ứng dụng tế bào gốc

1. TẾ BÀO GỐC VÀ CÁC ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC
PGS.TS.BS. Trần Công Toại
Mục tiêu:
1. Biết được các khái niệm về tế bào gốc
2. Phân loại được một số nhóm tế bào gốc
3. Biết được các nguồn tế bào gốc được thu nhận hiện nay
4. Biết được một số ứng dụng tế bào gốc trong y học
5. Hiểu được tầm quan trọng ứng dụng tế bào gốc trong y học và tiềm năng ứng dụng trong
tương lai
I. CÁC KHÁI NIỆM
Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa, có khả năng phân chia vô hạn trong các tổ chức
sống, có nguồn gốc từ phôi, thai hay mô cơ thể trưởng thành. Dưới điều kiện thích hợp hay có tín
hiệu kích thích, tế bào gốc sẽ biệt hóa thành các tế bào có hình dạng và chức năng chuyên biệt
như tế bào cơ tim, tế bào da, tế bào thần kinh, tế bào máu. Tế bào gốc đang là nguồn hy vọng của
loài người trong việc phát triển liệu pháp tế bào để chế ngự các bệnh hiểm nghèo như ung thư
máu, mất trí nhớ (Azheimer), liệt rung (Parkinson), tiểu đường, dị tật tim, bệnh thiểu năng miễn
dịch di truyền… Các hoạt động nghiên cứu tế bào gốc đang được tiến hành tại hầu hết các Viện,
Trung tâm Sinh học và các Công ty Y sinh trên thế giới. Hàng chục ngàn công trình về tế bào
gốc đã được công bố bao gồm các lĩnh vực khác nhau như nghiên cứu cơ bản về đặc điểm sinh
học và tiềm năng tế bào gốc; nghiên cứu công nghệ phân lập sản xuất tế bào gốc và nghiên cứu
ứng dụng lâm sàng.
Tế bào gốc được định nghĩa như sau: Tế bào gốc (Stem cell) là những tế bào có khả năng
tự làm mới và biệt hoá tạo thành những tế bào biệt hoá cao. Cần phân biệt tế bào gốc (Stem cell)
là loại tế bào có khả năng phân chia và biệt hóa tạo ra các loại tế bào sinh dưỡng như tế bào
sừng, tế bào thần kinh, tế bào máu… Một loại tế bào khác có tên là tế bào mầm (Germ cell) là
loại tế bào có khả năng phân chia biệt hóa thành tế bào sinh dục như tinh trùng hoặc trứng.
Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa, không có một chức năng chuyên biệt cụ thể nào.
Chúng là những tế bào có khả năng biệt hóa cao tùy theo nguồn gốc mà chúng có khả năng biệt
hóa thành bất kỳ dòng tê bào mong muốn nào phụ thuộc vào điều kiện của môi trường nuôi cấy.
Do có những đặc tính quan trọng này mà tế bào gốc trở thành một lĩnh vực đầy hứa hẹn trong
việc cung cấp nguồn tế bào cho điều trị [4-10]. Một khi có được các dòng tế bào gốc, chúng ta có
thể tiến hành cấy ghép vào mô của người bệnh có sự thiếu hụt hoăc giảm chức năng của dòng tế
bào này để tái tạo mới, phục hồi một phần hay hoàn toàn các chức năng bị suy giảm hoặc đã mất.
Cho đến nay, trên thế giới đã có nhiều mô hình nghiên cứu thành công trên động vật thực
nghiệm trong việc sử dụng tế bào gốc điều trị một số bệnh tim mạch [11-18], hệ thống tạo máu
[19-26], tiểu đường [27-31] và bệnh lý của hệ thần kinh [32-34]. Những phương pháp này đã và
đang bước đầu được ứng dụng điều trị trên người. Bí quyết then chốt đảm bảo sự thành công,
bền vững của hướng điều trị này chính là công nghệ tế bào trong đó các công nghệ: phân lập,
nhân khối và bảo quản dài ngày và nghiên cứu tìm ra các điều kiện biệt hóa chuyên biệt đóng vai
trò then chốt nhất. Bên cạnh đó các kỹ thuật cao nhằm đưa nguồn tế bào gốc đến đúng cơ quan,
đúng vị trí thương tổn cần tái tạo, phục hồi cùng với các tiêu chuẩn kỹ thuật nhằm lượng giá hiệu
quả điều trị thay thế có vai trò hết sức quan trọng. Tất cả các kỹ thuật, công nghệ trên hợp thành
một dây chuyền công nghệ hoàn chỉnh nhằm ứng dụng tế bào gốc vào trong y học lâm sàng. Nếu
chúng ta kết hợp công nghệ tế bào gốc và công nghệ gien với việc đưa gien lành vào tế bào gốc
của người bệnh rồi cấy ghép trở lại cho bệnh nhân thì sự ứng dụng của tế bào gốc lại càng lớn
hơn nhiều và có thể nói là không có giới hạn [27].
Về mặt chức năng ta có các loại tế bào gốc:

2. Tế bào gốc toàn năng (Totipotent) là những tế bào có khả năng phân chia, biệt hóa thành cá
thể mới ví dụ tế bào gốc từ phôi 1-3 ngày sau thụ tinh.
Tế bào gốc đa năng (Pluripotent) là những tế bào có khả năng phân chia biệt hóa thành
nhiều loại tế bào khác nhau ví dụ: tế bào gốc từ phôi nang 5-14 ngày sau thụ tinh.
Tế bào gốc đa tiềm năng (Multipotent) có khả năng như tế bào gốc đa năng, tuy nhiên
nguồn tế bào gốc này xuất phát từ người trưởng thành hoặc máu cuống rốn…
Tế bào gốc đơn năng (Monopotent) là tế bào gốc chỉ phân chia biệt hóa tạo ra một loại tế
bào biệt hóa cao như tế bào sừng ở da, tế bào rìa giác mạc…
Về nguồn gốc tế bào có hai loại tế bào gốc hiện nay đang được ứng dụng: 1. Tế bào gốc từ
người trưởng thành (Adult stem cell) là những tế bào chưa biệt hoá được tìm thấy trong các mô
đã biệt hoá, có khả năng tái tạo và biệt hoá thành các mô này; 2. Tế bào gốc từ phôi (Embryonic
stem cells = ES) là tế bào nguyên phát từ phôi, có khả năng biệt hoá thành nhiều loại tế bào khác
nhau. Trong 2-3 năm gần đây, một số tác giả đã chứng minh không có sự khác nhau về chức
năng giữa hai loại tế bào này.
Lĩnh vực tạo ra cấu trúc thay thế một phần cơ thể có rất sớm khi khám phá sự phát triển mô
như một qui luật. Việc tái cấu trúc một mô sống bao gồm cả da, mạch máu gồm ba loại tế bào,
tuyến giáp, tế bào mỡ và những mô khác đã được báo cáo từ năm 1979-1986 do E. Bell và cộng
sự. Trước thời kỳ đó các mô ghép được lấy từ ngân hàng mô, các mô ghép đồng loại sống cần có
tương hợp mô hoặc ức chế miễn dịch sau ghép để chống thải ghép
Hiện nay một số loại tế bào được chú ý nhiều nhất là các tế bào gốc từ người. Vào năm
1998 các nhà nghiên cứu đã cải tiến kỹ thuật nuôi cấy tế bào gốc phôi (ES=Embryonic Stem
Cell) người trong ống nghiệm. Tập thể các nhà nghiên cứu chỉ rõ, ngày nay có thể nuôi tế bào ES
người trên môi trường huyết thanh tự do trên các lớp mỏng dinh dưỡng. Nuôi cấy dài ngày tế bào
ES người có hoạt tính telomerase và giữ được độ dài của telomere, dấu hiệu khác của tăng sinh
tế bào.
Tổng quát, các tế bào đa tiềm năng có thể được biệt hoá in vitro từ tế bào ES và EG
(Embryonic Germ Cell = Tế bào mầm từ phôi) người không tương đương nhau về khả năng tăng
sinh và biệt hoá (tế bào ES thu nhận từ khối tế bào lớp trong của túi phôi sau 5 ngày thụ tinh, tế
bào EG thu nhận từ tế bào sinh dục sơ khai 5-10 tuần sau thụ tinh). Tế bào ES có khả năng tăng
sinh trên 300 quần thể kép trong khi các tế bào thu nhận từ thể phôi-sinh ra từ EG-đạt tối đa 70-
80 quần thể.
Các nhà khoa học mới bắt đầu tìm hiểu sinh học của tế bào ES và có nhiều câu hỏi then
chốt vẫn chưa thể trả lời hoặc chỉ trả lời được một phần. Ví dụ như tinh chế và cải tiến hệ thống
nuôi cấy tế bào ES thì điều quan trọng là các nhà khoa học cần xác định cơ chế cho phép tế bào
ES người trong ống nghiệm tăng sinh mà không biệt hoá. Cơ chế điều hoà sự tăng sinh của tế
bào ES người đã được biết, nó có thể áp dụng sự hiểu biết này để cải tiến những khó khăn đã tồn
tại từ lâu về khả năng tự thay mới trong ống nghiệm của tế bào trưởng thành.
Cũng sẽ rất quan trọng để xác định đặc tính di truyền của tế bào ES, nó đóng vai trò quan
trọng trong việc giữ lại tế bào và điều khiển sự biệt hoá của chúng hoặc xác định khả năng của
chúng trong các cơ quan. Một trong những tác động của tăng trưởng túi phôi chuột trong nuôi
cấy là sự thay đổi nhờ sự methyl hoá các gen chuyên biệt kiểm soát sự tăng trưởng và phát triển
của phôi. Có hay không sự thay đổi tương tự trong các mẫu gen xảy ra ở tế bào ES hoặc phôi
nang (Blastocyte). Nếu cũng có như vậy thì những tác động trong sự phát triển in vitro và trong
các tế bào biệt hoá-thu nhận từ tế bào ES, là gì?
Vậy có thể có khả năng rằng tế bào ES người trong in vitro tồn tại ở trạng thái biệt hoá một
phần hay không? Và nếu điều đó xảy ra thì làm thế nào để cố gắng tác động điều khiển sự biệt
hoá của chúng hoặc giữ lại các tế bào trong trạng thái tăng sinh.
Các nhà khoa học cần xác định tín hiệu của những con đường tải nạp phải được hoạt hoá
để cảm ứng tế bào ES biệt hoá theo con đường đặc biệt. Điều này bao gồm sự hiểu biết về sự
tương tác Ligand-Receptor và các thành phần tương tác của hệ thống tín hiệu, cũng tốt như việc
xác định gen nào hoạt động hoặc không hoạt động khi có sự biệt hoá các loại tế bào chuyên biệt.

3. Xác định các trạng thái trung gian của quá trình biệt hoá tế bào ES cũng rất quan trọng.
Như tế bào ES người biệt hoá in vitro đã hình thành tế bào tiền thân và tế bào nguyên thủy thì có
thể xác định và tách chiết được hay không? Nếu các tế bào ES hình thành các loại tế bào trung
gian, sau đó có thể giữ lại và mở rộng được hay không? Các tế bào tiền thân và tế bào nguyên
thuỷ sẽ được sử dụng cho liệu pháp cấy ghép? Cuối cùng các nhà khoa học cần xác định những
giai đoạn biệt hóa nào của tế bào ES là tốt nhất cho những ứng dụng khác nhau. Chẳng hạn như
giai đoạn nào của tế bào ES sẽ tốt nhất cho sàng lọc thuốc hoặc độc tố hoặc phân phối khả năng
trị liệu của thuốc.
Một khái niệm khác cũng cần lưu ý là sinh sản vô tính (cloning) là hình thức hình thành
các thể mới với chất liệu di truyền từ một tế bào sinh dưỡng
Về mặt nguồn gốc có thể phân chia các tế bào gốc như: 1.1. Tế bào gốc phôi (Embryonic Stem
Cells – ESCs)
Đây là các tế bào được thu nhận từ khối tế bào bên trong của phôi đang làm tổ trong suốt giai
đoạn phôi nang. Chúng có khả năng biệt hóa thành hầu như tất cả các loại tế bào của cơ thể và
được xem như là các tế bào gốc vạn tiềm năng. Chúng cũng có khả năng tăng sinh với một trạng
thái chưa biệt hóa, nghĩa là có khả năng tự đổi mới. Ngoài các tế bào gốc được thu nhân có
nguồn gốc từ phôi nang còn có các dòng tế bào gốc khác cũng được thu nhận từ phôi, chúng
được gọi là các tế bào gốc mầm phôi hay tế bào mầm phôi thai (Embryonic Germ Cells – EGCs).
Đây là những tế bào được thu nhận từ mầm sinh dục của thai trong khoảng từ 5 đến 10 tuần tuổi
và đây là những tế bào mầm nguyên thủy sẽ phát triển thành trứng hoặc tinh trùng ở cơ thể
trưởng thành.
Mặc dù các TBG thường được sử dụng để sửa chữa các tế bào bị tổn thương trong cơ thể
trưởng thành nhưng có nhiều loại TBG được tìm thấy trong phôi giai đoạn sớm. Tương tự như
vậy, hiện tại có những bằng chứng mới cho thấy có nhiều lợi ích sau khi ghép TBG phôi người
có nguồn gốc từ tế bào thần kinh và tế bào mô cơ tim vào các mô hình động vật của bệnh
Parkinson và tổn thương cơ tim (Ben-Hur et al, 2004: Kofidis et al, 2006; Singh và Williams,
2008; Liu et al, 2008). Trong mô hình chuột thí nghhiệm, người ta sử dụng các mô có nguồn gốc
từ TBG phôi để điều trị các mô hình bệnh tiểu đường, bệnh parkinson (Frenck et al, 1998; Singh
và Williams, 2008; Serra et al, 2002), nhồi máu cơ tim (Rufer et al, 1999), chấn thương cột sống
(Reyes et al, 2001) và một số bệnh liên quan đến các rối loạn miễn dịch di truyền (Abdelkrim et
al, 2009).
Đã có nhiều thí nghiệm với TBG phôi chuột trong nhiều năm qua và đạt được nhiều kết quả
đáng khích lệ. Đối với việc biệt hóa TBG phôi thành hầu hết các loại tế bào quan tâm thì điều
này vẫn chưa thực sự khả thi, mặc dù trong một số quần thể tế bào (như tế bào tiền thân thần
kinh) có thể thường xuyên thu được từ việc nuôi cấy các TBG phôi, có thể nhân lên về số lượng
và biệt hóa thành các tế bào trưởng thành. Đối với các bệnh thoái hóa thần kinh, tốt hơn là ghép
tế bào thần kinh tiền thân hoặc tế bào thần kinh hoàn toàn trưởng thành. Ngược lại, gần đây có
một số nghiên cứu cho rằng ngay cả khi ở trạng thái chưa biệt hóa các TBG phôi người biểu hiện
mức thấp của kháng nguyên HLA lớp I sau đó tăng lên khi tế bào dần trưởng thành (Martin et al,
2005; Bajada et al, 2008). TBG phôi là những TBG đa tiềm năng có thể phát triển thành tất cả
các loại tế bào có nguồn gốc từ 3 lớp mầm phôi. Do đặc tính này, các TBG phôi có tiềm năng vô
cùng lớn cho liệu pháp ghép tế bào đặc hiệu cho từng người bệnh.
1.2. Tế bào gốc đa năng cảm ứng (Induced Pluripotent Stem Cells – iPS Cells)
Các tế bào iPS là kết quả của sự chuyển đổi từ một tế bào trưởng thành (tế bào sinh dưỡng)
thông qua quá trình tái lập trình thành tế bào gốc đa năng. Mặc dù có tính đa tiềm năng, nhưng
các tế bào này không được xem xét như các tế bào gốc phôi mặc dù chúng có tiềm năng giống
nhau. Việc tái lập trình ban đầu được thực hiện bằng việc chuyển nạp với retrovirus. Hiện tại có
nhiều nỗ lực trong quá trình thực hiện tái lập trình mà không cần dùng vector chuyển là
retrovirus do các nghi ngờ có hại từ phương pháp này mang lại.

4. 1.3. Tế bào gốc trưởng thành (Adult Stem Cells – ASCs)
Quần thể tế bào gốc trưởng thành đã được tìm thấy trong nhiều loại mô của cơ thể trưởng
thành. Chúng được cho là rất quan trọng đối với cơ chế sửa chữa nội tại với nhiều loại mô và cơ
quan của cơ thể. Nói chung, đây là các tế bào gốc khá đặc biệt. Một trong những loại tế bào gốc
trưởng thành được sử dụng khá phổ biến hiện tại đó là tế bào gốc trung mô (Mesenchymal Stem
Cells). Đây là loại tế bào gốc trưởng thành có mặt ở nhiều loại mô khác nhau trong cơ thể mà
phổ biến nhất là trong chất nền của tủy xương hay trong mô mỡ. Trong thực tế, việc ghép tủy
xương có thể được xem là trường hợp ứng dụng liệu pháp tế bào sớm nhất. Trong nuôi cấy in
vitro các ASC có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau. Do đó các tế bào gốc này cũng
được xem có tính đa năng nhưng không phải là đa tiềm năng hay vạn tiềm năng. Các tế bào này
cũng có khả năng tự đổi mới như ESCs, có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau.
Như vậy, còn rất nhiều việc cần phải làm để hiểu rõ được đặc điểm của các loại tế bào gốc
khác nhau và các yếu tố liên quan trong quá trình biệt hóa thành một loại tế bào khác của các tế
bào gốc. Điều này cho thấy các phân tử hòa tan, các tương tác giữa tế bào – tế bào và tế bào với
môi trường ngoại bào (vi môi trường) nơi mà các tế bào gốc hoạt động tác động lên rất nhiều đến
các hoạt động của tế bào gốc, giúp chúng tăng sinh, biệt hóa hay duy trì trạng thái không biệt hóa
của mình trong thời gian dài để hoạt động trở lại sau đó.
Hình: Sơ đồ phân loại tế bào gốc (Nguồn: V. Ramakrishna, P. B. Janardhan and L.
Sudarsanareddy (2011), Stem Cells and Regenerative Medicine – A Review, Annual Review &
Research in Biology, 1(4): 79-110)
Quần thể TBG trưởng thành đã được miêu tả rất chi tiết trong tủy xương ở chuột và người,
nơi chúng luôn biệt hóa để thay thế các tế bào máu ngoại vi bị mất đi. Từ các nghiên cứu về hệ
thống tạo máu đã xác định một quần thể TBG có khả năng tự đổi mới và tạo ra nhiều loại tế bào
của các dòng tế bào khác nhau mà ngày nay được biết đến như là các TBG tạo máu. Khả năng
của các TBG tạo máu bên trong tủy xương phát triển thành tất cả các thành phần tế bào của máu
đã được khai thác rộng rãi trong lâm sàng để ghép tủy xương và ghép tế bào gốc tạo máu. Một số
báo cáo gần đây cho thấy các TBG này có thể biệt hóa thành các tế bào khác với loại mô mà
TBG được thu nhận (chuyển biệt hóa). Ngoài các TBG tạo máu ra, hiện tại các loại TBG trưởng

5. thành có thể được tìm thấy trong nhiều loại mô khác nhau. Như trong hai loại mô cơ và mô thần
cũng là nguồn cung cấp TBG trưởng thành (Jackson et al, 1999; Galli et al, 2000; Ma et al,
2008), trong khi đó tủy xương được xem như là nhà máy sản xuất ra các tế bào tiền thân của mô
cơ (Ferrari et al, 1998). Ngoài ra, chất nền tủy xương có chứa các TBG trung mô (Liechty et al,
2000; Abdelkrim et al, 2009) cũng có thể phát triển thành tế bào bào thần kinh và thần kinh đệm
(Mezey et al, 2000; Woodbury et al, 2000; Ma et al, 2008) cũng như biệt hóa thành nhiều loại tế
bào khác, thậm chí là chúng có khả năng chuyển biệt hóa (khả năng biệt hóa thành các loại tế
bào khác với nguồn gốc lá mầm phôi). Thật vậy, khả năng phát triển thành nhiều dòng tế bào
khác nhau của các TBG trung mô và TBG tạo máu bên trong tủy xương là đối tượng được
nghiên cứu rất nhiều và thảo luận rất sôi nổi (Liechty et al, 2000; Weissman, 2000; Gardner,
2007; Gorden, 2008; Bajada et al, 2008).
4. Tế bào gốc từ tế bào phôi chuyển gien: Tế bào trứng được loại bỏ nhân và sau đó được
chuyển nhân của một tế bào trưởng thành đã biệt hóa bất kỳ. Tế bào trứng được chuyển
nhân sẽ phân chia và phát triển như một trứng đã được thụ tinh. Các tế bào gốc phôi
chuyển gien là các tế bào toàn năng, giống hệt như tế bào gốc phôi được tạo ra do thụ
tinh. Đây là cách mà các nhà khoa học tạo ra tế bào phôi song tránh được sự trở ngại của
vấn đề đạo đức. kỹ thuật này tạo ra một bước đột phá trong việc tạo tế bào gốc phôi toàn
năng. Tuy nhiên, do trở ngại về kỹ thuật làm cho nghiên cứu này có nhiều hạn chế [35].
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC
Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hóa, có khả năng phân chia vô hạn trong các tổ chức
sống, có nguồn gốc từ phôi, thai hay mô cơ thể trưởng thành. Dưới điều kiện thích hợp hay có tín
hiệu kích thích, tế bào gốc sẽ biệt hóa thành các tế bào có hình dạng và chức năng chuyên biệt
như tế bào cơ tim, tế bào da, tế bào thần kinh, tế bào máu. Tế bào gốc đang là nguồn hy vọng của
loài người trong việc phát triển liệu pháp tế bào để chế ngự các bệnh hiểm nghèo như ung thư u,
mất trí nhớ (Azheimer), liệt rung (Parkinson), tiểu đường, dị tật tim, bệnh thiểu năng miễn dịch
di truyền và nhiều bệnh khác. Các hoạt động nghiên cứu tế bào gốc đang được tiến hành tại hầu
hết các Viện, Trung tâm Sinh học và các Công ty Y sinh trên thế giới. Hàng chục ngàn công
trình về tế bào gốc đã được công bố bao gồm các lĩnh vực khác nhau như nghiên cứu cơ bản về
đặc điểm sinh học và tiềm năng tế bào gốc; nghiên cứu công nghệ phân lập sản xuất tế bào gốc
và nghiên cứu ứng dụng lâm sàng.
Với những hiểu biết đã tích lũy, tần số nghiên cứu và đầu tư hiện nay, có thể nói công nghệ
tế bào gốc đang ở ngưỡng hình thành một cuộc cách mạng mới trong Y học tái tạo trong những
năm đầu của thế kỷ 21.
- Năm 1968, ca ghép tủy xương đầu tiên (tế bào gốc trưởng thành) đã thành công trong
việc chữa trị bệnh khiếm khuyết miễn dịch kết hợp trầm trọng (Severe Combined
Immunodeficiency Disorder - SCID).
- Từ năm 1970, các tế bào gốc trưởng thành đã được sử dụng thành công để điều trị bệnh
khiếm khuyết miễn dịch và leukemia.
- Trong nhiều năm, tế bào phôi người đã được sử dụng để nuôi cấy virus trong các nghiên
cứu vaccin và thuốc để chữa bệnh cho người. Năm 1954, John Enders lần đầu tiên đã sử dụng
các tế bào phôi để nuôi virus Polio.
- Năm 1998, lần đầu tiên đã phân lập được tế bào gốc phôi người. James Thomson (Đại
học Wisconson - Madison) đã phân lập các tế bào từ khối tế bào bên trong của phôi nang và đã
phát triển các dòng tế bào gốc phôi người đầu tiên. John Gearhart (Đại học Johns Hopkins) đã
thu được tế bào gốc phôi người từ các tế bào mô sinh dục của thai.
- Năm 2000, Pera, Trounson và Bongso (Singapore và Úc) đã biệt hóa tế bào gốc phôi
người từ khối tế bào bên trong của phôi nang. Tế bào gốc phôi phát triển nhanh chóng trong điều
kiện nuôi cấy in vitro, duy trì kiểu nhân bình thường, có khả năng biệt hóa thành các dòng tế bào
khác nhau thu từ ba lớp phôi.

6. - Năm 2001, tiếp tục nghiên cứu biệt hóa tế bào mầm phôi người thành các dòng tế bào
khác nhau, nhiều nhóm nghiên cứu đã báo cáo các phương pháp để định hướng sự biệt hóa tế
bào gốc phôi trong điều kiện nuôi cấy in vitro, bao gồm những tế bào tụy tạng, tế bào thần kinh,
tế bào cơ tim.
- Tháng 5 năm 2004, A. Melton và cộng sự đã biệt hóa 17 loại tế bào khác nhau từ tế bào
gốc phôi thu nhận từ khối tế bào bên trong của blastocyst người.
Riêng về lãnh vực ứng dụng tế bào gốc trong điều trị tổn thương bề mặt nhãn cầu, nhiều
công trình nghiên cứu đã được công bố.
- Năm 2000, Koizumi NJ và cộng sự đã nuôi cấy tế bào rìa giác mạc và ghép tự thân trên
thỏ. Cùng năm này, Chen HJ và cộng sự cũng đã thành công trong sử dụng màng ối ghép điều trị
loét giác mạc nặng. Một nhóm nghiên cứu của tác giả Tsai RJ đã báo cáo thành công trong
nghiên cứu tái tạo giác mạc tổn thương bằng ghép tế bào biểu mô limbal tự thân.
- Năm 2002, Jun Shimazaki đã nuôi cấy tế bào vùng rìa giác mạc người trên màng ối để
điều trị các bệnh lí bề mặt nhãn cầu.
- Năm 2005, Ang và cộng sự đã báo cáo nuôi cấy tế bào biểu mô kết mạc trên màng ối.
Sau đó tiến hành ghép trên 22 bệnh nhân. Kết quả cho thấy tất cả bệnh nhân đã hồi phục sau 14
tháng điều trị.
- Gần đây, năm 2007 Kazunari Higa và cộng sự đã tạo được tấm biểu mô giác mạc trên
màng ối và ghép điều trị trên thỏ. Kết quả cho thấy tấm biểu mô giác mạc vẫn duy trì được tính
gốc của tế bào sau khi ghép.
Nhận định chung về tình hình nghiên cứu và triển khai ứng dụng tế bào gốc trên thế giới
- Đầu tư trong nghiên cứu và ứng dụng công nghệ tế bào gốc đang liên tục tăng lên, cuộc
cạnh tranh nhằm giành vị trí dẫn đầu thế giới về tế bào gốc đang diễn ra gay gắt giữa các nước,
đặc biệt làn sóng nghiên cứu về tế bào gốc phôi nguời đã nhanh chóng lan tỏa từ Châu Âu sang
Châu Á với những cải tiến đáng ghi nhận.
- Năm 2004, Nhật Bản đã khánh thành các phòng thí nghiệm hiện đại nhất thế giới với các
chương trình nghiên cứu cơ bản mô hình tế bào gốc tại Viện Sinh học phát triển Riken. Trong 2
năm qua, chính phủ Hàn Quốc đã đầu tư 27 triệu đô la cho vấn đề tế bào gốc. Tại Singapore,
chính phủ đã đầu tư mạnh mẽ cho nghiên cứu tế bào gốc, trong đó có tổ hợp phòng thí nghiệm
Biopolis rộng 18.000m2
và đã đầu tư 22 triệu đô la cho Công ty ES Cell International, công ty
đang sở hữu 6 dòng tế bào gốc và đang tập trung nghiên cứu ứng dụng chúng trong điều trị bệnh
tiểu đường. Australia, Trung Quốc, Nhật Bản, Ấn Độ, Thái Lan,… cũng coi nghiên cứu tế bào
gốc là một đòn bẩy của công nghệ sinh học.
- Những đầu tư và chương trình nghiên cứu này cho thấy tầm quan trọng của nghiên cứu
cơ sở khoa học công nghệ làm nền tảng cho việc phát triển liệu pháp tế bào gốc trong điều trị.
- “ Liệu pháp tế bào gốc sẽ vẫn là một giấc mơ nếu chúng ta không thể hiểu và kiểm soát
các tiến trình kích thích tế bào gốc, biến chúng thành những loại tế bào chuyên biệt.” (Theo GS
Julia Goodfellow, giám đốc điều hành BBSRC (Hội đồng nghiên cứu công nghệ sinh học và
khoa học sinh học Anh)
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC
Nghiên cứu về tế bào gốc là một lãnh vực mới mẻ ở nước ta, chỉ mới bắt đầu tiến hành
trong vòng 1 thập niên trở lại đây, rất ít công trình được đăng tải, đặc biệt là những công trình
ứng dụng tế bào gốc vào mục đích điều trị và các mục đích thực tế khác. Ngoại trừ một số đề tài
nghiên cứu về tế bào gốc phôi động vật (Nguyễn Mộng Hùng và CS năm 2004, Đỗ Khắc Hiếu
và CS năm 2005) hầu hết các nghiên cứu đều tập trung vào tế bào gốc người trưởng thành hoặc
tế bào gốc từ máu cuống rốn.
- Nghiên cứu qui trình nuôi cấy tế bào sừng tự thân trên màng nền collagen để điều trị
bỏng sâu và các vết thương mất da, đề tài nghiên cứu cấp nhà nước do Viện Bỏng quốc gia thực
hiện.
Tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, các
nghiên cứu về tế bào gốc đã tiến hành từ nhiều năm qua. Các nghiên cứu đã bắt đầu tiếp cận đến
việc nuôi cấy và ứng dụng tế bào gốc từ nhiều nguồn khác nhau bao gồm: tế bào gốc thu nhận từ

7. phôi, tế bào gốc thu nhận từ thai và tế bào gốc trưởng thành trên hai đối tượng chuột và người.
Một số dòng tế bào đã thu nhận như tế bào gốc phôi thu nhận từ blastocyst chuột, tế bào mầm
thu nhận từ cầu sinh dục chuột, tế bào gốc trung mô từ tuỷ xương chuột, nguyên bào sợi thu nhận
từ da quy đầu người, màng ối người…Phan Kim Ngọc và CS (2,5,6,7,11,12,18) đã nghiên cứu
có kết quả việc thu nhận, nuôi cấy và đánh giá tính gốc của tế bào gốc từ máu cuống rốn. Một số
nghiên cứu về biệt hóa tế bào gốc thành tế bào thần kinh, tế bào sợi, tế bào mỡ, tế bào cơ tim, tế
bào tiết insulin đã cho kết quả bước đầu, làm nền tảng cho những nghiên cứu hoàn chỉnh, kĩ
thuật có thể ứng dụng sau này (Phạm Văn Phúc và CS, năm 2008). Trần Lê Bảo Hà (2007) đã
bước đầu nghiên cứu thiết kế vi môi trường làm giá thể thu nhận tế bào gốc người.
Tại Trường Đại học y khoa Phạm Ngọc Thạch TPHCM, nhóm nghiên cứu của Trần
Công Toại đã quan tâm nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc, tế bào sừng vào thực tế điều trị một số
bệnh (bỏng, bệnh lí giác mạc).
Bệnh viện truyền máu huyết học TPHCM là một trong những cơ sở đi tiên phong trong
lãnh vực nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc (tế bào gốc máu cuống rốn).
Trần Văn Bé, Nguyễn Tấn Bỉnh, Huỳnh Nghĩa và CS đã có nhiều công trình được đăng tải về
phân lập, nuôi cấy, ghép tế bào gốc máu cuống rốn trên các bệnh nhân bị các bệnh máu ác tính
(20, 24, 25, 28, 30, 31,32).
Gần đây, Bộ khoa học và công nghệ cũng như một số trường đại học, viện nghiên cứu,
bệnh viện đã quan tâm nhiều hơn đến lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc. Dần dần ở nước ta đã hình
thành một số phòng thí nghiệm và một số nhóm nghiên cứu về tế bào gốc ở Đại học quốc gia
TPHCM, Trường Đại học Y khoa Phạm Ngọc Thạch, Trường Đại học Y Hà Nội, Bệnh viện 108,
Bệnh viện truyền máu huyết học TPHCM…Một số đề tài nghiên cứu khoa học cấp nhà nước
đang được triển khai, đạt được một số kết quả bước đầu khả quan. Tại công ty dược Mekophar
đã xây dựng ngân hàng máu cuống rốn và tế bào biểu mô bọc cuống rốn. Ngân hàng đang đi vào
hoạt động và có thể hỗ trợ cho các nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc vào
điều trị.
Tại TPHCM, việc Bộ khoa học công nghệ và Sở khoa học công nghệ đã đầu tư xây dựng
phòng thí nghiệm trọng điểm chuyên về nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc là một tín hiệu đáng
mừng. Chắc chắn phòng thí nghiệm này sẽ là một trong những chỗ dựa giúp các nhà khoa học tại
TPHCM và trong cả nước đẩy mạnh nghiên cứu tế bào gốc đạt hiệu quả tốt hơn
Năm 2007 Sở khoa học công nghệ TPHCM đã phê duyệt và cấp kinh phí thực hiện đề tài:
“ Nghiên cứu ứng dụng tế bào vùng rìa giác mạc và bước đầu biệt hóa tế bào gốc máu cuống rốn
người” do Trần Công Toại và Phan Kim Ngọc làm chủ nhiệm (∗
). Trong khuôn khổ đề tài này,
20 bệnh nhân bị các bệnh lí về giác mạc (hội chứng Steven-Johnson, sẹo giác mạc, mộng thịt,..)
đã được điều trị bằng phương pháp tế bào gốc và đã đạt hiệu quả tốt. Như vậy, đề tài do Sở khoa
học công nghệ TPHCM quản lí này có một số nội dung tương tự với đề tài độc lập cấp nhà nước
“Nghiên cứu quy trình sử dụng tế bào gốc để điều trị một số bệnh lí bề mặt nhãn cầu”. Đăng kí
thực hiện đề tài cấp nhà nước này là rất cần thiết cho sự phát triển sự nghiệp nghiên cứu ứng
dụng tế bào gốc vào điều trị các bệnh lí ở người. Đây cũng là cơ hội để nhóm nghiên cứu chúng
tôi tiếp tục hoàn thiện các kĩ thuật về tế bào gốc phục vụ điều trị các bệnh lí giác mạc. Cụ thể là:
hoàn thiện quy trình phân lập nuôi cấy, xác định tính gốc, biệt hóa tế bào gốc biểu mô vùng rìa
giác mạc và biểu mô niêm mạc miệng; so sánh hiệu quả và chất lượng của tế bào gốc vùng rìa
giác mạc và tế bào gốc biểu mô niêm mạc miệng; hoàn thiện quy trình kĩ thuật ghép; đánh giá
hiệu quả và tiêu tốn (cost-benefit); đào tạo và hình thành đội ngũ các nhà khoa học và kĩ thuật
viên có thể duy trì và phát triển các nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc trong y học tái tạo.
II. CÁC NGUỒN THU NHẬN TÊ BÀO GỐC

(∗
) Trần Công Toại, Phan Kim Ngọc. Nghiên cứu ứng dụng tế bào vùng rìa giác mạc và bước đầu biệt
hóa tế bào gốc máu cuống rốn người. Đề tài nghiên cứu Sở Khoa học Công nghệ TP.HCM. 2007– 2009

8. Dựa trên các giai đoạn phát triển từ trứng thụ tinh cho đến giai đoạn phát triển thành các
thể hoàn chỉnh mà có thể thu nhận tế bào gốc.
Tùy thuộc vào nguồn thu nhận mà chúng ta có thể đạt được nguồn tế bào gốc phôi hoặc tế
bào gốc người trưởng thành và từ nguồn gốc tế bào này mà có thể nuôi cấy, biệt hóa tạo những
dòng tế bào và hoặc mô tương ứng.
Do thời lượng có hạn xin giới thiệu một loại tế bào gốc dễ thu nhận và hiện có nhiều tính
năng ưu việt đó là tế bào gốc máu cuống rốn người.
Từ thập niên 70 của thế kỷ trước, máu cuống rốn người bắt được được lưu ý vì mang một
số đặc tính tiềm năng, nguồn cung cấp tế bào gốc dồi dào với số lượng không nhỏ nếu biết tận
dụng. Vì vậy, máu cuống rốn dược xem như nguồn tế bào gốc dự trữ tối ưu.
Nguồn gốc tế bào máu cuống rốn
Sự hình thành tế bào máu xuất phát từ trung bì phôi thai. Những tế bào non sơ khai của
dòng hồng cầu và những tế bào tạo máu mang CD34+
được tìm thấy đầu tiên ở túi nõan hòang
sau 18,5 ngày thụ tinh. Những tế bào tiềm năng của hai dạng lympho và dạng tủy được tìm thấy
ở vùng động mạch chủ-tuyến sinh dục-trung thận vào ngày 24-34 sau thụ tinh. Màng nội mạch
có khả năng tạo máu nằm ở mặt lưng động mạch chủ cũng có nguồn gốc động mạch chủ-tuyến
sinh dục-trung thận. Có mối liên quan chặt chẽ giữa tạo máu và tạo mạch, vì chúng cùng được
tạo ra từ 1 loại tế bào gốc. Những tế bào gốc di chuyển khắp cơ thể theo dòng máu do đó những
tế bào tạo máu từ túi nõan hòang hay vùng động mạch chủ-tuyến sinh dục-trung thận đến gan.
Vào tuần thứ 7 của sự phát triển phôi, gan là cơ quan chính của sự tạo máu của thai, sau đó các tế
bào gốc từ gan sẽ di chuyển vào tủy xương thành cơ quan tạo máu vào tháng 4-5 của thai. Từ
tháng thứ 6, tủy xương là cơ quan đảm nhận tạo máu chính thức mặc dù sự tạo máu vẫn còn ở
gan và lách đến sau sanh 1 tuần.
Cấu trúc và sự phát triển của cuống rốn, máu cuống rốn
Cuống rốn tạo sự liên kết giữa mẹ và thai nhi. Cuống rốn cấu tạo gồm một tĩnh mạch rốn
và 2 động mạch rốn được bao quanh bởi lớp thạch mô nhầy Wharton và bên ngòai là màng ối. Ở
mặt cắt ngang cuống rốn, cho thấy 3 vùng phân biệt giữa tế bào đệm và chất nền gồm: lớp dưới
màng ối, lớp thạch Wharton lớp áo giữa và lớp ngoại mạc bao quanh các mạch máu.

9. Vùng mô nhầy Wharton dồi dào với các phân tử của chất nền đệm như collagen loại I,
III, VI, lamina, heparin sulfate proteoglycan. Mô nhầy được bao quanh bởi các tế bào đệm, là
những tế bào mảnh mai có hình dạng như sợi cơ. Những sợi cơ này gồm vimentin và actin
giống desmin. Vào giai đoạn đầu cuống rốn chỉ được cấu tạo vimentin và desmin. Cấu trúc và
thành phần của máu cuống rốn là mô đệm có tính đàn hồi cao giúp bảo vệ mạch máu khỏi áp
lực và dễ dàng cho sự trao đổi chất giữa máu cuống rốn và dịch ối.
Cuống rốn có nguồn gốc từ lớp trung bì ngòai phôi. Sau giai đoạn phôi nang, khối tế
bào bên trong sẽ tạo thành thượng bì phôi. Các tế bào thượng bì phôi sẽ đi qua đường nguyên
thủy tạo nên trung bì. Trung bì ngoài phôi sẽ tăng sau vài giai đoạn tạo phôi tạo thành trung bì lá
nuôi, trung bì ối và cuống phôi. Chính vì vậy lớp trung bì ngoài phôi cấu tạo nên màng đệm,
màng ối, túi noãn hoàng và cả cuống rốn.
Phân loại tế bào máu cuông rốn
 Tế bào gốc tạo máu
Các marker bề mặt tế bào được sử dụng để xác định dạng tế bào và giai đoạn phát
triển. Kháng nguyên CD34 là glycoprotein biểu hiện dạng tế bào gốc tạo máu và tế bào
đầu dòng khác âm tính đối với kháng nguyên CD34. Trong máu cuống rốn trưởng thành,
tế bào CD34 chiếm 1% số tế bào có nhân tương tự như trong tủy xương. Tuy nhiên, đối
với tuổi thai nhỏ số lượng tế bào CD34 lên tới 11% sau đó số lượng tế bào giảm dần khi
tuổi thai tăng. Marker CD34 không thể phân biệt giữa tế bào gốc và tế bào đầu dòng, do
đó phải sử dụng kết hợp nhiều marker khác nhau. Tế bào gốc tạo máu trong máu cuống
rốn: tế bào hình thành dòng bạch cầu hạt và đại thực bào, tế bào đầu dòng hồng cầu, tế
bào đầu dòng tiểu cầu.
 Tế bào trung mô
Có thể biệt hóa thành: xương, sụn, gân, mỡ, mô liên kết hỗ trợ cho tế bào gốc tạo
máu biệt hóa. Phân lập tế bào trung mô chính dựa vào những tế bào bám trên chai nuôi và
phát triển trong điều kiện đặc biệt hoặc sử dụng các marker tương ứng.
 Tế bào gốc sinh dưỡng không giới hạn:
Gần đây Kogler và cộng sự đã xác định một số ít tế bào gốc mà tính CD45 và
HLA lớp II trong máu cuống rốn, tế bào này không biệt hóa trong điều kiện bình thường
nhưng trong những điều kiện đặc biệt nó tăng sinh rất mạnh có thể biệt hóa thành những
dòng tế bào của ngoại bì, trung bì và nội bì.
 Tế bào gốc giống tế bào gốc phôi trong máu cuống rốn
Theo báo cáo của McGuckin và cộng sự trong số những tế bào bám của máu
cuống rốn, có một số tế bào gốc phôi và các phản ứng miễn dịch cũng cho thấy giống tế
bào gốc phôi. Những tế bào này có thể biệt hóa thành tế bào thần kinh, gan, tụy, xương,
mỡ, mạch máu.
 Tế bào đầu dòng đa tiềm năng từ máu cuống rốn
Có những đặc điểm khác với tế bào gốc tạo máu và tế bào trung mô. Sau khi cấy
3-4 tuần, những tế bào này tạo thành lớp đơn, hình dạng đồng nhất giống nguyên bào sợi.
Những tế bào này có khả năng biệt hóa thành tạo cốt bào, tế bào nội mô, gan và thần
kinh. Tế bào biệt hóa thành tế bào thần kinh có marker tyrosin hydroxylase,
acetylcholinesterase và glutamate decarboxylase.
Số lượng các loại tế bào đầu dòng trong 1ml máu cuống rốn
 8000 tế bào hồng cầu đầu dòng
 13000-24000 tế bào đầu dòng tủy
 1000-10000 tế bào đa năng
Trong các loại tế bào gốc trưởng thành, tế bào gốc tạo máu được nghiên cứu ứng
dụng nhiều nhất. Tế bào gốc tạo máu đã được nghiên cứu từ những thập niên 60. Từ sự
phát triển này dẫn đến ghép tế bào máu cuống rốn đã được ứng dụng trong điều trị các
bệnh máu ác tính tại các nước trên thế giới cũng như tại Việt Nam.

10. Đặc điểm sinh học của tế bào gốc từ máu cuống rốn
Trong các nghiên cứu cho thấy thời gian sống và tăng sinh trung bình khoảng 3
tháng
So với tế bào gốc từ tủy xương, tế bào gốc từ máu cuống rốn có khả năng tăng
sinh mạnh hơn 8 lần, số lượng tế bào CD34+
hơn 4 lần, có chiều dài gen telomerase dài
hơn. Do tế bào gốc trong máu cuống rốn chưa trưởng thành nên phản ứng miễn dịch đối
với sự thải ghép giảm.
Máu cuống rốn có thể bảo quản lạnh trữ trong nhiều năm mà không mất khả năng
sống
Ứng dụng của tế bào MCR
Tế bào máu cuống rốn là nguồn tế bào đa tiềm năng trong sửa chữa và tái tạo mô
Máu cuống rốn đã được báo cáo là nguồn tế bào gốc tạo máu, tế bào nội mô đầu dòng, tế
bào trung mô và nhiều dòng tế bào khác. Những dòng tế bào đa tiềm năng này có khả năng biệt
hóa thành những tế bào của nhiều loại mô. Trên thế giới mỗi năm có hơn 100 triệu trẻ ra đời,
máu cuống rốn là nguồn tế bào lớn trong điều trị. Một điều thuận lợi rất lớn là tế bào máu cuống
rốn phát triển rất mạnh và chưa tiếp xúc với các yếu tồ miễn dịch.
Bốn lĩnh vực ứng dụng mạnh tế bào trung mô trong máu cuống rốn là: ghép tại chỗ, ghép
toàn thân, kết hợp điều trị tế bào gốc với liệu pháp gien và sử dụng trong công nghệ mô.
• Ghép tại chỗ: tiêm tại chỗ tế bào trung mô tự thân ở những bệnh nhân khiếm
khuyết xương lớn cho thấy lành chỗ khuyết xương. Các báo cáo khác được thực hiện với khiếm
khuyết sụn, bệnh động mạch vành và các vết thương da mạn tính. Tế bào được tiêm đã dung nạp
rất tốt và các kết quả đạt được khá ngoạn mục. Tuy nhiên, các kết quả này nên được củng cố
bằng các thử nghiệm lâm sàng với số lượng bệnh nhân thích hợp.
• Ghép toàn thân: đã có một số thử nghiệm sử dụng tế bào trung mô đồng loại ghép
trên trẻ em bị bệnh tạo xương bất toàn nhưng hiện tại kết quả vẫn chưa rõ ràng.
• Kết hợp tế bào gốc và liệu pháp gien: sự biến đổi gien của tế bào gốc là mục tiêu
hấp dẫn trong liệu pháp gien vì khả năng tăng sinh mạnh mẽ và thời gian sống dài hơn so với tế
bào sinh dưỡng. Tế bào trung mô có thể biểu hiện các protein ngoại sinh có thể duy trì khả năng
này nên ứng dụng điều trị theo phương pháp này khả thi.
• Công nghệ mô: cung cấp các giải pháp thay thế để có được các mô và cơ quan cần
cho việc ghép vì các cơ quan của người hiến rất hạn chế và bị thải ghép. Công nghệ mô cho phép
nhận được tế bào của chính bệnh nhân, nuôi chúng trên giá ghép để hình thành những mô đặc
biệt và những mô này có thể sửa chữa mô khiếm khuyết do bệnh hoặc do chấn thương. Tế bào
trung mô là loại tế bào tốt để sử dụng trong công nghệ mô vì chúng có thể được nuôi cấy in vitro
có khả năng tăng sinh và biệt hóa rất tốt. Một vài loại giá thể hiện tại đang được sử dụng từ vật
liệu sinh học hoặc có nguồn gốc polymer được phân lập từ chất nền ngoại bào, collagen loại I
hoặc fibronectin…. Đã có vài thử nghiệm được thực hiện trên động vật và ứng dụng trên người
sẽ được thực hiện trong một tương lai rất gần.
Ưu điểm của nguồn tế bào gốc máu cuống rốn
Tế bào gốc có thể được phân lập từ phôi, mô thai, dịch ối, máu cuống rốn và từ nguồn
mô trưởng thành. Tế bào gốc từ mô trưởng thành có ở nhiều cơ quan trong cơ thể như: mắt, não,
mô mỡ, mầm răng, gan, tụy, da, tủy xương, ống tiêu hóa.
Hiện nay, các nhà khoa học tập trung mối quan tâm sang tế bào gốc từ máu cuống rốn,
trong đó có tế bào gốc trung mô từ máu cuống rốn do các đặc điểm sau:
 Không vi phạm y đức và tín ngưỡng tôn giáo về việc sử dụng nguồn tế bào
này, không gây ảnh hưởng đến mẹ và con trong quá trình thu nhận máu cuống
rốn.
 Nguồn cung cấp máu cuống rốn là vô tận.
 Máu cuống rốn dễ thu nhận, có thể lưu trữ lâu dài và sẵn sàng sử dụng nhanh
chóng khi cần.
 Ít gây phản ứng thải ghép khi cấy ghép

11.  Các tế bào từ cơ thể mới sinh thường ít mang các mầm bệnh
 Máu cuống rốn là chất liệu tốt nhất để chuyển gen lành tính cho bệnh nhân
mắc các bệnh lí di truyền
 Tiềm năng tăng sinh và biệt hóa của tế bào gốc máu cuống rốn cao hơn tủy
xương và máu ngoại vi
Các phương pháp thu nhận máu cuống rốn
Máu cuống rốn có thể thu thập trong tử cung trước khi xổ nhau hoặc ngoài tử cung sau
khi xổ nhau sau sanh thường hoặc sanh mổ. Thu thập trong tử cung thường được thực hiện bởi
bác sĩ sản khoa hoặc nữ hộ sinh. Cho đến nay chưa có báo cáo về những bất lợi trầm trọng trong
cả 2 phương pháp trên vì không ảnh hưởng đến sinh lý của quá trình xổ nhau tự nhiên. Một số
nghiên cứu đã thực hiện việc thu thập máu cuống rốn bằng cả 2 phương pháp trên và họ thấy
rằng không có sự khác biệt về thể tích máu thu được, số lượng tế bào CD34+ cũng như số lượng
tế bào có nhân. Tuy nhiên một nghiên cứu khác lại thấy rằng khi thu thập máu cuống rốn trong
tử cung sẽ thu được thể tích máu và số lượng tế bào nhiều hơn đối với sanh thường và mổ lấy
thai
Phương pháp tách tế bào có nhân từ máu cuống rốn
Ly tâm theo sự khác biệt tỉ trọng với Ficoll
Lúc đầu khi li tâm máu cuống rốn sử dụng li tâm theo nồng độ, người ta thấy rằng đã
làm mất đáng kể tế bào có nhân và tế bào đầu dòng trong máu cuống rốn. Sau đó người ta tìm ra
Ficoll và nhận thấy rằng thu được lượng tế bào có nhân nhiều hơn và tốn ít thời gian hơn. Ficoll
được cho vào ống li tâm sau đó cho máu lên trên, tiến hành quay li tâm. Hồng cầu và bạch cầu
hạt sẽ lắng ở đáy của ống li tâm, lớp tế bào có nhân thu được nằm giữa lớp Ficoll và huyết thanh.
Máu có chất chống đông đặt trên Ficoll, quay li tâm, sự di chuyển khác nhau trong quá trình li
tâm, tạo nên các lớp tế bào chứa các loại tế bào khác nhau.
Gelatin
Máu cuống rốn và Gelatin 3% trộn với tỉ lệ 1:1 trong ống li tâm, hồng cầu lắng xuống
đáy. Khi hematocrit của dịch nổi trong ống li tâm đạt 5-7,5% (sử dụng COBE spectra biểu đồ
màu tế bào bạch cầu), hút 5-7 ml dịch nổi cho vào ống li tâm 50ml và cho vào thể tích gelatin
3% bằng thể tích máu cuống rốn. Chờ lắng xuống hút dich nổi, lập lại 4 lần. Dịch thu được cuối
cùng pha loãng tỉ lệ 1:1 với Hanks’ balanced salt solution chứa 10U heparin, 24U Dnase/ml và
kháng sinh sau đó li tâm thu cặn lắng tế bào. Tế bào thu được rửa lại 3 lần, tỉ lệ tế bào sống thu
được từ 94-100%.
Ly giải hồng cầu
Phương pháp này sử dụng dung dịch đệm có tính phá hủy màng hồng cầu nhằm thu
nhận những tế bào máu còn lại. Để chuẩn bị dung dịch ly giải hồng cầu, các hóa chất cần chuẩn
bị gồm ammonium chloride 89,9g, KHCO3 10g, EDTA 0,37g.
Hiện tại phương pháp này vẫn còn ít được áp dụng trong các công trình nghiên cứu về
tế bào do phương pháp này thu được cả hỗn hợp tế bào máu trừ hồng cầu, không thể thu nhận
từng loại tế bào máu mà ta mong muốn. Ưu điểm của dung dịch ly giải hồng cầu là giá thành hóa
chất rẻ so với các hóa chất dùng trong các phương pháp khác.
Hydroxyethyl starch (HES)
Sử dụng HES 6% gây hủy hồng cầu bằng cách trộn HES máu với tỉ lệ 1:5. Sau đó quay
li tâm 50 vòng trong 5 phút ở 100
C. Huyết tương giàu tế bào lympho và ít hồng cầu được loại bỏ
sau đó tiếp tục li tâm 6000 vòng trong 15 phút ở 100
C, hút bỏ dịch nổi. Thu thập tế bào có nhân
còn lại.
Đếm dòng chảy tế bào dưới kính hiển vi quang học
Máy đếm dòng chảy tế bào có thể nhận dạng các loại tế bào khác nhau qua tia tán xạ
hay ánh sáng huỳnh quang chúng phát ra khi chảy qua 1 chùm tia laser như vậy máy này cũng có
thể chọn ra các tế bào chuyên biệt trong 1 hỗn hợp.
III. CÁC ỨNG DỤNG TRONG ĐIỀU TRỊ

12. Có thể ứng dụng tế bào trong trong lĩnh vực điều trị trực tiếp như cấy ghép vào cơ thể
hoặc gián tiếp như sử dụng các tế bào nuôi cấy thử thuốc, thử độc tố một số loại mầm bệnh để ra
giải pháp phòng tránh trị liệu…ví dụ tạo dòng nguyên bào sợi, nguyên bào xương, nuôi cấy trên
giá thể san hô hoặc tơ đem ghép lại cho bệnh nhân. Các ứng dụng nuôi cấy tạo da trong điều trị
các vết thương mất da, khởi đầu các tác giả nuôi cấy tế bào sừng và dần dần cả những tế bào sắc
tố, tế bào Langerhans… tạo thành biểu mô da hoàn chỉnh ghép cho bệnh nhân.
Việc cấy ghép tế bào và mô thay thế các bộ phận hư hoại của cơ thể là ước muốn của y học
có từ rất lâu. Tuy vậy, các ứng dụng này cũng chỉ áp dụng vào cuối thế kỷ 20 này. Các tế bào
được cấy ghép vào trong cơ thể như:
Điều trị ung thư máu, một bệnh lý gây “suy tủy” là ức chế phát triển một số dòng tế bào.
Vì vậy cách điều trị là dùng hoá chất tiêu diệt các tế bào ung thư kể cả những tế bào gốc và sau
đó sử dụng tế bào gốc tủy xương đồng loại ghép vào, với nguồn gốc từ tế bào tuỷ xương hoặc tế
bào gốc máu ngoại biên người cho hoặc có thể sử dụng tế bào gốc từ máu cuống rốn bé ngay sau
sinh;
Điều trị tổn thương các tế bào thần kinh do chấn thương hoặc do bệnh lý thoái hoá.
Điều trị các bệnh lý bề mặt nhãn cầu
Điều trị các bệnh lý tim mạch
Điều trị các bệnh lý cơ, da….
Liệu pháp gen có thể được phát huy bằng cách sử dụng tế bào gốc biến đổi di truyền như
một vector mang gen chuyển. Hai khiếm khuyết lớn của liệu pháp gen:
(1) Các rủi ro do hệ thống mang gen có thể gây ra.
(2) Sự đáp ứng thải loại miễn dịch.
Sử dụng tế bào gốc đưa gen vào cơ thể, theo lý thuyết sẽ khắc phục hai khó khăn trên, bởi
chúng là của bản thân (my stem cell), nghĩa la thu nhận tế bào sinh dưỡng trưởng thành của cơ thể
dùng để cho nhân, nhân này được chuyển vào tế bào trứng loại bỏ nhân và sau đó tế bào này sẽ
phát triển tạo thành phôi mới. Ở giai đoạn blastocyst, các tế bào gốc ở lớp ICM được thu nhận,
chúng được gọi là các my stem cell (myES).
Không giống như hệ thống mang gen của virus tiềm ẩn nhiều rủi ro, các myES hầu như an
toàn, do bộ gen la của cơ thể chủ và vì vậy, các tế bào này khó bị thải loại.
IV. CÁC XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Các nhà khoa học đang nghiên cứu nhiều dòng, nhiều chủng loại tế bào sử dụng trong y
học nhất là trong lĩnh vực ghép với nhu cầu ngày càng tăng trong chẩn đoán và điều trị. Một cách
đơn giản dùng phương pháp phân lập, bảo quản và đem ghép cho bệnh nhận, ví dụ như bảo quản
tế bào gốc tuỷ xương từ máu ngoại biên hoặc từ máu cuốn rốn và ghép lại khi cần, bảo quản tinh
trùng và trứng hoặc phôi ở giai đoạn sớm. Cao cấp hơn các tác giả hoàn thiện dần nuôi cấy tế
bào và ghép như ghép tế bào bêta tuỵ trong điều trị bệnh nhân đái tháo đường phụ thuộc insulin,
nguyên bào sợi, nguyên bào xương, tế bào sụn…trên môi trường nuôi cấy thông thường hoặc
trên các giá thể san hô, sợi, titanium… giúp ngày càng nâng cao chất lượng điều trị.
Một quan điểm khác mà các nhà khoa học cũng rất quan tâm là lĩnh vực sinh sản vô tính,
hoặc các mô bằng các phương pháp nuôi cấy…
Nhiều tiềm năng ứng dụng tế bào ES đã được đề nghị, không liên quan đến ghép cơ quan.
Ví dụ như: tế bào ES người có thể được dùng nghiên cứu các sự kiện sớm trong sự phát triển của
người. Những sự kiện vẫn chưa được giải thích trong giai đoạn đầu của sự phát triển người có
thể là kết quả trong thiếu hụt bẩm sinh, quái thai, mà dẫn đầu là sự xảy thai tự phát. Bằng nghiên
cứu tế bào ES người trong ống nghiệm, có thể xác định các sự kiên về di truyền phân tử, và các
vấn đề có liên quan gây ảnh hưởng xấu đến tình trạng sức khoẻ để tìm ra phương pháp ngăn chăn
chúng.
Các tế bào cũng có thể được dùng để thăm dò tác động của các nhiễm sắc thể bất thường
trong sự phát triển sớm. Điều này bao gồm khả năng kiểm soát sự phát triển của các mô ung thư
giai đoạn sớm. Tế bào ES người cũng được dùng để kiểm tra thuốc trị bệnh mới. Hiện nay trước
khi thuốc mới được kiểm tra trên những người tình nguyện, chúng được đưa vào một loạt các

13. kiểm tra khởi đầu. Điều đó bao gồm sàng lọc thuốc trên mô hình động vật ví dụ như kiểm tra in
vitro mà nó liên quan đến việc đưa thuốc vào một con vật để đánh giá mức độ an toàn của thuốc.
Mặc dù kiểm tra mô hình động vật là phương pháp chính của các nghiên cứu về sử dụng thuốc
nhưng nó không thể luôn luôn dự đoán được những tác động của thuốc có thể có trong tế bào
người. Vì lý do này, tế bào người nuôi cấy luôn được dùng cho bước kiểm tra khởi đầu.
Với những hiểu biết đã tích lũy, tần số nghiên cứu và đầu tư hiện nay, có thể nói cộng nghệ
tế bào gốc đang ở ngưỡng hình thành một cuộc cách mạng mới trong Y học điều trị trong những
năm đầu của thế kỷ 21.
Tài liệu tham khảo
1 Trần Văn Bé. Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xử lí và trữ tế bào gốc máu cuống rốn. Đề tài cấp
bộ, Bộ Y tế Việt Nam. 2000: 29-33, 34-41.
2 Trần Văn Bé. Nghiên cứu hoàn thiện kỹ thuật chiết tách tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn
để điều trị bệnh lí về máu. Đề tài cấp sở, Sở khoa học công nghệ TPHồ Chí Minh. 2004: 11-14.
3 Nguyễn Trí Dũng. Sinh học phân tử tế bào. 2008; 1: 274-276.
4 Nguyễn Trí Dũng. Phôi thai học người. 2005: 5-7.
5 Ngô Quang Hưng, Nguyễn Hoàng Viễn Thanh. Nghiên cứu phân lập tế bào gốc máu cuống rốn
ứng dụng trong nuôi cấy biệt hóa. Luận văn tốt nghiệp bác sĩ y khoa. 2007.
6 Huỳnh Nghĩa. Nghiên cứu ứng dụng quy trình xử lí tế bào gốc máu cuống rốn. Luận án tiến sĩ
Y học. 2007.
7 Phan Kim Ngọc, Phạm Văn Phúc. Công nghệ sinh học người và động vật. Nhà xuất bản giáo
dục. 2006.
8 Nguyễn Thị Thùy, Thái Thi Mai Duyên. Khảo sát thể tích máu cuống rốn. Y học Việt Nam.
1998; 221: 1-6.
9 Phan Việt Xuân. Thu nhận và nuôi cấy tế bào máu cuống rốn trên màng ối người. Khóa luận
cử nhân khoa học-Chuyên ngành sinh học. 2007: 43-44.
10 Erices A, Conget P, Minguell JJ. Mesenchymal progenitor cells in human umbilical cord
blood. Br J Haematol. 2000; 109: 235-242.
11 J. A. Allay, J. E. Dennis, S. E. Haynesworth, M. K. Majumdar D. LacZ and interleukin-3
expression in vivo after retroviral transduction of
marrow-derived human osteogenic mesenchymal progenitors. Human Gene Therapy 1997; 8:
1417-1427.
12 B Assmus, V. Schachinger, C. Teupe, RLehmann M. Britten, N. Transplantation of
progenitor cells and regeneration enhancement in acute myocardial infarction. Circulation 2002;
106: 3009-3017.
13 E. V Badiavas, V. Falanga: T. Arch. Treatment of chronic wounds with bone marrow-derived
cells. Dermatol. 2003; 139: 510-516.
14 Strauer BE, Bremh M. Repair of infracted myocardium by autologous intracoronary
mononuclear bone marrow cell transplantation in human. Circulation. 2002; 106: 1913-1918.
15 Vacanti CA, Vacanti JP. Bone and cartilage reconstruction with tissue engineering
approaches. Otolaryngol Clin North Am. 1994; 27: 263-276.
16 Damien CJ, Parsons JR. Bone graft and bone graft substitutes: a review of current technology
and applications. J Appl Biomater. 1991; 2: 187-208.
17 Orlic D. Adult bone marrow stem cells regenerate myocardium in ischemic heart disease. Ann
N Y Acad Sci. 2003; 996.
18 MD Daniel V. Surbek, Eva Visca. Umbilical cord blood collection before placental delivery
during cesarean delivery increases cord blood volume and nucleated cell number available for
transplantation. Am J Obstet Gynecol. 2000; 183: 218-222.

14. 19 D. R Diduch, L. C. Jordan, C. M. Mierisch & G. Balian. Marrow stromal cells embedded in
alginate for repair of osteochondral defects. Arthroscopy. 2000; 16: 571-577.
20 Robert A. Dracker. Cord blood stem cell: How to get them and what to do with them. Journal
of Hematotherapy. 1996; 5: 145-148.
21 Denhardt DT, Mistretta D, Chambers AF. Transcriptional regulation of osteopontin and the
metastatic phenotype: evidence for a Ras-activated enhancer in the human OPN promoter. Clin
Exp Metastasis. 2003; 20 77-84.
22 Gluckman E, Broxmeyer HA, Auerbach AD et al. Hematopoietic reconstitution in a patient
with Fanconi's anemia by means of umbilical-cord blood from an HLA-identical sibling. N Engl
J Med 1989; 321: 1174-1178.
23 Alejandro Erices, Paulette Conget, Josea, J. Minguell. Mesenchymal progenitor cells in
human umbilical cord blood. British Journal of Haematology , . 2000; 109: 235-242.
24 R.Ian Freshney. Culture human stemcell. 2007: 159-186.
25 Feng Gao, De-Quan Wu, Yan-Hua Hu, Guang-Xin Jin. In vitro cultivation of islet-like cell
clusters from human umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells. Translational
Research. 2008.
26 Atmani H, Chappard D, Basle MF. Proliferation and differentiation of osteoblasts and
adipocytes in rat bone marrow stromal cell cultures: effects of dexamethasone and calcitriol. J
Cell Biochem. 2003; 2:364e72.
27 Jorg Handschel, Karin Berr. Induction of osteogenic markers in differentially treated cultures
of embryonic stem cells. Head & Face Medicine , :. 2008; 4.
28 E. M Horwitz, P. L. Gordon, W. K. K. Koo, M. D J. C. Marx. Isolated allogeneic
bone marrow-derived mesenchymal cells engraft and stimulate
growth in children with osteogenesis imperfecta. Implications for
cell therapy of bone Proc Nat Acad Sci U S A. 2002; 99: 8932-8937.
29 Binderman I, Fin N. Bone substitutesorganic, inorganic, and polymeric: Cell material
interactions. CRC Handbook of Bioactive Ceramics. 1990: 45-51.
30 Xin-Qin Kang, Wei-Jin Zang, Li-Jun Bao. Differentiating characterization of human
umbilical cord blood-derived mesenchymal stem cells in vitro. Cell Biology International 2006;
30: 569-575.
31 Langmans. Medical embryology. 2005: 101-103.
32 Lasky LC, Lane T, et al. Miller J. In utero or ex utero cord blood collection: which is better?
Transfusion. 2002; 42: 1261-1267.
33 Meng Liu, Zhong Chao Han. Mesenchymal stem cells: Biology and clinical potential in Type
1 Diabetes Review ArticleTherapy
Review ArticlReview ArticleReview Article. 2007.
34 Korbling M, Estrov Z. Adult stem cells for tissue repairda new therapeutic
concept? . N Engl J Med. 2003; 349: 570-582
35 Xiao M, Dooley DC. Assessment of cell viability and apoptosis in human umblical cord
blood following storage. J Hematother Stem cell Res. 2003; 12: 115-120.
36 F. Mancinelli, A. Tamburini, A. Spagnoli, C. Malerba, G. Suppo. Optimizing Umbilical Cord
Blood Collection: Impact of Obstetric Factors Versus Quality of Cord Blood Units
Transplantation Proceedings. 2006; 38: 1174-1176.
37 Daniel R. Marshak, Richard L. Gardner. Stem cell biology. 2001: 37-60.
38 Hector Mayani. Biology of human umblical cord blood-derived hematopoietic
stem/progenitor cell.
Stem cell. 1998; 16: 153-165.
39 Zongning Miao, Jun Jin, Lei Chen. Isolation of mesenchymal stem cells from human
placenta: Comparison with human bone marrow mesenchymal stem cells. Cell Biology
International (2006) 2006; 30: 681-687.

15. 40 Ghen MJ, Roshan R, Roshan RO, Blyweiss DJ, Corso N, et al Khalili B. Potential clinical
applications using stem cells derived from human umbilical cord blood. Reprod Biomed Online.
2006; 13: 72.
41 Kubler NR, Wurzler KK, Reuther JF. Effect of different factors on the bone forming
properties of recombinant BMPs. Mund Kiefer Gesichtschir. 2000; 2: 9.
42 Lau A Oh IH, Eaves CJ. During ontogeny primitive (CD34(þ)CD38
(-)) hematopoietic cells show altered expression of a subset of genes
associated with early cytokine and differentiation responses of their
adult counterparts. Blood. 2000; 96: 4160-4168.
43 R. Quarto, M. Mastrogiacomo, R. Cancedda, V. S. M. Kutepov, Mukhachev, A. Lavroukov,
E. Kon & M. Marcacci. Repair of
large bone defects with the use of autologous bone marrow
stromal cells. New Engl J Med. 2001; 344: 385-386.
44 K. Quillen, E.M. Berkman. Methods of isolation and cryopreservation of stem cell from cord
blood. Journal of Hematotherapy. 1996; 5: 153-155.
45 Ian Freshney. R. Culture of animal cell. 2005: 123, 335-357.
46 Song S, Kamath S, Mosquera D, Zigova T, Sanberg P, Vesely DL et al. Expression of brain
natriuretic peptide by human bone marrow stromal cells. Exp Neurol. 2004.
47 GE Healthcare Bio - Science. Ficoll - Paque Plus. 2006.
48 Yang SE, Ha CW, Jung M. Mesenchymal stem progenitor cells developed in cultures from
UC blood. Cytotherapy. 2004; 6: 76-86.
49 Victoria Shalhoub, Fauzia Aslam, Ellen Breen, Andre van Wijnen. Multiple Levels of Steroid
Hormone-Dependent Control of Osteocalcin During Osteoblast Differentiation: Glucocorticoid
Regulation of Basal and Vitamin D Stimulated Gene Expression. Journal of Cellular
Biochemistry. 1998; 69: 154-168.
50 Stephen Sullivan, Chad A. Cowan. Human Embryonic Stem Cells. Willey. 2007: 249-272.
51 Yamata T, Okamoto Y, Kasamatsu H, Horie Y. Factor affecting the volume of umblical cord
blood collection. Acta Obster Gynecol Scand. 2000; 79: 830-833.
52 Anna Teti. Bone CellCulture: Osteoblasts, Osteoclastsand Osteocytes. Training course. 2004.
53 Chen TL, Shen WJ, Kraemer FB. Human BMP-7/OP-1 induces the growth and differentiation
of adipocytes and osteoblasts in bone arrow stromal cell cultures. J Cell Biochem. 2001; 2.
54 Carmella van de Ven. The potential of umbilical cord blood multipotent stem cell for
nonhematopoietic tissue and cell generation. Experimental hematology. 2007; 35 1753-1765.
55 Wolfgang Wagnera, Frederik Weina, Anja Seckingera. Comparative characteristics of
mesenchymal stem cells from human bone marrow, adipose tissue, and umbilical cord blood.
Experimental Hematology. 2005; 33: 1402-1416.
56 F.R. Witter, J. Ten Broeck, H.E. Fox. A new device for safer collection of postpartum cord
blood. International Journal of Gynecology & Obstetrics. 2001.; 70: 259-260.
57 Ai-Xia Zhang, Wei-Hua Yu, E Bao-Feng Ma. Proteomic identification of differently
expressed proteins responsible for osteoblast differentiation from human mesenchymal stem
cells. Mol Cell Biochem. 2007; 304: 167-179.
58 Yong Zhao, Honglan Wang, Theodore Mazzone. Identification of stem cells from human
umbilical cord blood with embryonic and hematopoietic characteristics. Experimental
cellresearch 2006; 312: 2454 # 2464.
59 E.A. de Wynter, N.G. Testa. Interest of cord blood stem cells. Biomed Pharmacother. 2001;
55: 195-200.

16. TẾ BÀO GỐC VÀ NHỮNG ỨNG DỤNG TRONG Y HỌC TÁI TẠO
PGS.TS.BS. Trần Công Toại
Mục tiêu
1. Hiểu được khái niệm về tế bào gốc
2. Biết được một số ứng dụng của tế bào gốc trong y học tái tạo
3. Hiểu được tầm quan trọng tế bào gốc trong y học tái tạo
4. Dựa vào kiến thức đạt được có thể phát triển các ý tưởng nghiên cứu tế bào gốc trong y
học tái tạo

17. MỞ ĐẦU
Cùng với sự phát triển kỹ thuật công nghệ của thế kỷ 21, việc sử dụng các phương pháp điều
trị dựa trên công nghệ mô để điều trị một số bệnh và/hoặc các loại tổn thương đã biến những
giấc mơ tưởng sẽ không bao giờ xảy ra có thể trở thành hiện thực trong một tương lai gần. Mặc
dù vậy, vẫn còn nhiều điều cần phải làm, vẫn còn nhiều thứ để nghiên cứu, tuy nhiên, rõ ràng là
có những tiến bộ rất lớn đã đạt trong hai thập kỷ qua.
Y học tái tạo là một lĩnh vực đang nổi và phát triển nhanh chóng với các nghiên cứu và
hướng ứng dụng dùng để tái tạo, duy trì và cải thiện chức năng cơ thể (Polak et al, 2008). Daar
và Greenwood (2007) chỉ ra mục đích chính của y học tái tạo là nhằm "sửa chữa, thay thế hoặc
tái tạo các tế bào, mô hoặc bộ phận cơ thể để phục hồi lại chức năng bị mất đi, giúp hỗ trợ cơ thể
hình thành mô chức năng mới để thay thế mô bị mất hoặc bị lỗi. Cuối cùng, y học tái tạo sẽ tạo
ra các phương pháp điều trị mới cho các trường hợp bệnh lý hoặc các tổn thương mà không thể
xử lý bằng các kỹ thuật hay phương pháp điều trị hiện tại. Liệu pháp tế bào và công nghệ mô là
một phần của y học tái tạo, với mục đích là cung cấp các phương pháp điều trị an toàn, hiệu quả
và phù hợp với cơ thể người bệnh. Cơ thể con người có một hệ thống tái tạo và sửa chữa nội tại
thông qua các tế bào gốc, các loại TBG này có thể được tìm thấy ở hầu hết các loại mô trong cơ
thể. Quá trình này được phát triển thông qua sự tiến hóa và cũng rất là hợp lý khi cho rằng sự
phục hồi chức năng của các tế bào, mô hay cơ quan được thực hiện thông qua các tế bào gốc này.
Vì vậy, các tế bào gốc mang một tương lai đầy triển vọng cho y học tái tạo trong tương lai
(NRC, 2002).
1. CÁC LOẠI TẾ BÀO GỐC ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG Y HỌC TÁI TẠO
Trong những năm đầu 1900, các nhà nghiên cứu châu Âu nhận ra rằng có các loại tế bào
máu khác nhau - tế bào bạch cầu, hồng cầu và tiểu cầu - tất cả các loại tế bào máu này đều đến từ
một tế bào đặc biệt gọi là "tế bào gốc". Tế bào gốc đã được nghiên cứu đầu tiên bởi Becker và
cộng sự (1963), người đã tiêm tế bào tủy xương vào những con chuột bị chiếu xạ và nhận thấy
rằng các cụm tế bào phát triển trong lách của những con chuột nhận có nguồn gốc từ tế bào tủy
xương đã tiêm. Họ kết luận rằng các cụm này này xuất phát từ một tế bào tủy duy nhất. Sau đó,
họ đã tìm thấy bằng chứng cho thấy các tế bào này có khả năng tự đổi mới không giới hạn - một
điểm đặc trưng rất riêng của tế bào gốc. Do đó, các tế bào gốc theo định nghĩa có hai thuộc tính
cần thiết, đó là khả năng tự đổi mới và khả năng biệt hóa thành các dòng tế bào khác nhau. Trong
các điều kiện cụ thể hoặc các kích thích phù hợp, các tế bào gốc có thể tăng sinh và biệt hóa
thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể sinh vật. Việc xác định dòng tế bào gốc được giải
thích bởi một số ý tưởng khác nhau, một trong số này tập trung vào các loại vi môi trường nơi
chứa các tế bào gốc hoặc các ổ tế bào gốc (stem cell niche). Một ổ tế bào gốc bao gồm các phân
tử tín hiệu, thông tin liên lạc nội bào và sự tương tác giữa các tế bào gốc và môi trường ngoại
bào bao xung quanh chúng. Vi môi trường ba chiều này được cho là ảnh hưởng hoặc kiểm soát
gien và xác định “tính gốc” của các tế bào gốc, tức là khả năng tự làm mới hoặc biệt hóa thành
nhiều dòng tế bào khác nhau. Một lý thuyết thú vị đưa ra là các tế bào gốc có thể là các tế bào
biệt hóa cuối cùng với khả năng biểu hiện các dạng tế bào khác nhau phụ thuộc vào vi môi
trường nơi tế bào gốc cư ngụ. Tế bào gốc trưởng thành được cấy vào một “niche” hoàn toàn khác
có khả năng biệt hóa thành các loại tế bào tương tự như tìm thấy trong niche mới. Tiềm năng của
các tế bào gốc và tính mềm dẻo là đặc tính vô giá cho y học tái tạo (Singh và Williams, 2008).
Đối tượng thừa hưởng thành quả của y học tái tạo bao gồm dân số ngày càng già đi, người bị
chấn thương thể thao và các tai nạn chiến tranh ... Các tiến bộ công nghệ đạt được trong thập kỷ
qua với các phương pháp chuyển gien và kỹ thuật hình ảnh cũng như sự gia tăng kiến thức gần
đây của chúng ta về sinh học tế bào, đã mở ra những chân trời mới trong lĩnh vực y học tái tạo.
Như đã đề cập ở trên, kể từ khi các báo cáo đầu tiên vào cuối những năm 1990 đã có một
sự đột phá về các hoạt động nghiên cứu về tế bào gốc và dẫn đến sự tăng tốc về các hoạt động
nghiên cứu.

18. 2. ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC TRONG ĐIỀU TRỊ MỘT SỐ BỆNH PHỔ BIẾN
2.1. Liệu pháp tế bào gốc trong điều trị các rối loạn thần kinh
Hệ thống thần kinh trung ương trưởng thành (Central Nervous System-CNS) có khả năng
sửa chữa giới hạn, do đó có nhiều phương pháp sử dụng công nghệ mô để tái tạo các tế bào thần
kinh bị tổn thương. Tế bào gốc sẽ cung cấp một nguồn vô tận của các tế bào thần kinh và thần
kinh đệm cho các liệu pháp nhằm thay thế cho các tế bào hoặc cơ chế bảo vệ tế bào thần kinh
trong các rối loạn làm ảnh hưởng đến não và tủy sống. Ứng dụng rõ ràng nhất và thông dụng
nhất của tế bào gốc để điều trị cho các rối loạn hệ thống thần kinh là thông qua liệu pháp thay thế
tế bào. Khả năng sử dụng tế bào gốc như là một nguồn gốc cung cấp cho các tế bào thần kinh
dung để ghép thay thế và tái tạo lại cho các tế bào trong trường hợp bệnh Parkinson, teo cơ xơ
cứng bên (Amyotrophic Lateral Sclerosis-ALS ), bệnh Huntington hoặc bệnh Alzheimer là một
điều thật thú vị (Baizabal et al, 2003; Singh và Williams, 2008; Ma và et al, 2008; Sheyn và et al,
2010). Vawda và cộng sự (2007) xem xét các nguồn cung cấp tế bào tiềm năng dùng để thay thế,
bao gồm tế bào gốc phôi, tế bào gốc thần kinh của thai nhi và trẻ sơ sinh và một loạt các tế bào
gốc trung mô. Họ cũng xem xét những nghiên cứu đã được công bố để chứng minh cho phương
pháp điều trị bằng tế bào gốc để đánh giá cho liệu pháp này và phân tích về những khó khăn mà
cần phải được khắc phục để đạt được lợi ích của liệu pháp này. Nhìn chung, họ kết luận rằng trẻ
em bị chấn thương não hoặc rối loạn di truyền di truyền ảnh hưởng đến não là những bệnh nhân
phù hợp để sử dụng liệu pháp tế bào gốc. Bệnh thoái hóa thần kinh có điểm đặc trưng bởi sự mất
đi dần và không thể đảo ngược trở lại các quá trình hoạt động sinh lý bình thường của tế bào thần
kinh trong nhiều năm, cuối cùng dẫn đến mắc bệnh và tử vong với tỉ lệ đáng kể (Steiner et al,
2006). Hai loại rối loạn thoái hóa thần kinh liên quan đến tuổi phổ biến nhất là Parkinson và
bệnh Alzheimer.
2.2 Tế bào gốc trong tái tạo mô cơ
Chấn thương và hủy hoại mô cơ là loại phổ biến và làm suy giảm chức năng hoạt động
của mô cơ và biến dạng cấu trúc mô. Mặc dù, mô cơ là loại mô có khả năng tái sinh nhưng có
giới hạn và giảm dần theo độ tuổi của bệnh nhân, một khi mô cơ mất khả năng tái tạo cho chính
nó, mô sẽ được lắp đầy với môt sẹo và mô mỡ. Rối loạn chức năng cơ là bệnh rất nghiêm trọng
và thường gây chết người, như trong trường hợp của bệnh teo cơ Duchenne (Duchenne Muscular
Dystrophy-DMD). DMD có nguyên nhân là do sự thiếu hụt của một loại protein chủ yếu là
dystrophin, dystrophin, gây ra sự thoái hóa của các sợi cơ. Mặc dù các nghiên cứu mở rộng của
căn bệnh này đã được thực hiện, vẫn chưa có phương pháp điều trị nào làm giảm hoặc ngăn chặn
sự suy giảm mô cơ. Tái tạo mô cơ thật sự là một phương pháp điều trị vô cùng hấp dẫn (Jarvinen
et al, 2007; Jukes et al , 2010; Sheyn et al, 2010). Khả năng để đáp ứng với việc tái tạo này chủ
yếu là do một quần thể tế bào đơn nhân phụ trách được gọi là các tế bào vệ tinh (Satellite Cell).
Năm 1961, Alexander Mauro sử dụng kỹ thuật siêu cấu trúc và xác định được các tế bào vệ tinh
này là một quần thể tế bào rất hiếm mà nó cư trú trong mộ cơ xương trưởng thành trên đối tượng
nghiên cứu là ếch. Các tế bào vệ tinh cũng có thể dung hợp lại với nhau để tạo thành các tế bào
cơ đa nhân hoặc tái thiết lại thành các tế bào vệ tinh hoạt động để có thể kéo dài vòng đời tái sinh
(Shihuan Kuang et al, 2007; Fabien et al, 2007). Nhiều nghiên cứu gần đây nuôi cấy tế bào cơ
chứng minh rằng tế bào vệ tinh kích hoạt biệt hóa và biểu hiện các protein của họ protein MyoD.
Ngược lại, các tế bào vệ tinh hoạt hóa có thể thoát khỏi chu kỳ tế bào, tái thiết lập lại ở dạng im
lăng và được kích thích để tham gia lại chu kỳ tế bào, đều này cho thấy các tế bào vệ tinh có khả
năng tự đổi mới hoặc bổ sung thêm vào nguồn dự trữ cho tế bào (Olguin và Olwin, 2004;
Zammit et al, 2004; Shihuan Kuang et al, 2007).
Collins và cộng sự (2005) quan sát thấy rằng việc ghép một tế bào cơ chứa khoảng bảy tế
bào vệ tinh đã dẫn đến sự gia tăng > 100 tế bào cơ mới có chứa > 25.000 tế bào cơ có nhân của
người hiến đã biệt hóa. Quan trọng hơn, các tế bào vệ tinh đã ghép này tăng sinh thành các tế bào
vệ tinh có hình thái khác biệt và tham gia vào sự tái tạo quần thể các tế bào cơ sau một tai nạn

19. chấn thương với sự cảm ứng của myotoxin. Nghiên cứu sâu hơn sẽ làm sáng tỏ các cơ chế trực
tiếp dẫn đến sự tự đổi mới, xác định khả năng tăng trưởng của quần thể tế bào vệ tinh trong cơ
thể và thác phân nhóm của các tế bào vệ tinh (Weismann et al, 2000). Sự phân nhóm các tế bào
vệ tinh sẽ được sử dụng như nền tảng cho liệu pháp tế bào (Stephane et al, 2007). Sự phát triển
của các giá thể đặc hiệu mô có thể nâng cao khả năng tổ chức cho mô cơ và cho phép sự hình
thành mạch máu cũng như sự phân bố của tế bào thần kinh sẽ dễ dàng kiểm soát được lĩnh vực
tái tạo mô này (Rowlands et al, 2007; Fujita et al, 2009; Jukes et al, 2010). Cuối cùng, các bệnh
rối loạn chức năng cơ, như DMD, ảnh hưởng đến các cơ khác nhau của cơ thể và điều này làm
cho khó khăn hơn để điều trị cho các mô cơ bị hư hỏng mà chỉ bằng phương pháp cấy ghép tại
chỗ (Benchaouir et al, 2007). Để giải quyết thách thức này, kỹ thuật ghép tế bào hệ thống và
động mạch cần phải được cải thiện và hiểu biết nhiều hơn về cơ chế “về nhà” của các tế bào gốc.
2.3 TBG trong sửa chữa tim
Bệnh tim mạch là nguyên nhân hàng đầu gây ra các trường hợp tử vong ở người trên toàn
thế giới. Trên toàn cầu mỗi năm có khoảng 16,7 triệu người chết vì bệnh tim mạch, chiếm 29%
của tất cả các trường hợp tử vong trong khoảng thời gian nghiên cứu này (WHO, 2006; Sheyn et
al, 2010). Phục hồi chức năng tim mạch là mục tiêu tối thượng của liệu pháp tế bào gốc. Về
nguyên tắc, các tế bào gốc tim mạch có thể cải thiện chức năng tim thông qua một quá trình tái
tạo mô cơ tim trong cơ thể, tăng cường sự tái tạo mạch máu mới của cơ tim và phòng ngừa việc
nhồi máu cơ tim. Cấy ghép tế bào gốc để cải thiện chức năng tim đã nhận được các kết quả khác
nhau trong các thử nghiệm lâm sàng trên người (Liu et al, 2008). Chiến lược để tái tạo mô tim bị
hư hỏng bằng cách ghép tế bào cơ tim có thể làm giảm nguy cơ gây nhồi máu cơ tim (Kofidis et
al, 2005; Liu et al, 2008). Nghiên cứu gần đây cung cấp bằng chứng đầu tiên cho thấy tế bào gốc
phôi và người trưởng thành có thể thay thế các tế bào cơ tim bị hư hỏng và thiết lập các mạch
máu mới. Tế bào cơ tim co bóp để đẩy máu ra khỏi buồng bơm chính của tim (tâm thất). Hai loại
tế bào khác quan trọng đối với hoạt động tim tốt là các tế bào nội mô mạch máu (tạo thành các
lớp lót bên trong mạch máu) và các tế bào cơ trơn (tạo thành vách của mạch máu). Khả năng của
cả hai tế bào gốc phôi và người trưởng thành để phát triển thay thế các tế bào của tim bị hư hỏng
đang được thực hiện như một phần của chiến lược dùng để khôi phục lại chức năng cho tim ở
những bệnh nhân đã có các cơn đau tim hoặc có suy tim sung huyết.

20. Hình: Chiến lược sửa chữa tim bằng cách sử dụng các loại tế bào gốc khác nhau (Nguồn: V.
Ramakrishna, P. B. Janardhan and L. Sudarsanareddy (2011), Stem Cells and Regenerative
Medicine – A Review, Annual Review & Research in Biology, 1(4): 79-110)
2.4. Tế bào gốc trong y học chỉnh hình
Mặc dù mô xương có khả năng tái tạo về khía cạnh sinh lý và xảy ra tự nhiên, tuy nhiên đối
với các khuyết hỗng xương lớn, chẳng hạn như sau khi cắt bỏ khối u xương, khớp giả và gãy
xương nghiêm trọng, mất đi một phần xương để có thể tái tạo về mặt sinh lý và điều này thì cần
thiết phải tiến hành ghép xương. Khoảng 5-10% các trường hợp gãy xương có liên quan đến việc
sửa chữa mô xương bị suy giảm, dẫn đến một số cử động khó khăn, khớp giả, tâm lý căng thẳng
và chi phí cho việc điều trị. Sau khi bị chấn thương xương, một số cơ chế phân tử xuất hiện dùng
để sửa chữa xương từ các tế bào tiền thân/ tế bào gốc. Các yếu tố gây phản ứng viêm sẽ thu hút
các tế bào tái tạo làm các tế bào này tăng sinh và biệt hóa để tái tạo lại mô xương như trước khi
bị chấn thương. Tế bào gốc trung mô tủy xương cũng như tế bào gốc mô cơ xương và tế bào tiền
thân nội mô (EPC) là phương tiện để tạo ra các cơ chế sửa chữa này (Deschaseaux et al, 2010).
Phát triển mới trong kỹ thuật thay khớp toàn bộ và những tiến bộ gần đây trong việc hiểu biết về
tính mềm dẻo của tế bào gốc và áp dụng các kiến thức này để thiết kế các phương tiện dùng để
sửa chữa mô cũng đã được thực hiện. Hơn nữa, những tiến bộ đã đạt được trong công nghệ tạo
giá thể và kết hợp với các đặc tính ưu việt của tế bào gốc sẽ tạo ra sự kết hợp tuyệt vời dẫn đến
sự ra đời các các vật liệu mới để có thể thay thế các mô xương tốt (Sheyn et al, 2010).
Một số nghiên cứu đã chứng minh sự tồn tại của những tế bào (như các tế bào trong gân
và dây chằng) có khả năng biệt hóa đa dòng. Theo truyền thống, đã được giả định rằng các tế bào
đã biệt hóa trong gân và dây chằng có hình thái ổn định. Lee và cộng sự (2006a) báo cáo rằng
các tế bào có nguồn gốc từ hoạt dịch khớp với chấn thương dây chằng chéo trước có thể biệt hóa
thành các tế bào xương, tế bào mỡ và tế bào sụn. Steiner và cộng sự (2006) báo cáo rằng các tế
bào nuôi cấy có nguồn gốc từ mẫu dây chằng chéo trước thu được tại thời điểm phẫu thuật cũng
có tiềm năng biệt hóa đa dòng. Trong nghiên cứu này, các nhà nghiên cứu đã cẩn thận loại bỏ
hoạt dịch bao phủ phần dây chằng chéo trước để chắc chắn thu được chỉ có các tế bào dây chằng
chéo trước; Tuy nhiên, khả năng vẫn còn sót lại một số ít các tế bào hoạt dịch bị lẫn vào trong
mẫu do chấn thương gây ra. De Mos và cộng sự (2006) báo cáo rằng các tế bào có nguồn gốc từ

21. gân người cũng có tiềm năng biệt hóa đa dòng, dùng để giải thích cho việc tìm thấy sự gia tăng
lắng đọng glycosaminoglycan, sự vôi hóa và tích lũy chất béo trong gân bị thoái hóa.
Tái tạo mô xương là một quá trình sinh học phức tạp liên quan đến sự phối hợp hoạt động
giữa các yếu tố hòa tan, chất nền ngoại bào, TBG trung mô và tiền thân nội mô của cả hệ thống
cơ thể và tại chổ. Trong khi có những bằng chứng thuyết phục rằng các MSC ngoại vi có hiệu
quả quan trọng sửa chữa các khuyết hỗng xương, điều này đã không được chứng minh như thế
nào các MSC tại chổ hoạt động ra sao trên mô hình động vật và ở người, do thiếu sự đồng thuận
liên quan đến đặc tính hình thái của chúng và cũng bởi vì các dữ liệu thuyết phục về vị trí giải
phẫu quanh mạch của chúng chỉ mới bắt đầu xuất hiện. Tương tự như vậy, mặc dù một số nghiên
cứu đã báo cáo vai trò quan trọng của tế bào tiền thân nội mô trong việc tái tạo xương, đang có
một cuộc tranh cãi diễn ra liên quan đến các quần thể khác nhau được phân lập ở chuột và con
người về các đặc tính và chức năng và/hoặc kiểu hình chồng chéo của chúng (Deschaseaux et al,
2010) . Vì vậy, mặc dù có những tiến bộ gần đây ủng hộ tiềm năng của MSC và tế bào tiền thân
nội mô trong các nghiên cứu liên quan đến việc tái tạo xương vẫn phải được thực hiện để đáp
ứng nhu cầu ngày càng cao của người bệnh.
2.5 Tế bào gốc trong điều trị ung thư
Một số nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện in vitro và in vivo thực với nhiều dòng tế
bào ung thư khác nhau và trên nhiều loại mô hình động vật khác nhau để khám phá các phương
pháp điều trị mới nhằm ngăn chặn sự phát triển và/hoặc sự tồn tại của các tế bào ung thư. Ghép
tế bào gốc cũng được chọn lựa như một liệu pháp hỗ trợ trong quá trình điều trị bệnh ung thư,
đặc biệt là ở các bệnh nhân được điều trị bằng phương pháp hóa trị liệu và bức xạ với liều cao,
theo sau các phương pháp điều trị này thì khi tiêu diệt các tế bào ung thư thì cũng gây ra một sự
hủy hoại nghiêm trọng cho các mô lành và/hoặc hủy hoại các tế bào tạo máu. Như vậy, việc ghép
tế bào gốc có thể thay thế các tế bào gốc nội sinh bị phá hủy bởi phương pháp điều trị ung thư
với liều cao, từ đó tạo ra dòng tế bào tạo máu khỏe mạnh và cải thiện hệ thống miễn dịch (Phatak
et al, 2007; Knoepfler, 2009).
Ghép tế bào gốc máu cuống rốn tự thân hoặc đồng loại, tế bào gốc tủy xương và các tế
bào tiền thân có thể có hiệu quả trong việc kết hợp với HDCT để điều trị một số bệnh ung thư để
thay thế các tế bào tạo máu và tủy xương đã bị phá hủy bởi hóa trị liệu. AML và U lymphoma tỉ
lệ cao là những loại bệnh ung thư phổ biến thường được điều trị với sự hỗ trợ tế bào tạo máu như
là một liệu pháp hỗ trợ (Wang et al, 2005; Aoudjhane et al, 2005). Các phân nhóm khác nhau của
bệnh AML xuất hiện là nguyên nhân của nhiều dạng đột biến ở các cấp độ khác nhau của tế bào
gốc tạo máu, sự xuất hiện của các loại bệnh này có thể làm gia tăng các tế bào gốc bạch cầu
nguyên thủy (Leukemic Stem Cells-LSCs) mang một kiểu hình đặc trưng, ví dụ như CD90-,
CD117- và CD123+ (Cui et al, 2003). Các LSCs ác tính có thể tự làm mới, có thể tạo ra một
quần thể tế bào AML không đồng nhất, qua đó duy trì các nguyên bào bạch cầu bệnh (Wang et
al, 2005, Hope et al, 2004). Điều thú vị là, các LSCs này cũng được cho rằng có khả năng duy trì
ở trạng thái không hoạt động có thể đóng góp cho sự tồn tại của chúng sau khi điều trị hóa trị
liệu và trong trường hợp bệnh bạch cầu tái phát (Senugupta et al, 2007). Hơn nữa, các tế bào gốc
tạo máu phát triển trong điều kiện ex vivo hoặc huy động từ tủy xương vào máu ngoại vi bằng
cách sử dụng các yếu tố huy động như G-CSF và AMD3100 cũng có thể dẫn đến một số lượng
lớn các tế bào gốc và tế bào tiền thân của chúng vào trong máu, qua đó làm giảm thời gian phục
hồi sau khi điều trị bằng HDCT (De Clercq et al. , 2005).
Các tế bào tiền thân có nguồn gốc từ tế bào gốc tạo máu đã biệt hóa, như là các tế bào tua
(dendritic cell), là một trong các tế bào hiệu quả nhất của hệ thống miễn dịch trong việc trình
diện kháng nguyên cho tế bào T trợ giúp và tế bào T gây độc, cũng có thể được sử dụng như
phương pháp hỗ trợ trong liệu pháp miễn dịch ung thư để loại bỏ các tế bào ung thư mà biểu hiện
kháng nguyên miễn dịch trên bề mặt màng của chúng (Perillo et al, 2004; den Brok et al, 2005).
Hơn nữa, các tế bào gốc máu cuống rốn cũng chứa một lượng đáng kể các tế bào giết tự nhiên có
kiểu hình CD16-/CD56+ có thể tăng sinh khi có sự bổ sung của IL-12 hoặc IL-15 và cho thấy

22. một tỷ lệ tăng trưởng rất cao và hiệu quả gây độc chống lại một số bệnh ung thư, đặc biệt là bệnh
ung thư bạch cầu (Cohen et al, 2004).
2.6. Tế bào gốc trong điều trị bệnh tiểu đường
Bệnh tiểu đường type I hiện tại là một loại bệnh phổ biến, là đối tượng nghiên cứu rất hấp
dẫn bằng liệu pháp thay thế tế bào. Tế bào gốc phôi (ESCs) đã được nghiên cứu dựa trên đặc
điểm đa tiềm năng của chúng. Một số báo cáo cho rằng tê bào sản xuất insulin có thể biệt hóa từ
tế bào gốc phôi trên đối tượng nghiên cứu là chuột (Soria et al, 2000, Lumelsky et al, 2001) và tế
bào gốc phôi người in vitro (Assady et al, 2001; Segev et al, 2004). Đặc điểm tái tạo của ESCs
đã được chứng minh thêm bởi kết quả ghép các tế bào có nguồn gốc từ ESC dẫn đến mức
glucose trong máu trở về mức bình thường hoặc được cải thiện trong các con chuột bị bệnh tiểu
đường (Soria et al, 2000; Hori et al, 2002; Blyszczuk et al, 2003) . Việc tái tạo của các tế bào tụy
nội tiết sản xuất insulin có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi có lẽ là khía cạnh quan trọng để tạo ra
phương pháp chữa trị cho bệnh tiểu đường (Mfopou et al, 2007).
Sau khi cấy ghép, việc lựa chọn các dòng tế bào có khả năng và các tế bào biểu hiện
insulin trưởng thành, cho kết quả đường huyết bình thường ở mô hình chuột mắc bệnh tiểu
đường gây ra bởi streptozotocin (Soria et al, 2000). Ngược lại, sự khác biệt tự nhiên của các tế
bào gốc phôi chuột được tăng sinh trong điều kiện in vitro chỉ chiếm phần nhỏ (0,1%) với các
đặc tính của các tế bào giống tế bào β sản xuất insulin (Shiroi et al, 2002). Tuy nhiên, Các cụm
insulin dương tính, thất bại đối với mức glucose máu bình thường trong các thí nghiệm ghép tế
bào (Lumelsky et al, 2001). Chứ không phải là việc sản xuất insulin của chính bản thân chúng,
hầu hết các tế bào tiếp nhận hormone này từ môi trường nuôi cấy (Rajagopal et al, 2003; Singh
và Williams, 2008).
Bằng cách thay đổi các quy trình khác nhau và sử dụng các tế bào phôi chuột biến đổi
gien, hai nhóm tác giả đã thành công trong việc tạo ra các tế bào sản xuất insulin (Blyszczuk et
al, 2003; Leon-Quinto et al, 2004). Blyszczuk và cộng sự (2003) chỉ ra rằng sự biểu hiện các
thành phần điều khiển gien Pax4 kiểm soát sự phát của tuyến tụy và sự biệt hóa kiểu hình mô rất
cần thiết cho các tế bào biểu hiện insulin, được phát hiện có chứa các hạt chế tiết điển hình của
cả hai dạng tế bào β ở người trưởng thành và phôi. Quan trọng hơn, các tế bào này cùng biểu
hiện C- peptide và lượng glucose máu bình thường sau khi ghép vào chuột bị tiểu đường
(Mfopou et al, 2007; Blyszczuk et al, 2004). Tương tự như vậy, lựa chọn dòng tế bào gốc phôi
chuột đã được biến đổi để mang plasid có chứa gien Nkx6. Một promoter của gien kháng
neomycin xuôi chiều có thể được sử dụng để tạo ra các tế bào sản xuất insulin tạo ra đường
huyết bình thường sau khi ghép vào động vật mắc bệnh tiểu đường (Leon-Quinto et al, 2004).
Cũng sử dụng phương pháp điều trị bằng các tế bào gốc phôi chuột với một chất ức chế
enzyme phosphoinositide 3-kinase (PI3-K) để tạo ra các tế bào tiền thân từ các tế bào gốc phôi
trong suốt giai đoạn biệt hóa cuối cùng biểu hiện một số marker đặc hiệu cho tế bào β khác nhau.
Sau ghép vào chuột bị đái tháo đường, các tế bào này cũng cải thiện tình trạng đường huyết và
tăng cường sự sống cho động vật thí nghiệm (Hori et al, 2002). Những thí nghiệm ban đầu với
các tế bào gốc phôi người chứng minh rằng trong điều kiện nghiên cứu in vitro biệt hóa được
khoảng 1% các tế bào tiết insulin có mang ít nhất một số đặc điểm của tế bào nội tiết tuyến tụy
(Assady et al, 2001). Một quy trình biệt hóa đã được thay đổi khác (Lumelsky et al, 2001,
Rajagopal et al, 2003) cho phép tạo ra các cụm tế bào sản xuất insulin từ các tế bào gốc phôi
người (Segev et al, 2004), nhưng những cải tiến hơn nữa là cần thiết để tạo ra các tế bào có chức
năng giống tế bào tiểu đảo tụy. Các báo cáo này khơi gợi thêm những việc cần bổ để duy trì đặc
điểm chức năng của những tế bào trưởng thành như là việc kiểm soát glucose, kiểm soát việc sản
xuất insulin mà trong một số trường hợp thấp hơn 50 lần so với các tế bào β gốc (Lumelsky et al,
2001). Thật vậy, một số báo cao cho rằng các tế bào chết đi cũng hấp thụ insulin từ môi trường
nuôi cấy và gây ra sự nhầm lẫn của việc sản xuất insulin mà chúng thật sự không hoạt động
(Rajagopal et al, 2003).
Một số khó khăn trong việc tạo ra tế bào β từ tế bào gốc phôi từ những nỗ lực để áp dụng
các yếu tố đặc trưng của sự phát triển tụy giai đoạn cuối rất cần thiết cho các tế bào ở giai đoạn