Thông qua Lời kêu gọi hàn gắn những trái tim tan vỡ, các nhà nghiên cứu của Hiệp hội Tim mạch Anh Quốc (British Heart Foundation – BHF) hướng tới việc chữa khỏi bệnh suy tim bằng cách sử dụng Tế bào gốc để tạo ra các tế bào tim mới khỏe mạnh.
Dưới đây là xem xét 10 phát triển quan trọng trong nghiên cứu Tế bào gốc trong điều trị bệnh Tim mạch trong ba thập kỷ qua được tổng hợp từ tổ chức này.
Table of Contents
1989: Con chuột “knockout” đầu tiên
Chuột “knockout” được lai tạo để thiếu các gen cụ thể, giúp các nhà khoa học tìm ra gen nào có liên quan đến các bệnh khác nhau. Bằng cách loại bỏ một gen cụ thể, một căn bệnh tương tự như bệnh ở người sẽ phát triển ở chuột. Điều này giúp các nhà khoa học tìm hiểu thêm về cách bệnh phát triển, những triệu chứng xảy ra và cách điều trị chúng.
Công trình của Mario Capecchi tại Đại học Utah, Oliver Smithies tại Đại học Bắc Carolina và Martin Evans tại Đại học Cardiff đã dẫn tới sự phát triển của con chuột “knockout” đầu tiên vào năm 1989 – họ tiếp tục được trao giải Nobel năm 2007 về lĩnh vực này.
Chuột bị loại hiện được coi là quan trọng đối với nghiên cứu bệnh tật. Nhờ phát hiện này, Giáo sư BHF Hugh Watkins, Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Xuất sắc của Quỹ Tim mạch Anh tại Đại học Oxford, đang xem xét các gen liên quan đến bệnh tim mạch vành.
1998: Tế bào gốc phôi
Sự hiểu biết của chúng ta về tế bào gốc bắt đầu từ tế bào gốc phôi. Chúng đến từ một khối tế bào gọi là phôi nang, hình thành 5 ngày sau khi trứng được thụ tinh và phát triển thành phôi. Tế bào gốc phôi được phân lập từ chuột vào năm 1981.
Năm 1998, Giáo sư James Alexander Thomson và nhóm của ông tại Đại học Wisconsin–Madison đã nuôi cấy tế bào gốc phôi người đầu tiên trong đĩa thí nghiệm (in vitro). Điều này cho phép các nhà khoa học tìm hiểu cách thức hoạt động của các tế bào.
Những phụ nữ trải qua IVF có thể hiến tặng phôi dự phòng, nếu không phôi sẽ bị phá hủy. Chỉ những phôi ở giai đoạn phát triển ban đầu (tối đa 14 ngày) mới có thể được sử dụng và có những hướng dẫn nghiêm ngặt về cách sử dụng chúng.
2001: Tạo ra tế bào tim đập
Năm 2001, Giáo sư Christine Mummery và nhóm của bà ở Hà Lan lần đầu tiên đã sử dụng tế bào gốc để tạo ra các tế bào tim đang đập bên ngoài cơ thể. Nhóm của cô hiện đang làm việc để nuôi cấy một mảnh tim người nhỏ từ tế bào gốc.
Điều này sẽ cho phép chúng ta nghiên cứu nguyên nhân gây bệnh, đặc biệt là nguyên nhân di truyền. Nó cũng sẽ cải thiện sự phát triển của các loại thuốc thường được thử nghiệm trên động vật, vì tim động vật hoạt động khác hẳn.
Các nhà nghiên cứu tại Trung tâm Y học Tái tạo thuộc Tổ chức Tim mạch Anh Quốc đang nỗ lực phát triển các phương pháp điều trị mới cho bệnh tim. Các trung tâm này là sự hợp tác giữa các trường đại học hàng đầu, bao gồm tế bào gốc tim Edinburgh, Bristol, Oxford và Cambridge.
2002: Tạo cơ tim mới
Năm 2002, nhà nghiên cứu Chunhui Xu và nhóm nghiên cứu tại Trường Y Đại học Emory ở Atlanta phát hiện ra rằng tế bào gốc phôi người có thể được tạo ra để hình thành tế bào cơ tim. Khám phá này đã khuyến khích các nhà khoa học khám phá xem liệu tế bào gốc phôi có thể được sử dụng để tạo ra cơ tim mới cho bệnh nhân đau tim hay không.
Khi một người bị đau tim, lưu lượng máu đến tim bị hạn chế hoặc tắc nghẽn có thể khiến các tế bào tim chết. Mặc dù ít được sử dụng hơn các loại tế bào khác, nhưng tế bào gốc phôi đã giúp các nhà nghiên cứu khám phá những cách mới để sử dụng tế bào gốc để chữa lành trái tim của chúng ta.
2003: Khám phá tế bào gốc tim
Giúp tim có thể tự tái tạo sau tổn thương là mơ ước của các nhà nghiên cứu tim mạch. Các nhà khoa học cho rằng tim không có tế bào gốc riêng cho đến khi Giáo sư Antonio Beltrami tại Đại học Udine ở Ý mô tả một lượng nhỏ tế bào gốc trong tim vào năm 2003.
Dựa trên khám phá này, Giáo sư BHF Michael Schneider, tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, đang nghiên cứu cách những tế bào gốc này có thể được “chỉ dẫn” hình thành cơ tim mới, nghĩa là tim có thể tự phục hồi.
2004: Tạo tế bào tim từ mỡ
Năm 2004, Valérie Planat-Bénard và các đồng nghiệp tại Đại học Paul Sabatier ở Toulouse, Pháp, phát hiện ra rằng các tế bào giống trái tim có thể được tạo ra từ các tế bào mỡ nằm ngay dưới da (mô mỡ). Khi so sánh với tế bào gốc phôi, tế bào mỡ được coi là phương tiện tạo ra tế bào cơ tim dễ dàng và nhanh chóng hơn trong phòng thí nghiệm.
2007: Tạo tế bào tim từ da
Một bước đột phá mang tính cách mạng trong sinh học tế bào gốc là khả năng tạo ra các tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPS), với các đặc tính rất giống với tế bào gốc phôi. Năm 2007, nhà nghiên cứu Tiến sĩ Shinya Yamanaka tại Đại học Kyoto phát hiện ra rằng tế bào da người, vốn dễ phân lập, có thể chuyển đổi trực tiếp thành tế bào iPS.
Giáo sư Sian Harding, tại Đại học Hoàng gia Luân Đôn, chỉ là một trong những nhà khoa học được BHF tài trợ sử dụng tế bào iPS là nguồn lực để tạo ra tế bào tim mới. Chúng ta có thể sử dụng tế bào iPS để nghiên cứu các bệnh tim di truyền.
BHF cũng đang tài trợ cho nhóm của Giáo sư Chris Denning tại Đại học Nottingham, nhóm đang phát triển tế bào từ bệnh nhân để kiểm tra xem đột biến gen ảnh hưởng đến hành vi của tế bào tim như thế nào. Nếu không có tế bào gốc, công việc này chỉ có thể thực hiện được bằng cách sử dụng sinh thiết tim của bệnh nhân.
2010: Đánh thức trái tim
Giờ đây, tế bào gốc đã được phát hiện trong tim, thách thức đặt ra là “đánh thức chúng” để chúng sẵn sàng sửa chữa những tổn thương. Nhà khoa học BHF, Tiến sĩ Nicola Smart, tại Đại học Oxford, đã tìm ra phương pháp mới để “đánh thức” tế bào gốc của tim.
Các nhà nghiên cứu của BHF hướng tới mục tiêu chữa bệnh suy tim bằng cách sử dụng tế bào gốc để tạo ra tế bào tim mới khỏe mạnh. Cô đã chỉ ra rằng một loại protein có tên là thymosin beta-4 có thể khuyến khích các tế bào di chuyển về phía mô bị tổn thương và giúp hình thành các tế bào cơ và mạch máu mới.
2013: Miếng vá cho những trái tim tổn thương
Sử dụng vi khuẩn nghe có vẻ không phải là cách để phát triển tế bào tim mới, nhưng đó chính xác là những gì Giáo sư Ipsita Roy đang làm. Giáo sư Roy, từ Đại học Westminster, đã phát triển các vật liệu có nguồn gốc từ vi khuẩn (polyme) có thể được sử dụng bên trong cơ thể con người.
Những polyme này đã được chế tạo thành các “miếng dán” với lớp phủ đặc biệt nhằm khuyến khích sự phát triển của các loại tế bào khác nhau. Các nhà nghiên cứu hiện đang hợp tác với các bác sĩ phẫu thuật tim để tìm ra cách hiệu quả nhất để gắn các miếng dán polyme này vào các vùng cơ tim bị tổn thương. Khi đó, bản vá sẽ sửa chữa những hư hỏng. Giáo sư Roy là thành viên của Trung tâm Y học Tái tạo do BHF tài trợ, do Đại học Hoàng gia lãnh đạo và tập trung vào kỹ thuật mô tim.
2016: Dòng máu mới
Các nhà nghiên cứu, dẫn đầu bởi Tiến sĩ Jo Mountford thuộc Dịch vụ Truyền máu Quốc gia Scotland và Đại học Glasgow, đang tăng cường tạo ra các tế bào hồng cầu từ tế bào gốc để tạo ra nguồn cung cấp máu sạch vô hạn cho truyền máu. Điều này có thể giúp những người bị mất máu do phẫu thuật hoặc chấn thương.
Nguồn:
10 breakthroughs in stem cell research
