Phương pháp mới tạo ra ruột từ tế bào gốc
Theo nghiên cứu mới công bố trên Nature Cell Biology, các nhà khoa học ở Đại học Copenhagen đã tìm ra phương pháp mới để phát triển các cơ quan của cơ thể người từ tế bào gốc trong phòng thí nghiệm.
Trong nhiều thập niên, các nhà khoa học đã cố gắng bắt chước con đường hình thành các cơ quan trong phôi của tế bào gốc. Dù đã bỏ ra nhiều công sức, việc phát triển các tế bào phù hợp trong phòng thí nghiệm vẫn gặp rất nhiều khó khăn. Nhưng theo một nghiên cứu mới của Đại học Copenhagen, các nhà khoa học đã không chú ý đến một bước quan trọng và có lẽ đã bỏ qua một loại tế bào gốc khác.
“Một số nghiên cứu gần đây đã cố gắng tạo ra ruột từ tế bào gốc trong đĩa thí nghiệm. Chúng tôi đã tìm ra một phương pháp mới để làm điều này, bằng cách theo dõi các khía cạnh khác nhau về những gì xảy ra trong phôi. Tại đây, chúng tôi tìm ra một con đường mới của phôi, mô tả lại giai đoạn trung gian mà các loại tế bào gốc khác nhau đã trải qua để tạo ra ruột cùng các cơ quan khác,” theo nghiên cứu sinh Martin Proks, một trong những tác giả chính của nghiên cứu từ Trung tâm Y học tế bào gốc Novo Nordisk tại Đại học Copenhagen (reNEW).
Các nhà khoa học ở Đại học Copenhagen đã tìm ra phương pháp mới để phát triển bộ phận ruột người trong phòng thí nghiệm. Ảnh: CC0 Public Domain
Các nhà nghiên cứu xem xét tế bào gốc đa năng và tế bào gốc ngoại phôi nội bì – một dòng tế bào gốc mới mà họ đã khám phá cách đây vài năm. Đây là các tế bào hỗ trợ rất quan trọng với ruột, chúng góp phần hình thành, nuôi dưỡng màng tế bào và thực hiện nhiều chức năng khác nữa.
Giáo sư Joshua Brickman tại reNEW, trưởng nhóm nghiên cứu giải thích: “Chúng tôi đã xác định được một con đường mới của tế bào ngoại phôi để tạo ra các cơ quan ruột trong phôi. Sau đó, chúng tôi lấy tế bào gốc nội bì ngoại phôi và phát triển chúng thành cấu trúc giống ruột trong đĩa thí nghiệm.
Trước đây mọi người đều cho rằng những tế bào này đã giúp phôi thai phát triển và sau đó biến mất, chúng không liên quan gì đến cơ thể người. Nhưng trong nghiên cứu này, chúng tôi phát hiện ra nếu định hướng tế bào hỗ trợ theo con đường mới như trên, chúng sẽ hình thành các cấu trúc cơ quan”, Joshua Brickman nói.
Cơ hội cải thiện các tế bào phát triển trong phòng thí nghiệm
Các nhà nghiên cứu đã xác định mọi tế bào tiềm năng có thể hình thành những cơ quan liên quan đến đường tiêu hóa, chẳng hạn như gan, tuyến tụy, phổi và ruột, dựa trên việc dán nhãn chúng bằng dấu hiệu di truyền. Việc phân tích lượng dữ liệu lớn như vậy rất phức tạp và đòi hỏi các phương pháp phân tích sáng tạo mới. Nhóm nghiên cứu đã hợp tác với các nhà vật lý tại Viện Niels Bohr để phát triển một công cụ tính toán mới nhằm so sánh các cụm tế bào, bao gồm so sánh các tế bào trong tập dữ liệu có sẵn, đồng thời kiểm tra những tế bào khác.
Để xem con đường mới có thể phát triển các loại tế bào của các cơ quan trong phòng thí nghiệm hay không, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loại tế bào gốc khác – không phải là tế bào gốc đa năng, mà thuộc một phần khác của phôi thai. Chúng là điểm khởi đầu cho lộ trình hình thành cơ quan thứ hai (lộ trình thay thế).
“Sau đó, chúng tôi đã sử dụng những tế bào gốc này để tạo ra cấu trúc giống ruột trong đĩa thí nghiệm. Kết quả thu được cho thấy cả hai con đường này đều có hiệu quả. Việc sử dụng con đường thay thế có thể giúp những tế bào trong phòng thí nghiệm hình thành nên tế bào chức năng, cũng như điều trị và nghiên cứu bệnh tật”, Michaela Rothova, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.
Kết quả này có ý nghĩa vô cùng quan trọng, bởi từ lâu các nhà khoa học đã cố gắng giải mã cách phát triển tế bào gốc thành các tế bào chính xác cần thiết cho một phương pháp điều trị cụ thể, ứng dụng trong thử nghiệm thuốc hay tạo ra mô hình bệnh.
Joshua Brickman kết luận: “Về mặt chức năng, chúng tôi chưa hoàn toàn đạt được điều đó, và vấp phải nhiều khó khăn khi hoàn thiện các tế bào này. Chúng tôi có thể giải quyết bằng cách thử nghiệm con đường thay thế này hoặc kết hợp chúng với con đường truyền thống”.
Phương Anh lược dịch
https://phys.org/news/2022-06-stem-cells-unraveled-closer-dish.html
