Tế bào gốc tạo máu là gì?

Tế bào gốc tạo máu (HSC) là tế bào gốc trưởng thành dành riêng cho mô có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào máu để đảm bảo cân bằng nội mô của máu trong suốt cuộc đời. Các dấu hiệu đầu tiên của quá trình tạo máu (hình thành tế bào máu) xảy ra trong quá trình phát triển phôi thai ở các đảo máu bên trong túi noãn hoàng và trong vùng động mạch chủ-gonad-mesonephros.

Những tế bào gốc tạo máu ban đầu này di chuyển trong các giai đoạn phát triển sau này vào nhau thai và gan của thai nhi, chúng đóng vai trò là các ngăn chính của quá trình tạo máu trước khi sinh. Một thời gian ngắn trước khi sinh, tế bào gốc tạo máu di chuyển đến tủy xương, nơi diễn ra quá trình tạo máu ở người trưởng thành trong suốt cuộc đời. Bên cạnh tủy xương, tế bào gốc tạo máu có thể được tìm thấy và phân lập từ các nguồn máu, chẳng hạn như các sản phẩm hấp thụ hoặc máu dây rốn. Tùy thuộc vào nguyên liệu ban đầu, hàm lượng tế bào gốc tạo máu thay đổi từ 0.1 đến 2,5%.

Quá khứ:

HSC là những tế bào gốc soma đầu tiên được phát hiện. Nghiên cứu về tế bào gốc tạo máu bắt đầu được phát hiện vào những năm 1960 và đã dẫn đến sự phát triển của các khái niệm cơ bản trong sinh học tế bào gốc, chẳng hạn như hốc tế bào gốc, tự đổi mới tế bào gốc và phân chia tế bào không đối xứng. Tế bào gốc tạo máu được sử dụng như một mô hình để hiểu sự điều hòa tạo máu và làm sáng tỏ các cơ chế thúc đẩy quá trình tự đổi mới tế bào gốc hoặc sự biệt hóa có định hướng đối với các loại tế bào máu cụ thể. Về mặt lâm sàng, tế bào gốc tạo máu hoặc các phân đoạn được làm giàu tế bào gốc tạo máu được sử dụng để điều trị các bệnh liên quan đến máu, như bệnh bạch cầu, bệnh hồng cầu hình liềm hoặc khiếm khuyết miễn dịch thiếu hụt miễn dịch kết hợp nghiêm trọng (SCID).

Rõ ràng, ban đầu thông qua công việc tìm cách mô tả tính nhạy cảm với bức xạ, tủy xương trưởng thành hiến tặng được cấy ghép vào những đơn vị nhận được chiếu xạ tổng hợp từ chuột có khả năng bảo vệ đơn vị nhận khỏi sự chiếu xạ gây chết người bằng cách tái tạo hệ thống tạo máu đã được triệt tiêu bởi chiếu xạ. Nghiên cứu này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển khái niệm tế bào gốc tạo máu vì các tế bào trong tủy xương có khả năng tạo ra hệ thống tế bào máu hoàn chỉnh, mặc dù tại thời điểm này, tế bào cụ thể vẫn chưa được phân lập và đặc trưng.

Trong những thí nghiệm ban đầu này, các khuẩn lạc vô tính có nguồn gốc từ người hiến tặng của nhiều dòng tạo máu có thể được xác định bằng phương pháp vĩ mô trong lá lách của những người được cấy ghép. Những đơn vị hình thành khuẩn lạc ở lá lách này, mặc dù không phải là tế bào gốc tạo máu cuối cùng, nhưng lại rất hữu ích trong việc cho phép xác định đặc điểm của các tế bào tiền thân chịu trách nhiệm phục hồi hệ tạo máu. Các tế bào tiền thân cụ thể dường như có khả năng hình thành nhiều dòng tạo máu từ trong một thuộc địa (đa năng), trong khi những tế bào khác dường như có khả năng hình thành các tế bào con vẫn giữ các đặc tính của tế bào gốc (tự đổi mới). Hai đặc điểm quan trọng này cuối cùng đã được công nhận là đặc điểm chính của tế bào gốc tạo máu.

Hiện tại:

Mặc dù khả năng tạo máu của chó phản ánh khả năng tạo máu của con người theo nhiều cách, nhưng các dấu hiệu kiểu hình miễn dịch của tế bào gốc tạo máu ở người (Dòng dõi – CD34 + CD38 – ) khác với các giống chó tương tự về mặt chức năng. Không giống như các dòng chuột giống nhau về mặt di truyền và miễn dịch, liệu pháp cấy ghép di truyền thành công ở người đòi hỏi phải vượt qua các rào cản miễn dịch đáng kể. Việc phát hiện ra hệ thống kháng nguyên bạch cầu người (HLA) của các thụ thể MHC lớp I và II, gắn kết với các thụ thể kháng nguyên tế bào T, cho phép sự kết hợp tương hợp mô giữa người cho và người nhận. Điều này được bổ sung với việc sử dụng ức chế miễn dịch trong và sau khi cấy ghép các tế bào gốc dị sinh từ những người hiến tặng có liên quan và không liên quan đến tình nguyện viên.

Sự tiến bộ của liệu pháp cấy ghép tế bào gốc đã tập trung vào nghiên cứu để mở rộng khả năng cung cấp của các nhà tài trợ cho bệnh nhân. Sử dụng các đơn vị máu cuống rốn làm nguồn tế bào gốc 43 , 44 và các phác đồ điều hòa và ức chế miễn dịch được phát triển gần đây đã cho phép cấy ghép đơn bội 45 trở thành hiện thực điều trị đồng thời hạn chế hậu quả miễn dịch của bệnh ghép đối với vật chủ. Những cách tiếp cận này ngày càng làm cho lựa chọn cấy ghép toàn thể sẵn có cho những bệnh nhân không có nguồn tế bào gốc hiến tặng tương ứng hoặc không liên quan đến tình nguyện viên

Ghép tế bào gốc tạo máu là một kỹ thuật có những bước tiến nhanh cung cấp cho một phương pháp điều trị tiềm năng với các ung thư máu (ví dụ, lơ xê mi, u lympho, đa u tủy xương) và các rối loạn huyết học khác (ví dụ, suy giảm miễn dịch tiên phát, thiếu máu giảm sinh, rối loạn sinh tủy). Ghép tế bào gốc tạo máu đôi khi cũng sẽ được áp dụng cho các khối u đặc ( một số khối u tế bào mầm) đáp ứng với hóa trị liệu. Ghép tế bào gốc tạo máu có khả năng là ghép tự thân hoặc ghép cùng loài. Máu ngoại vi đã được thay thế tủy xương như một nguồn cung cấp tế bào gốc và đặc biệt trong ghép tế bào gốc tự thân vì việc thu thập tế bào gốc dễ dàng hơn và bạch cầu trung tính, số lượng tiểu cầu sẽ hồi phục nhanh hơn.

Ghép tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn được giới hạn chủ yếu là ở trẻ em vì nó có quá ít tế bào gốc trong máu cuống rốn với một người lớn. Một nguồn tế bào gốc tiềm năng trong tương lai có khả năng là các tế bào gốc vạn năng (một số tế bào lấy từ người lớn và được lập trình lại để hoạt động như những tế bào gốc).

Hiện nay, ghép tế bào gốc tạo máu cùng loài thường bị hạn chế chủ yếu do thiếu người cho phù hợp. Người cho là anh chị em ruột trùng hoàn toàn hệ thống kháng nguyên bạch cầu người là lý tưởng, tiếp đó là người cho là anh chị em ruột có trùng hệ thống kháng nguyên bạch cầu người. Vì chỉ có một phần tư số bệnh nhân có người cho là anh chị em ruột nên người cho sẽ có cùng huyết thống không trùng hợp hoặc người cho không cùng huyết thống có trùng hợp (được xác định thông qua đăng ký quốc tế) thường được sử dụng. Tuy nhiên, tỷ lệ sống còn không bệnh của tạng ghép kéo dài có khả năng thấp hơn những tạng ghép được hiến từ người cho là anh chị em ruột có hệ thống kháng nguyên bạch cầu người giống nhau.

Tương lai:

Nghiên cứu xác định bản chất và quy định của tế bào gốc tạo máu đã cho phép các cơ quan điều hòa sản xuất tế bào máu được điều khiển theo những cách đã cách mạng hóa việc điều trị rối loạn máu và sử dụng cấy ghép tế bào gốc. Các kết quả mới lạ từ nghiên cứu tế bào gốc đang diễn ra tiếp tục hoàn thiện sự hiểu biết này và cung cấp cơ hội để cải tiến điều trị liên tục.

Những thách thức quan trọng vẫn còn. Chúng bao gồm: phát triển các phương pháp mạnh mẽ để duy trì tế bào gốc tạo máu trong ống nghiệm nhằm tăng cường nghiên cứu và mở rộng số lượng tế bào để điều trị; phát triển sự hiểu biết sâu sắc hơn về phân khúc tế bào gốc tạo máu và các cơ quan quản lý tế bào gốc tạo máu nội tại và bên ngoài; và để phát triển một cách an toàn khả năng trong tương lai để ‘lập trình lại’ các tế bào thành tế bào gốc tạo máu, sửa chữa các tế bào gốc tạo máu bị khiếm khuyết về mặt di truyền cho phép cấy ghép các tế bào bệnh nhân syngeneic ‘đã được sửa chữa’ hoặc cấy ghép các tế bào tạo máu được lập trình lại để điều trị theo hướng chống lại các bệnh cụ thể của bệnh nhân.

Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec đã đạt được nhiều thành tựu trong việc sử dụng ghép tế bào gốc tạo máu để điều trị các bệnh ung thư máu và tủy xương. Để đảm bảo an toàn và hiệu quả điều trị tối ưu, bệnh nhân từ khi ghép tế bào gốc sẽ được chuyển vào khu vô trùng để cách ly, chăm sóc và điều trị đặc biệt trong phòng cách ly cho đến khi các chỉ số xét nghiệm sau ghép trở về bình thường, sau đó mới chuyển về phòng bệnh thường. Bằng phương pháp này, nhiều bệnh nhân mắc bệnh lý máu ác tính đã được chữa trị triệt để tại Vinmec.

Nguồn tham khảo: miltenyibiotec.com, nature.com, msdmanuals.com