Tế bào gốc là gì?

Theo định nghĩa sinh học, tế bào gốc là một tế bào chưa biệt hoá của một sinh vật đa bào có khả năng sản sinh thêm không giới hạn số lượng tế bào cùng loại, và từ đó biệt hoá thành các loại tế bào khác. Đây là những tế bào nền móng của mọi cơ quan và mô trong cơ thể con người.

Có những loại tế bào gốc nào?

Có nhiều loại tế bào gốc khác nhau từ các phần khác nhau của cơ thể. Về cơ bản trong cơ thể người có hai loại tế bào gốc chính – tế bào gốc mầm và tế bào gốc trưởng thành. Ngoài ra còn một loại tế bào gốc mới được lập trình hoá là tế bào gốc vạn năng cảm ứng (iPSCs). Hãy cùng tìm hiểu thêm về mỗi loại tế bào gốc qua thông tin dưới đây:

Tế bào gốc mầm – Đây là những tế bào gốc chiết xuất từ những cụm tế bào chưa biệt hoá bên trong phôi người. Chúng được chiết xuất ban đầu từ phôi thai người từ bốn tới năm ngày tuổi trong giai đoạn phát triển phôi bào. Đây là những phôi thai thêm được tạo ra trong quá trình thụ tinh nhân tạo (IVF), trong đó một vài trứng được thụ tinh trong ống nghiệm nhưng chỉ có duy nhất một trứng được cấy vào cơ thể người phụ nữ. Trong trường hợp thụ thai bình thường, giai đoạn hình thành phôi bào tiếp tục cho tới khi phôi thai được cấy vào tử cung vào cuối tuần thứ mười sau khi những cơ quan chính của cơ thể đã được tạo nên.

Tế bào gốc mầm có khả năng biệt hoá thành ba lớp giao tử đầu tiên – ngoại bì, nội bì và trung bì. Điều này có nghĩa là chúng có khả năng phát triển thành mỗi một trong hơn 200 loại tế bào của cơ thể người trưởng thành. Tuỳ thuộc vào giai đoạn chiết xuất từ cơ thể con người, chúng có khả năng làm sản sinh bất kỳ tế bào nào trong cơ thể con người. Đặc tính này của tế bào phôi thai gọi là tính toàn năng. Đặc tính khác của tế bào phôi thai là khả năng tự sản sinh vô hạn, nghĩa là chúng có thể tự làm mới mình không giới hạn trong điều kiện thích hợp. Do có hai đặc tính này, tế bào phôi thai được sử dụng như một liệu pháp để thay thế các mô sau khi bị tổn thương hay bệnh tật. Tế bào phôi thai đặc biệt được ứng dụng để chữa các bệnh như:

• Parkinson
• Khiếm thị hoặc chấn thương cột sống
• Ung thư
• Tiểu đường
• Các bệnh về máu và hệ thống miễn dịch

Tế bào phôi thai có giá trị vô cùng lớn đối với việc nghiên cứu như tìm hiểu về giai đoạn phát triển ban đầu của con người, gốc rễ của các bệnh liên quan tới gien di truyền hay thử nghiệm thuốc.

Tế bào gốc trưởng thành hay tế bào gốc chuyên mô – Tế bào gốc chuyên mô còn được gọi là tế bào gốc thân hay trưởng thành. Đây là những tế bào có tính chuyên biệt hơn tế bào gốc phôi. Chúng là những tế bào chưa biệt hoá có ở khắp cơ thể người. Những tế bào gốc này có thể sản sinh ra các loại tế bào khác nhau cho mô hoặc cơ quan chuyên biệt mà chúng khởi nguồn từ đó. Điều này có nghĩa là tế bào gốc trưởng thành có khả năng tái sinh toàn bộ một cơ quan từ một vài tế bào. Chúng được tìm thấy trong cơ thể trẻ em hoặc người lớn, không giống như tế bào gốc phôi chỉ được tìm thấy ở giai đoạn phôi bào của sự phát triển phôi thai.

Một trong những đặc tính của tế bào gốc trưởng thành giống như tế bào gốc phôi là khả năng tự tái sinh vô hạn. Nói cách khác, chúng có khả năng tự sản sinh số lượng qua quá trình biệt hoá – tự nhân thêm số lượng tế bào giống hệt nhau của một mô nào đó. Đặc tính khác của tế bào gốc trưởng thành là tính đa năng hay nói cách khác là khả năng đa biệt hoá có thể sản sinh ra các tế bào chuyên biệt khác, nghĩa là chúng có thể làm tăng lượng tế bào trưởng thành có chức năng chuyên biệt.

Mô ở người trưởng thành có chứa tế bào gốc là tuỷ xương, máu ngoại vi, não, tuỷ sống, gan, tuyến tụy, mạch máu, cơ xương, hệ thống tiêu hoá, giác mạc, võng mạc và danh sách sẽ còn tiếp tục qua các quá trình nghiên cứu.

Tế bào gốc ở người trưởng thành có một hạn chế chính. Đó là khá khó để chiết xuất và nuôi dưỡng chúng để đạt được số lượng cần thiết so với các tế bào gốc phôi. Tuy nhiên, tế bào gốc người trưởng thành lại được sử dụng phổ biến và rộng rãi để chữa trị các căn bệnh liên quan tới cấy ghép tủy xương:

• Máu trắng
• Ung thư liên quan tới máu hoặc xương

Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSCs) – Các tế bào này là một loại tế bào đa năng được sản sinh từ tế bào trưởng thành nhưng mang những đặc tính của tế bào gốc phôi. Những tế bào này có khả năng sản sinh vô hạn và làm tăng số lượng mọi loại tế bào khác trong cơ thể (như tế bào thần kinh, tim hay biểu bì). Đây là sự phát hiện có tính đột phá do nó vượt qua những hạn chế của tế bào gốc trưởng thành chỉ có thể sử dụng để điều trị những mô và cơ quan mà chúng khởi nguồn. Hiện tại các cuộc thí nghiệm vẫn đang diễn ra để tìm các phương pháp thay thế trong việc tạo ra tế bào gốc cảm ứng đa năng.