vấn đề về thao tác tế bào gốc nhân tạo và các rủi ro liên quan đến chúng.

Có lẽ trong tương lai gần, sau khi một hội đồng quản lý chuyên về tế bào gốc và các ứng dụng của chúng được thành lập, những hướng dẫn rõ ràng và súc tích về việc sử dụng chúng sẽ được đưa ra.