Home Thông tin tổng hợp Cơ chế chữa lành diệu kỳ của tế bào

Cơ chế chữa lành diệu kỳ của tế bào

§

Chủ đề

Dòng chảy


Tác giả: Jordana Cepelewicz | Nguồn: Wired

Biên dịch: Mỹ Châu | Hiệu đính: Nhi

04/01/2020

Khởi đầu của một phôi thai chỉ là một tế bào duy nhất. Không lâu sau, tế bào đó phân chia thành hai tế bào, rồi bốn, rồi tám, và cứ thế tiếp tục — một quá trình được đặc trưng bởi sự tăng trưởng nhanh chóng, khi đó những tế bào nguyên sơ không chuyên biệt này sinh sôi nảy nở rất nhanh để khởi tạo nên tất cả các mô của cơ thể. Cơ thể càng phát triển, các tế bào gốc phôi1 (embryonic stem cells) (và sau này là tế bào gốc thai) càng trở nên chuyên biệt hơn. Chúng biệt hóa2 thành tiền thân của những dòng tế bào khác nhau, từ đó tạo ra các tế bào trưởng thành hơn: tế bào máu, tế bào thần kinh, tế bào cơ, tế bào ruột. Những thay đổi quan trọng về chức năng của mô tiếp tục diễn ra sau sinh, khi cơ thể đứa trẻ thích nghi với sự sống bên ngoài tử cung, như lần đầu tiên sử dụng phổi để hít thở không khí và dùng hệ tiêu hóa xử lý thức ăn.

Quần thể tế bào gốc phôi ở người. Ảnh: Wikimedia.

Một số quần thể tế bào vẫn giữ lại tính mềm dẻo (plasticity) ban đầu và trở thành các tế bào gốc trưởng thành3, vừa giúp duy trì các mô qua từng ngày, vừa để chữa lành vết thương. Hơn nữa, trong những năm gần đây, chúng ta nhận thấy rằng không phải chỉ có những tế bào đó giữ lại tính linh hoạt: Thỉnh thoảng, khi quá trình chữa lành cần đến, các tế bào chuyên biệt hơn cũng có thể quay ngược lại vài cấp, hay “biệt hóa ngược” (de-differentiate), để trở về trạng thái giống như tế bào gốc.

Nhưng những kết quả nghiên cứu mới cho thấy tính mềm dẻo đó thậm chí còn có thể vượt xa hơn những gì mà các nhà khoa học vẫn tưởng. Ba nhóm nghiên cứu đã quan sát được rằng trong quá trình tái tạo mô, những giải pháp thường thấy ở các tế bào gốc trưởng thành (và các tế bào biệt hóa ngược tương tự) là chưa đủ. Thay vào đó, các tế bào của mô bị tổn thương sẽ quay ngược thời gian và trở về trạng thái bào thai, tận dụng sức mạnh tăng sinh mạnh mẽ từng là đặc trưng của quá trình phát triển — một quá trình tưởng như đã im hơi lặng tiếng từ lâu.

Các tế bào của mô bị tổn thương sẽ quay ngược thời gian và trở về trạng thái bào thai, tận dụng sức mạnh tăng sinh mạnh mẽ từng là đặc trưng của quá trình phát triển — một quá trình tưởng như đã im hơi lặng tiếng từ lâu.

Bom nguyên tử và các tế bào tự làm mới

Đầu những năm 1900, các nhà khoa học đưa ra lý thuyết rằng những loại tế bào máu cụ thể mà họ đã phân biệt được dưới kính hiển vi — hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu — đều xuất phát từ một nguồn chung, nguyên thủy hơn: tế bào gốc. Nhưng phải đến tận những năm 1950 và 60, các nhà nghiên cứu mới có bằng chứng chắc chắn về sự tồn tại của các tế bào gốc này và bắt đầu phân định các đặc tính độc đáo của chúng.

Việc phát hiện ra những tế bào gốc đầu tiên gián tiếp đến từ các vụ ném bom nguyên tử xuống Hiroshima và Nagasaki vào năm 1945. Các nhân viên y tế đã quan sát thấy rằng việc phơi nhiễm phóng xạ khiến cho số lượng bạch cầu của những người sống sót sụt giảm đột ngột, và các thí nghiệm trên chuột cho thấy việc cấy ghép tủy xương có thể bù đắp những thiếu hụt đó. Nghiên cứu trong nhiều thập kỷ tiếp theo dần tiết lộ lý do tại sao: Một quần thể tế bào trong tủy có thể tự sản sinh và biệt hóa thành nhiều dòng tế bào máu khác nhau và chuyên biệt hơn. Đây là những tế bào gốc tạo máu.

Chúng hoạt động khác hẳn kiểu hành vi của các tế bào chuyên biệt hơn. Khi một tế bào đã biệt hóa phân chia, nó tạo ra hai bản sao của chính nó — và tùy từng loại tế bào mà số lần phân bào sẽ bị hạn chế tương ứng. Nhưng điều này không đúng với tế bào gốc được phân tách từ tủy xương. Các tế bào này phân chia trong khoảng thời gian cực kỳ dài, qua một quá trình được gọi là sự tăng sinh. Hơn nữa, sự phân chia đó không đối xứng: Mỗi tế bào gốc không chỉ tạo một bản sao của chính nó mà còn tạo ra một tế bào con được mặc định trở thành một loại tế bào máu cụ thể. Đối với những tế bào con đã biệt hóa này, chúng thường không thể biệt hóa ngược lại được nữa.

Sau này, khi các quần thể tế bào gốc được tìm thấy ở những cơ quan khác, thì “mô hình này … được sử dụng làm khuôn mẫu để diễn giải các quan sát thực nghiệm trên bất kỳ mô của động vật có vú nào khác,” Hans Clevers, một nhà di truyền học phân tử tại Viện Hubrecht ở Hà Lan và một trong những chuyên gia hàng đầu thế giới về tế bào gốc, viết vào năm 2015. Nhưng đó không hẳn là một điều tốt. “Nỗ lực để ép các quan sát trên mô cứng vào hệ thống các cấp [đã thấy ở tế bào gốc máu],” Clevers tiếp tục, “đã dẫn đến những lý thuyết, thuật ngữ, cách tiếp cận thực nghiệm mơ hồ và những cuộc tranh cãi nảy lửa, mà phần nhiều vẫn chưa được giải quyết.”

Mềm dẻo về mọi thứ

Mặc dù vậy, vào thời điểm mà Clevers viết ra những điều trên, khái niệm về việc thế nào là một tế bào gốc đã trải qua một cuộc cải tổ lớn. Vào cuối những năm 1990, lần đầu tiên các tế bào gốc từ phôi người được phân tách và nuôi cấy. Từ đó, ta thấy rằng không giống như tế bào gốc trưởng thành, vốn chỉ có thể tạo ra các loại tế bào được tìm thấy trong mô gốc của chúng (chẳng hạn, một tế bào gốc máu trong tủy xương có thể tạo ra một tế bào bạch cầu trung tính, nhưng không thể biệt hóa thành tế bào thần kinh trong não), các tế bào gốc phôi có tiềm năng trở thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể.

Trong khi đó, các tế bào gốc trưởng thành trong các mô không phải tủy xương dường như không phải lúc nào cũng hoạt động tương tự như các tế bào gốc máu. Những tế bào gốc trưởng thành trong ruột, được các nhà khoa học nghiên cứu trong suốt những năm 1990 và 2000, đã cho thấy một số quần thể tế bào gốc có thể tái tạo mạnh mẽ hơn nhiều so với những tế bào gốc trong tủy xương, và đôi khi có thể phân chia đối xứng. Một số cơ quan, bao gồm tụy và thận, dường như không có các quần thể tế bào gốc riêng biệt — tức là các tế bào khác trong những mô đó có thể phải đảm nhận nhiệm vụ giống như tế bào gốc trong trường hợp cần thiết. Theo Clever: “Việc tìm kiếm các tế bào gốc như một thực thể vật lý có lẽ cần được thay thế bằng việc tìm kiếm chức năng tế bào gốc.”

Bước ngoặt thật sự trong việc đưa ra bằng chứng rõ ràng về tính mềm dẻo này xuất hiện vào năm 2006, khi Shinya Yamanaka và Kazutoshi Takahashi ở Đại học Kyoto tại Nhật Bản trích xuất các tế bào mô liên kết từ chuột trưởng thành, và chỉ cần cấy thêm bốn gen, đã tẩy não và biến đổi thành công chúng thành các tế bào như tế bào gốc phôi. (Cuối cùng công trình nghiên cứu đó đã giúp Yamanaka giành được giải Nobel.)

Các nhà khoa học nhanh chóng tiếp nối bằng một loạt nghiên cứu để xem liệu điều này cũng có thể xảy ra tự nhiên hay không. Có vẻ như nó chắc chắn xảy ra trong quá trình hình thành các khối u — ung thư chứa các tế bào gốc, cũng như các tế bào đã biệt hóa bị đột biến thành trạng thái giống tế bào gốc — nhưng liệu một quá trình như vậy cũng có thể đại diện cho một điều gì đó trật tự, lành mạnh hay không? Câu trả lời hóa ra là có. Hàng loạt các loại tế bào trên khắp cơ thể — trong da, phổi, và dạ dày — có thể biệt hóa ngược thành tế bào gốc bình thường khi bị chấn thương dẫn đến viêm và tổn thương. Trong những trường hợp này, mặc dù các tế bào mới biệt hóa thường có thể dễ dàng quay về trạng thái tế bào gốc ban đầu hơn, nghiên cứu cũng bắt đầu cho thấy ngay cả các tế bào đã dấn sâu vào trạng thái chuyên biệt vẫn có thể quay trở lại.

Tuần này (09/02/2018), một nhóm nghiên cứu do nhà di truyền học Riccardo Fodde dẫn đầu ở Trung tâm Y tế Đại học Erasmus, Hà Lan, đã báo cáo rằng một loại tế bào như vậy — các tế bào Paneth trong ruột, có chức năng tiết ra các phân tử kiểm soát thành phần vi khuẩn đường ruột và tình trạng tiêu hóa — sẽ thay thế các biểu hiện gen bình thường bằng các biểu hiện giống tế bào gốc sau khi bị tổn thương. Ở trạng thái bình thường, những tế bào này không hề phân chia, nhưng một khi chúng được đẩy vào trạng thái giống như tế bào gốc, chúng sẽ sinh sôi nảy nở nhanh chóng như tế bào gốc, đồng thời tạo ra các tế bào bản sao của mình và các tế bào biệt hóa.

Kết quả tương tự cũng đã được chứng minh trong các dòng tế bào khác. Thậm chí, một số phòng thí nghiệm đang cố gắng bắt lại các tế bào đang trong quá trình biệt hóa ngược. “Tế bào của chúng ta mềm dẻo và phản ứng với tổn thương tốt hơn nhiều so với những gì ta vẫn tưởng,” Fodde nói. Chúng mềm dẻo đến mức, Simon Buczacki, một nhà nghiên cứu bệnh ung thư tại Đại học Cambridge, cho biết, “bây giờ ai cũng nói là mọi thứ đều mềm dẻo, mọi thứ đều có thể trở thành một tế bào giống tế bào gốc nếu nó được thúc đẩy.”

Ở trạng thái bình thường, những tế bào này không hề phân chia, nhưng một khi chúng được đẩy vào trạng thái giống như tế bào gốc, chúng sẽ sinh sôi nảy nở nhanh chóng như tế bào gốc, đồng thời tạo ra các tế bào bản sao của mình và các tế bào biệt hóa.

Trở về trạng thái bào thai

Nhưng chính xác thì sự biến đổi đó diễn ra như thế nào ở cấp độ phân tử? Nhất là khi, nếu khái niệm về tế bào gốc hóa ra đã phức tạp đến thế, trạng thái “giống tế bào gốc” (stemlike) của một tế bào biệt hóa ngược thực tế ra sao?

Một số nghiên cứu gần đây, trong đó có một bài được công bố năm 2016 và hai bài khác vào năm ngoái (2017), đã đưa ra một số bằng chứng thuyết phục được giới nghiên cứu công nhận. Những bằng chứng này cho thấy ít nhất một số tế bào biệt hóa có thể tạm thời biểu hiện một chương trình phát triển của gen, để không chỉ trở về trạng thái tế bào gốc trưởng thành mà còn về hẳn trạng thái tương tự như một cơ quan đang phát triển trong bào thai.

Khi nhìn lại, những phát hiện này có lẽ không quá bất ngờ: Các nhà nghiên cứu kỳ nhông và các động vật lưỡng cư khác — những hình mẫu cho quá trình tái tạo mô, đã nhận thấy hiện tượng này diễn ra thường xuyên và trên quy mô lớn. Những sinh vật này có thể tái tạo cả các chi — xương, cơ, sụn và những thứ khác — bằng cách tóm tắt lại quá trình phát triển trên một cấu trúc chồi hình thành tại vị trí tổn thương. Nhưng con người và hầu hết các loài động vật đều không có khả năng hình thành mô theo cách này.

Hiện giờ, các nhà khoa học mới chỉ đặt ra giả thuyết rằng quá trình biệt hóa ngược, xảy ra trong tái tạo mô và ung thư, có bao gồm sự kích hoạt một trình tự phát triển hoặc trình tự phản ứng phôi4. Nhưng các nghiên cứu về hoạt động của gen đặc trưng trong phôi trong các tế bào này, nhằm củng cố phỏng đoán đó, lại mang đến những kết quả khác nhau. “Đó là một ý tưởng hấp dẫn,” theo Andrew McMahon, một nhà nghiên cứu tế bào gốc chuyên về thận tại Đại học Nam California. “Nhưng thành thật mà nói, chúng ta chưa có bằng chứng nào rõ ràng.”

Một phần quan trọng của những phát hiện mới nhất chính là: chúng chỉ ra rằng các nhà nghiên cứu về quá trình tái tạo ở người và các động vật khác có thể đã nhầm dấu hiệu cần tìm. Có lẽ họ nên tìm kiếm các dấu hiệu bào thai, thường xuất hiện trễ hơn một chút trong quá trình phát triển, thay vì các gen ở phôi.

Đó không phải là hướng đi lúc đầu của Richard Keysley và Ophir Klein, hai nhà nghiên cứu tại Đại học California ở San Francisco. Ban đầu, Locksley, một nhà miễn dịch học nghiên cứu về dị ứng và hệ miễn dịch, muốn theo dõi vai trò của các tế bào gốc trong phản ứng của ruột với những tổn thương do giun ký sinh gây ra ở chuột.

“Nhưng chúng tôi nhanh chóng nhận thấy mọi thứ rẽ sang một lối khác,” Locksley nói. Ông đã nghĩ rằng các tế bào gốc nằm gần những mô bị giun ký sinh xâm nhập sẽ hoạt động mạnh hơn, hình thành những dòng tế bào mới và thực hiện các phục hồi cần thiết. Trái lại, các dấu hiệu di truyền được sử dụng để xác định các tế bào gốc đó đã biến mất hoàn toàn. Tuy nhiên, ngay cả khi quần thể này cạn kiệt, các tế bào xung quanh vết thương vẫn bắt đầu phân chia nhanh hơn bình thường. “Điều đó cho thấy có lẽ các tế bào đã chuyển sang một trạng thái mới để phản ứng lại tổn thương,” theo Ysbrand Nusse, tác giả chính của bài nghiên cứu mà nhóm này vừa xuất bản trên tạp chí Nature vào tháng 6 (năm 2018).

Phải mất nhiều năm sau, nhóm nghiên cứu mới tìm ra tác nhân kiểm soát sự biến đổi đó. Locksley bắt đầu hợp tác với Klein, một đồng nghiệp nghiên cứu tế bào gốc của ông ở Đại học California ở San Francisco: Kết quả nằm ngoài dự đoán [của Locksley] đã thu hút sự quan tâm của Klein. Họ phát hiện ra rằng một phản ứng miễn dịch đặc biệt đã được kích hoạt và gen Sca-15 có biểu hiện ở mức độ cao trong mô bị tổn thương. Khi được nuôi cấy trên đĩa, những tế bào biểu hiện gen Sca-1 sẽ hình thành các đốm mô trông giống ở giai đoạn bào thai hơn giai đoạn trưởng thành — một liên hệ chỉ mới được đưa ra vài năm trước, khi các nhà khoa học mô tả sự phát triển của ruột ở giai đoạn bào thai về mặt phân tử.

Nhóm của Klein và Locksley nhận thấy một số lượng lớn các gen khác thường biểu hiện trong quá trình phát triển cũng được tạm thời kích hoạt lại. Quá trình tái lập trình tế bào này cũng xảy ra sau khi tế bào bị chiếu xạ hoặc gặp phải các loại tổn thương khác. Để đối phó với các tổn thương do viêm, có vẻ như các tế bào sẽ đánh thức một loại ký ức từ giai đoạn bào thai (mặc dù các nhà nghiên cứu đã cẩn thận chỉ ra rằng điều này không có nghĩa là tế bào quay ngược hoàn toàn về trạng thái bào thai hoàn chỉnh). Điều đó ngụ ý rằng “các tế bào trưởng thành có thể kích hoạt lại các trình tự phản ứng đã từng được sử dụng trong suốt quá trình định hình mô ban đầu,” theo Kelley Yan, bác sĩ chuyên khoa tiêu hóa tại Trung tâm Y tế Irving thuộc Đại học Columbia ở New York, người không tham gia nghiên cứu trên.

Hai nhóm nghiên cứu khác cũng đã phát hiện một hiện tượng tương tự. Vào năm 2016, một nhóm nghiên cứu do nhà hóa sinh Marie-Isabelle Garcia tại Đại học Libre de Bruxelles ở Bỉ dẫn đầu đã công bố trên tạp chí Development kết quả nghiên cứu cho thấy mô dạ dày bị tổn thương ở chuột có biểu hiện lại một dấu hiệu protein mà trước đó đã được xác định trong các tế bào tiền thân từ dạ dày bào thai.

Để đối phó với các tổn thương do viêm, có vẻ như các tế bào sẽ đánh thức một loại ký ức từ giai đoạn bào thai.

Gần đây, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Kim Jensen, một nhà sinh học phân tử tại Đại học Copenhagen, đã tìm thấy thêm bằng chứng cho quá trình này trong đại tràng của những con chuột bị viêm ruột. Không chỉ phát hiện dấu hiệu Sca-1 và các dấu hiệu khác đặc trưng của bào thai trong mô đang tái tạo, mà Jensen và các đồng nghiệp còn đề cập đến một cơ chế đầy tiềm năng: Báo cáo của họ trong tạp chí Cell Stem Cell tháng 12 năm ngoái chỉ ra rằng các lực cơ học từ khuôn nền ngoại bào6 (extracellular matrix) bao quanh và chống giữ cho các tế bào đã kích hoạt một trình tự phản ứng để bắt đầu quá trình chữa lành. Khi đó khuôn nền trở nên đặc cứng — Jensen mong rằng có thể chứng minh được điều này cũng là tín hiệu cho trạng thái bào thai.

Những kết quả này “chỉ ra rằng đây là một quá trình phổ biến khi xuất hiện viêm hoặc thương tổn,” Garcia nói. “Nó giống như một hệ thống bảo vệ” mà cơ thể đã giữ lại từ giai đoạn phát triển.

Vấn đề về cấu trúc hạ tầng

Theo Locksley, nhận định trên khá hợp lý, nhất là khi ta xem xét cách hệ thống đó hoạt động. “Các hệ cơ quan của bào thai xây dựng cấu trúc hạ tầng rất nhanh chóng,” ông cho biết. “Bạn chỉ đơn giản bố trí các cơ quan: đường phố nằm ở đâu, rồi ống dẫn điện, hệ thống ống nước.” Trong quá trình chữa lành cũng vậy, mục tiêu quan trọng nhất là nhanh chóng tăng số lượng tế bào và khiến chúng trở nên càng linh hoạt và cơ động càng tốt. Điều quan trọng nhất cần làm là trám lỗ hổng của mô lại. Nó cũng giống như “rải nhựa đường lên trên ổ gà,” Lockley nói, chỉ ra rằng đó là cách tiết kiệm năng lượng nhất để hồi phục tổn thương, dù là tổn thương ở cơ tim sau một cơn đau tim hay trên da sau khi bị bỏng nặng. “Nếu đã có một giải pháp khôi phục cấu trúc hạ tầng ít tốn kém hơn, vậy thì ai quan tâm bạn tạo ra một trái tim bằng cách sử dụng các tế bào tim bào thai cơ chứ? Bạn cần nó tái tạo trước đã, biệt hóa thì tính sau.”

“Điều này luôn lặp đi lặp lại trong sinh học,” Nusse bổ sung. “Một số nguyên tắc nhất định được áp dụng hết lần này đến lần khác trong nhiều trường hợp khác nhau. Vì vậy, để hồi phục mô, bạn cũng sẽ sử dụng chính các trình tự và mẫu hình từng được dùng để tạo ra mô đó.” Loài lưỡng cư là một ví dụ rõ rệt. Hiện giờ, “dường như một điều tương tự, nhưng cơ bản hơn, cũng đang xảy ra trong ruột” của động vật có vú, Nusse cho biết.

Tin xấu là các chuyên gia cho rằng ung thư — “về cơ bản là bệnh viêm mãn tính,” theo Buczacki — có thể phát triển khi quá trình tái tạo này xảy ra sai sót. Khi các tế bào trưởng thành trở lại trạng thái tăng sinh lâu dài như trong bào thai, nguy cơ chúng bị đột biến cũng tăng lên. Một hoặc nhiều đột biến trong số đó có thể khiến các tế bào bị mắc kẹt trong trạng thái chữa lành kiểu bào thai lâu hơn, ngăn chúng biệt hóa trở lại đặc tính chuyên biệt của chúng và dẫn đến sự tăng sinh ngoài tầm kiểm soát, vốn đặc trưng cho các khối u.

Có một số bằng chứng ủng hộ thuyết này: Nguy cơ ung thư gia tăng ở những bệnh nhân mắc bệnh viêm ruột hay trải qua một số loại chấn thương vật lý nhất định.

Bây giờ, các chuyên gia khác nghiên cứu các tế bào trên khắp cơ thể có khả năng biệt hóa ngược trong quá trình tái tạo hoặc ung thư có thể trở lại với dữ liệu của họ. Lần này, mục tiêu của họ là nhanh chóng tìm hiểu xem có đúng là trạng thái bào thai đã được khởi động để xúc tiến quá trình này hay không. “Tôi không nghĩ họ đã thử tìm kiếm các dấu hiệu bào thai, nhưng tôi cá là chúng có tồn tại,” Jason Mills nói, một nhà sinh vật học tại Đại học Washington ở St. Louis cho hay. “Tôi nghĩ là chưa có ai liên hệ tới điều này.”

Một quá trình tế bào mới

Trên thực tế, Mills là một trong những người đi đầu trong một nỗ lực gần đây nhằm củng cố mối liên hệ đó: Ông cố gắng tập hợp các chuyên gia về tái tạo và ung thư ở các cơ quan khác nhau, với hy vọng đào sâu vào cơ chế được bảo toàn7 đằng sau quá trình biệt hóa ngược. (Ông đang lên kế hoạch cho hội nghị đầu tiên về chủ đề này, sẽ tổ chức ở Colorado vào tháng 1/2019.)

“Càng lùi về trạng thái phôi, các tế bào càng trông giống nhau,” ông nói. “Vì vậy, chúng ta có thể tìm kiếm các dấu hiệu toàn diện của sự tái tạo hoặc phát triển ung thư bằng cách xem xét quá trình này.” Mills so sánh quá trình này với các quá trình tế bào được bảo toàn khác, như nguyên phân8 và chết rụng tế bào9. Trên tinh thần đó, ông và các đồng nghiệp của mình đặt tên cho các hiện tượng biệt hóa ngược trong hồi phục mô và ung thư: “quá trình tái sinh” (paligenosis)10, hay “sự quay ngược về trạng thái sản sinh” (a return to a generative state).

Ví dụ, trong một bài báo xuất bản vào tháng 2 trên Tạp chí EMBO, nhóm nghiên cứu của ông đã phác thảo cách mà các tế bào quay về trạng thái phân chia nhanh chóng và nguyên thủy hơn, gồm một chuỗi các trình tự phản ứng được bảo toàn. Các tế bào chính trong thành dạ dày và các tế bào tuyến tụy trưởng thành đều thực hiện chức năng tiết dịch trong các mô tương ứng và đều trải qua những thay đổi giống nhau khi phản ứng với tổn thương: Chúng cùng mất đi một số dấu hiệu, biểu hiện các gen tương tự nhau, và đều thu nhỏ lại, giống với tế bào phôi thai hơn. Trong cả hai trường hợp, các tế bào này trước hết giảm các đặc trưng cho sự biệt hóa, rồi phân bổ lại năng lượng để hỗ trợ phân bào thay vì hoạt động tiết dịch. Những tế bào này cũng được xem là tế bào gốc trong các khối u ở dạ dày và tụy, phù hợp với nhận định rằng ung thư có thể xảy ra khi quá trình tái sinh bị chệch hướng. Mills và những người khác đã xác định được một vài gen và trình tự phản ứng liên quan, nhưng vẫn còn nhiều vấn đề chưa được giải mã.

Cho đến bây giờ, Mills cho biết ông mới chủ yếu tập trung vào sinh học tế bào và các cơ chế cấu trúc và truyền tín hiệu trong mỗi tế bào, “chứ không phải vào phương diện bào thai.” Trong khi ông và các đồng nghiệp tìm cách mô tả đầy đủ hơn quá trình tái tạo, những công trình nghiên cứu như của Locksley và Klein có thể giúp họ tìm thấy những hướng đi mới.

Dĩ nhiên, vẫn còn một chặng đường dài để củng cố những ý tưởng này. Chẳng hạn, Klein, Locksley, Jensen và Garcia cần phải tìm ra điều gì đã kích hoạt phản ứng giống giai đoạn bào thai mà họ đã thấy trong các thí nghiệm khác nhau — nó đến từ một loại tế bào cụ thể hay tất cả các loại, và các tế bào kích hoạt đó liên quan gì đến các tế bào gốc ban đầu bị ức chế. Garcia đặc biệt quan tâm đến những gì xảy ra sau các hiện tượng này: tức là giai đoạn biệt hóa ngược của quá trình tái tạo hoạt động ra sao.

Họ cũng cần tìm hiểu cơ chế hoạt động của chúng ở người chứ không chỉ ở loài chuột, và kiểm tra chắc chắn xem quá trình đảo ngược này cần thiết đến mức nào về chức năng. Giả định hợp lý là quá trình này xảy ra để trám lại một vùng tế bào [bị tổn thương] càng nhanh và hiệu quả càng tốt, nhưng các nhà nghiên cứu cần chứng minh được điều đó.

Sau khi làm được những điều trên, chúng ta mới có thể tìm ra các cơ chế mà quá trình này sử dụng, và sau đó khai thác chúng để nuôi cấy các mô tốt hơn trong phòng thí nghiệm, hay tìm ra cách khởi động quá trình chữa lành các tổn thương và bệnh tật. Đây là một thứ ta có thể thêm vào “hộp công cụ dùng để thúc đẩy sự chữa lành hoặc phòng ngừa các tổn thương,” Yan chia sẻ. “Là một nhà khoa học-bác sĩ, điều đó khiến tôi vô cùng thích thú.”


  1. Tế bào gốc phôi (embryonic stem cell): Là loại tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cell), được tìm thấy trong khối tế bào bên trong (inner cell mass) của phôi nang (blastocyst) ở thời điểm ngay sau khi trứng được thụ tinh. Chúng có khả năng biệt hóa thành mọi tế bào cơ thể trừ tế bào phôi. Đọc thêm: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Embryonic_stem_cell

  2. Biệt hóa (differentiate): Là quá trình một tế bào biến đổi từ loại tế bào này thành một loại tế bào khác, phổ biến nhất là tế bào biến đổi thành một loại tế bào chuyên biệt hơn. Sự biệt hóa xảy ra nhiều lần trong quá trình phát triển của một sinh vật đa bào khi nó biến đổi từ một hợp tử đơn giản thì một hệ thống phức tạp gồm mô và các loại tế bào. Sự biệt hóa tiếp tục diễn ra đến lúc trưởng thành khi tế bào gốc trưởng thành phân chia và tạo ra những tế bào con biệt hóa hoàn toàn trong quá trình sửa chữa mô và quá trình thay thế tế bào. Đọc thêm: https://vi.m.wikipedia.org/wiki/Bi%E1%BB%87t_h%C3%B3a_t%E1%BA%BF_b%C3%A0o

  3. Tế bào gốc trưởng thành (adult stem cell) (còn gọi là tế bào gốc sinh dưỡng (somatic stem cell)): Là tế bào gốc duy trì và sửa chữa các mô bị tổn thương, tăng sinh chậm và chỉ có thể biệt hóa thành loại tế bào chuyên biệt ở mô gốc của chúng. Tế bào gốc trưởng thành có thể được tìm thấy ở cả trẻ em và người lớn. Chúng thường rất hiếm và tồn tại ở số lượng rất ít, có thể được tìm thấy ở trong máu dây rốn và các mô khác. Đọc thêm: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Adult_stem_cell

  4. Trình tự sinh học: Là một chuỗi các phản ứng giữa các phân tử trong tế bào nhằm tạo ra những vật chất nhất định hoặc gây ra sự thay đổi bên trong tế bào. Trình tự này có thể kích hoạt sự hình thành những phân tử mới như chất béo hoặc protein, hoặc bật/tắt các gen hay thúc đẩy tế bào dịch chuyển. Các trình tự này đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu cải tiến bộ gen. Đọc thêm: https://en.wikipedia.org/wiki/Biological_pathway

  5. Sca-1: Là viết tắt của cụm từ “kháng nguyên 1 của tế bào gốc” (stem cells antigen-1), có ký hiệu gen là Ly6A. Đây là dấu hiệu sinh học phổ biến dùng để nhận diện tế bào gốc tạo máu (hematopoietic stem cell) cùng với những dấu hiệu khác. Đọc thêm: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sca-1

  6. Khuôn nền ngoại bào (extracellular matrix): Là chất nền bao bên ngoài các tế bào của mô. Chúng là tập hợp các đại phân tử xếp thành cấu trúc không gian ba chiều, giúp nâng đỡ các tế bào xung quanh và hỗ trợ các hoạt động sinh hóa của tế bào. Cấu trúc không gian này phù hợp, thuận lợi với chức năng của mỗi mô. Khuôn nền ngoại bào giống như một hệ thống dẫn truyền thông tin (tín hiệu) giữa các tế bào kế cận nhau hay giữa tế bào với chính khuôn nền ngoại bào của mô. Đọc thêm: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Extracellular_matrix

  7. Trong sinh học, nếu một cơ chế, trình tự hoặc vật chất được bảo toàn tức là chúng được duy trì và giữ nguyên qua quá trình tiến hóa bởi sự chọn lọc tự nhiên vì chúng đóng vai trò quan trọng hoặc rất cần thiết cho sự phát triển.

  8. Nguyên phân (hay phân bào nguyên nhiễm) (mitosis): Là một phần của chu kỳ tế bào khi các nhiễm sắc thể kép được tách ra và đi về hai nhân tế bào mới. Quá trình này chia tế bào mẹ thành hai tế bào con giống hệt nhau về mặt di truyền. Đọc thêm: https://vi.m.wikipedia.org/wiki/Nguy%C3%AAn_ph%C3%A2n

  9. Chết rụng tế bào (apoptosis): là quá trình chết của tế bào do cơ thể tự lập trình, xảy ra ở các sinh vật đa bào và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của động thực vật.Trái với hoại tử, một dạng chết của tế bào do chấn thương có nguyên nhân từ các chấn thương cấp tính, tế bào chết rụng phân rã thành các cấu trúc gọi là tiểu thể chết rụng và các tiểu thể này sẽ bị các thực bào xung quanh tiêu hóa trước khi các thành phần bên trong tế bào có thể tràn ra ngoài và gây hư hại cho các tế bào xung quanh. Đọc thêm: https://vi.m.wikipedia.org/wiki/Ch%E1%BA%BFt_r%E1%BB%A5ng_t%E1%BA%BF_b%C3%A0o

  10. Paligenosis: Cụm từ có nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp, trong đó: “palin” (again – lại), “genes” (sinh ra – give birth), “osis” (quá trình – process).

- Advertisment -

Most Popular

Recent Comments