Tìm hiểu về tế bào gốc tủy xương và ứng dụng

Tác giả: Ngô Thị Thúy An , bài viết được tư vấn chuyên môn bởi: TS.BS Takaaki Matsuoka Viện trưởng Trung tâm tế bào gốc Helene

Tế bào gốc tủy xương đang được các chuyên gia y tế đánh giá cao với nhiều ứng dụng tuyệt vời trong điều trị các bệnh về máu, biến chứng nhồi máu cơ tim và chấn thương xương khớp. Vậy tế bào này là gì và bằng cách nào mà nó có những công dụng tuyệt vời đó. Hãy cùng Mirai Care tìm hiểu bên dưới nhé. 

1. Tủy Xương là gì? Tế bào gốc tủy xương là gì?

1.1. Tủy xương là gì?

Tủy xương là mô mềm, xốp nằm ở khu vực trung tâm của xương. Tủy xương khỏe mạnh là một phần thiết yếu của cơ thể, vì nó chứa các tế bào gốc tạo ra tế bào máu và các tế bào tạo nên hệ thống miễn dịch. Mỗi loại tế bào máu do tủy xương tạo ra đều có một vai trò quan trọng. Các tế bào hồng cầu mang oxy đến các mô trong cơ thể. Tiểu cầu cầm máu bằng cách giúp đông máu. Các tế bào bạch cầu chống lại nhiễm trùng. Tế bào gốc tủy xương có thể trưởng thành thành nhiều loại tế bào khác nhau, mỗi loại có chức năng quan trọng riêng trong cơ thể.

1.2. Tế bào gốc tủy xương là gì?

Tế bào gốc tủy xương là những tế bào chưa biệt hóa được tìm thấy trong tủy xương, là mô mềm và xốp nằm trong các khoang xương. Những tế bào này có khả năng đặc biệt để biệt hóa thành nhiều loại tế bào máu khác nhau, bao gồm hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu.

Tủy xương chứa hai loại tế bào gốc: trung mô và tạo máu.

• Tủy xương đỏ bao gồm một mô sợi mỏng manh, có nhiều mạch máu chứa các tế bào gốc tạo máu. Đây là những tế bào gốc tạo máu.
• Tủy xương màu vàng chứa các tế bào gốc trung mô hoặc tế bào mô đệm của tủy. Chúng tạo ra chất béo, sụn và xương.

2. Ứng dụng của tế bào gốc tủy xương trong điều trị các bệnh về máu

Cấy ghép tế bào gốc là thủ tục thay thế các tế bào gốc bị ung thư, bất thường hoặc bị hư hỏng bằng các tế bào khỏe mạnh. Các bác sĩ có thể thực hiện cấy ghép tế bào gốc để điều trị các loại ung thư khác nhau, bao gồm một số khối u và ung thư máu, rối loạn máu và một số bệnh tự miễn.

2.1. Ghép tế bào gốc tủy xương để điều trị Ung thư máu

Bác sĩ có thể sử dụng phương pháp cấy ghép tế bào gốc nếu các phương pháp điều trị khác không hiệu quả hoặc ung thư máu tái phát. Các ứng dụng điều trị của phương pháp này cho bệnh Ung thư máu bao gồm: 

• Đa u tủy.
• U lympho Hodgkin và u lympho không Hodgkin.
• Bệnh bạch cầu dòng tủy cấp tính.
• Bệnh bạch cầu lymphoblastic cấp tính.
• Hội chứng rối loạn sinh tủy.
• Bệnh bạch cầu dòng tủy mãn tính và bệnh bạch cầu lymphocytic mãn tính.
• Xơ tủy và bệnh đa hồng cầu nguyên phát.

2.2. Ứng dụng trong điều trị Rối loạn máu 

Rối loạn máu là tình trạng khiến các bộ phận trong máu của người bệnh không thực hiện được công việc của chúng. Các bác sĩ có thể sử dụng phương pháp cấy ghép tế bào gốc để điều trị:

• Thiếu máu bất sản.
• Thiếu máu hồng cầu hình liềm.
• Hội chứng suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng.
• Thalassemia.

3. Vai trò tế bào gốc tủy xương trong điều trị bệnh tim sau nhồi máu cơ tim

Nhiều nghiên cứu liên tục chứng minh vai trò quan trọng của tế bào gốc tủy xương trong điều trị bệnh tim sau nhồi máu cơ tim. Cụ thể, liệu pháp SDF-1 α (*) đã được xác định là có khả năng tăng cường định vị tế bào gốc đến vùng nhồi máu, mang lại cải thiện đáng kể về huyết động học, đặc tính cơ sinh học, giảm quá trình chết tế bào theo chương trình của tế bào cơ tim, đồng thời tăng mật độ và tưới máu mao mạch.

Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc sử dụng liều SDF-1 một lần không đủ để thu hút càng nhiều tế bào tiền thân càng tốt. Để khắc phục điều này, cần một nền tảng phát hành SDF-1 bền vững theo thời gian. Trong nghiên cứu độc lập, các nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc đóng gói SDF-1 tái tổ hợp vào vi cầu alginate và hydrogel axit hyaluronic phản ứng với ánh sáng, giúp kéo dài thời gian giải phóng và cải thiện khả năng di chuyển của tế bào tiền thân, đồng thời hỗ trợ quá trình phục hồi tưới máu cơ tim.

Mặc dù đã đạt được sự thành công, một thách thức khác là tế bào sẽ bị chết sau khi được thu hút vào tim. Việc nhân rộng ngoài cơ thể (ex vivo) tế bào gốc tủy xương hoặc các tế bào khác như tế bào tiền thân nội mô (EPCs) có thể được thực hiện để tăng số lượng của chúng trước khi được cấy vào vùng bị tổn thương để hỗ trợ quá trình sửa chữa mô và tăng cường chức năng tim.

Các nghiên cứu này đã chứng minh rằng việc tạo ra các ma trận giàu vitronectin và collagen, hoặc sử dụng hydrogel axit hyaluronic với kháng thể CD34, có thể giữ lại và duy trì tế bào tiền thân, tăng mật độ mao mạch và cải thiện chức năng tim. Điều này mở ra những triển vọng tích cực trong việc thiết kế môi trường vi mô hỗ trợ cho tế bào tiền thân, góp phần quan trọng vào quá trình sửa chữa tim sau nhồi máu cơ tim.

(*) SDF-1 (stromal cell-derived factor 1), còn được gọi là CXCL12, là một protein chemoattractant thuộc họ chemokines. Nó được sản xuất chủ yếu bởi các tế bào trong mô xương và các mô liên quanh. SDF-1 đóng vai trò quan trọng trong quá trình di chuyển và định vị các tế bào, đặc biệt là tế bào gốc và các tế bào tiền thân.
Trong ứng dụng điều trị bệnh tim sau nhồi máu cơ tim, SDF-1 được sử dụng để thu hút tế bào gốc tủy xương đến vùng nhồi máu. Việc này có thể giúp cải thiện huyết động học tim, tăng khả năng sửa chữa của tế bào, và hỗ trợ quá trình phục hồi tình trạng tim sau một cơn nhồi máu.

>>> Có thể bạn quan tâm ứng dụng tế bào gốc trong điều trị đột quỵ

4. Ứng dụng của tế bào gốc trung mô từ tủy xương

Khi các mô bị tổn thương, tế bào gốc sẽ được kích hoạt và biệt hóa thành các tế bào tương ứng để bổ sung cho nhóm tế bào. Tiềm năng biệt hóa đa hướng của tế bào gốc khiến các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới tin rằng tế bào gốc có thể thúc đẩy kỹ thuật mô và cung cấp các chiến lược mới để điều trị chấn thương cơ xương tại phòng khám. 
Tế bào gốc trung mô tủy xương (BM-MSC), một trong những tế bào gốc có nguồn gốc từ tủy xương, có khả năng thúc đẩy các quá trình tái tạo mô khác nhau, bao gồm dây thần kinh, cơ và mạch máu. BM-MSC có khả năng phân biệt myogen trong ống nghiệm và các sợi cơ xương có nguồn gốc từ BM-MSC đã được quan sát thấy trên mô hình động vật. 

Đặc tính điều hòa miễn dịch của BM-MSC là một cơ chế điều hòa quan trọng khác trong quá trình tái tạo mô. Người ta biết rằng viêm là giai đoạn đầu tiên sau chấn thương cơ xương, vì vậy việc ức chế hoặc rút ngắn giai đoạn này là rất quan trọng để phục hồi mô. Các nghiên cứu đã chứng minh rằng interleukin-4 (IL-4) và IL-10 do BM-MSC tiết ra có thể kích hoạt quá trình biến đổi đại thực bào M1 thành đại thực bào M2. Đại thực bào M2 có thể loại bỏ tình trạng viêm, loại bỏ các tế bào chết theo chương trình và thúc đẩy quá trình biệt hóa cơ của tế bào.

Không thể phủ nhận rằng BM-MSC có khả năng thúc đẩy quá trình tái tạo các cơ bị tổn thương, giảm viêm do chấn thương, nhưng làm thế nào để nâng cao tỷ lệ sống sót và biệt hóa của BM-MSC in vivo vẫn cần nghiên cứu thêm.

Trên đây là những thông tin vô cùng hữu ích và cập nhật về tế bào gốc tủy xương mà An cùng đội ngũ Mirai Care muốn chia sẻ tới bạn đọc! Khách hàng muốn tìm hiểu thêm thông tin hoặc nhận tư vấn từ đội ngũ chuyên gia y tế hàng đầu về liệu pháp tế bào gốc, vui lòng liên hệ 18008144 để được Mirai Care tư vấn và kết nối tới các bệnh viện uy tín tại Nhật Bản. Chúng tôi đồng hành cùng khách hàng trong hành trình bảo vệ sức khỏe và nâng cao chất lượng cuộc sống

Tài liệu tham khảo:

• (1) https://www.ucsfbenioffchildrens.org/education/what-is-bone-marrow
• (2) https://www.moffitt.org/treatments/blood-bone-marrow-transplant/what-is-bone-marrow/
• (3) https://www.medicalnewstoday.com/articles/285666#transplants
• (4) https://my.clevelandclinic.org/health/treatments/22567-stem-cell-transplants
• (5) https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780857096586500115
• https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7770413/