Tế bào gốc trong tủy xương tiếp tục bổ sung tế bào máu cho chúng ta cho đến ngày chúng ta chết. Chúng làm điều này bằng cách phân chia thành một tế bào con trở thành tế bào máu và tế bào thứ hai vẫn là tế bào gốc. Nhưng mỗi khi tế bào phân chia, những sai sót có thể xảy ra làm thay đổi bộ gen của tế bào và làm tăng nguy cơ nó trở thành tế bào ung thư.
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Viện Y tế Berlin tại Charité, Trung tâm Y học Phân tử Max-Delbrück thuộc Hiệp hội Helmholtz (MDC), Viện Công nghệ Tế bào gốc và Y học Thực nghiệm Heidelberg (HI-STEM), Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Đức (DKFZ) và Trường Y Harvard hiện đã phát hiện ra một cơ chế tinh tế giúp bảo vệ tế bào gốc khỏi nguy cơ này.
Table of Contents
Máu của chúng ta chứa nhiều loại tế bào khác nhau tham gia vào hệ thống miễn dịch, vận chuyển oxy và chữa lành vết thương. Simon Haas của BIH, MDC và HI-STEM giải thích rằng cơ thể chúng ta loại bỏ các tế bào cũ và hình thành khoảng một tỷ tế bào mới mỗi ngày:
“Nó thậm chí có thể nhiều hơn thế, tùy thuộc vào nhu cầu của từng cá nhân. Ví dụ, một bệnh nhân Covid sẽ cần nhiều tế bào miễn dịch hơn để giúp họ chống lại nhiễm trùng. Và tất cả những tế bào mới đó đều đến từ cái gọi là tế bào gốc máu trong tủy xương của chúng ta. Chúng tiếp tục làm công việc này trong suốt cuộc đời.”
Bảo vệ thụ động và chủ động cho tế bào gốc
Nhưng vì những tế bào gốc này phải sản sinh ra rất nhiều tế bào nên bộ gen của chúng cần được bảo vệ cực kỳ tốt trước những tổn thương. Haas cho biết:
“Bất kỳ lỗi nào cũng sẽ được truyền đến các tế bào con và nhân lên”.
Do đó, các nhà nghiên cứu từ lâu đã cố gắng tìm ra cơ chế đảm bảo tế bào gốc hiếm khi đột biến. Một trong số đó đã được đưa ra ánh sáng cách đây không lâu:
“Trong tủy xương, các tế bào gốc cư trú trong một hốc tế bào gốc giúp bảo vệ chúng khỏi các yếu tố môi trường có hại,”
Andreas Trumpp, giám đốc HI-STEM và người đứng đầu Bộ phận Tế bào gốc và Khoa Ung thư tại DKFZ ở Heidelberg cho biết: “Chúng thường được duy trì ở trạng thái không hoạt động và chỉ thức dậy khi cần thiết. Đó là một hệ thống rất đáng tin cậy. Khả năng bảo vệ chỉ bắt đầu suy giảm khi về già, đó là lý do tại sao bệnh bạch cầu lại xảy ra thường xuyên hơn ở người lớn tuổi.”
Nhưng sự bảo vệ thụ động này rõ ràng chỉ là một phần bí mật của tế bào gốc nguyên vẹn của chúng ta. Haas và nhóm của ông hiện đã phát hiện ra rằng tế bào gốc đôi khi biến đổi, nhưng có vẻ như cơ thể nhận ra và loại bỏ chúng trước khi chúng có thể gây ra bất kỳ thiệt hại nào. Haas cho biết:
“Hốc tế bào gốc chứa các tế bào miễn dịch gọi là tế bào T và chúng thường xuyên kiểm tra xem protein nào đang được trình bày trên bề mặt tế bào gốc”. “Nếu các tế bào miễn dịch phát hiện những thay đổi gây ung thư trong tế bào gốc, chúng sẽ kích hoạt nó và đẩy nó ra khỏi hốc.”
Công nghệ đơn bào cho thấy tế bào gốc giao tiếp với tế bào T
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra sự tương tác này giữa tế bào T và tế bào gốc một cách tình cờ. Pablo Hernández-Malmierca, tác giả chính của nghiên cứu, đang nghiên cứu các tế bào gốc bằng cách sử dụng các phân tích biểu hiện gen và công nghệ đơn bào.
Nhóm nghiên cứu ngạc nhiên nhất khi phát hiện ra rằng các tế bào gốc dường như sử dụng các phân tử tín hiệu mà chỉ một số loại tế bào chuyên biệt mới triển khai để giao tiếp với tế bào T. Haas cho biết:
“Các tế bào duy nhất giao tiếp thông qua các phân tử MHC lớp II trên bề mặt của chúng là các tế bào trình diện kháng nguyên chuyên nghiệp”. “Lúc đầu, chúng tôi không thể tin rằng các tế bào gốc trong tủy xương cũng sử dụng con đường cụ thể này”.
Để kiểm tra xem tế bào gốc có thực sự sử dụng các phân tử MHC II mà chúng đang sản xuất hay không, tác giả chính thứ hai Dominik Vonficht đã đưa tế bào gốc và tế bào T lại với nhau trong một đĩa petri.
“Chúng tôi phát hiện ra rằng các tế bào gốc bị đột biến sẽ kích hoạt tế bào T bằng cách đưa các đoạn protein bị đột biến của chúng lên phân tử MHC II. Chúng tôi cũng thấy rằng tế bào T kích hoạt tế bào gốc bằng cách sử dụng thụ thể tế bào T của chúng để liên kết với các phân tử MHC II. Vì vậy, giao tiếp hoạt động theo cả hai hướng,”
Hernández-Malmierca cũng cho biết:
“Các tế bào gốc đã được kích hoạt sẽ phân chia, nhưng lần này cả hai tế bào con đều biệt hóa để hình thành các tế bào máu – thay vì một tế bào còn lại là tế bào gốc. Điều này loại bỏ nguy cơ tế bào gốc bị đột biến tiếp tục tạo ra những đứa con bị đột biến.”
Sách giáo khoa cần được viết lại
Các nhà nghiên cứu cũng chỉ ra rằng cơ chế an toàn của tế bào gốc hoạt động thông qua con đường MHC II ở chuột. “Chúng tôi đã nhân giống chuột với hai loại tế bào gốc khác nhau: Một nửa số tế bào gốc khỏe mạnh và nửa còn lại trình bày các mảnh protein bất thường trên bề mặt của chúng thông qua phân tử MHC II.”
“Khi chúng tôi cho chuột dùng tế bào T có thụ thể nhận biết protein bất thường, các tế bào gốc bị ảnh hưởng nhanh chóng biến mất khỏi tủy xương, chỉ để lại những tế bào gốc khỏe mạnh. Điều này bảo vệ chuột khỏi phát triển bệnh bạch cầu.”
Alexandra Schnell của Trường Y Harvard giải thích. Phân tích dữ liệu lâm sàng cho thấy cơ chế mới được phát hiện còn loại bỏ các tế bào gốc bất thường để ngăn chặn sự tích tụ đột biến ở người.
Haas – nhóm nghiên cứu của ông là một phần của lĩnh vực trọng tâm chung “Phương pháp tiếp cận tế bào đơn cho y học cá nhân hóa” tại BIH, Charité và MDC – rất vui mừng khi các công nghệ mới đang viết lại sách giáo khoa.
“Trước đây người ta cho rằng chỉ có tế bào đuôi gai, đại thực bào và tế bào B mới có phân tử MHC II và hiện diện kháng nguyên thông qua con đường này. Chúng tôi rất ngạc nhiên khi phát hiện ra rằng các tế bào gốc máu trong tủy xương cũng sử dụng cơ chế tương tự này để giao tiếp với tế bào T – và tôi nghi ngờ rằng hầu hết các đồng nghiệp của chúng tôi cũng sẽ như vậy.”
Nguồn:
Dòng sản phẩm R – Regeneration Tăng sinh Tế bào gốc của RIAVITA bao gồm các sản phẩm cao cấp chứa các thành phần thảo dược và nấm dược liệu được chọn lọc với tác dụng thúc đẩy quá trình sản xuất và giải phóng Tế bào gốc trong cơ thể chúng ta. Tìm hiểu thêm:
