Tế bào gốc là gì?

Tế bào gốc đóng vai trò trung tâm trong việc sửa chữa, tái tạo mô và cơ quan bị tổn thương, nhờ đó chúng có tiềm năng lớn trong y học tái tạo, điều trị bệnh, nghiên cứu cơ bản, phát triển dược phẩm,...

1. Tế bào gốc là gì

Tế bào gốc (stem cells) là những tế bào chưa phân hóa hoặc phân hóa một phần, có thể biến đổi thành nhiều loại tế bào khác nhau (gọi là biệt hóa) để thực hiện chức năng trong cơ thể.

Hai đặc tính của tế bào gốc bao gồm:

  • Khả năng tự đổi mới (self-renewal): khả năng trải qua nhiều lần phân chia tế bào (tăng sinh tế bào) mà vẫn duy trì trạng thái chưa biệt hóa
  • Khả năng biệt hóa (differentiation): khả năng biến đổi thành các loại tế bào chuyên biệt để thực hiện chức năng

2. Phân loại tế bào gốc 

2.1. Phân loại tế bào gốc theo nguồn gốc

  • Tế bào gốc phôi là những tế bào gốc thu nhận từ phôi giai đoạn sớm: tách từ nút phôi (inner cell mass) của túi phôi (blastocyst). Loại tế bào này được sử dụng rất hạn chế trong nghiên cứu ở một số nước do vấn đề về đạo đức (thu tế bào gốc phôi đồng nghĩa với giết phôi, trong khi phôi đó có thể phát triển thành cơ thể hoàn chỉnh).
  • Tế bào gốc nhũ nhi là những tế bào gốc thu nhận từ những giai đoạn đầu tiên khi đứa trẻ chào đời, ví dụ như tế bào gốc máu cuống rốn, tế bào gốc dây rốn, tế bào gốc nhau thai,...
  • Tế bào gốc trưởng thành là những tế bào gốc thu nhận từ các bộ phận khác nhau của cơ thể trưởng thành, như tủy xương, mô mỡ, răng sữa, răng khôn, máu ngoại vi,...
  • Tế bào gốc cảm ứng là những tế bào gốc không thu nhận tự nhiên, mà được cảm ứng tái lập trình từ tế bào chuyên hóa trong cơ thể.

2.2. Phân loại tế bào gốc theo tiềm năng biệt hóa

  • Tế bào gốc toàn năng (totipotent stem cells): Là loại tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể, có thể hình thành cơ thể hoàn chỉnh. Đây là các tế bào ở những lần phân chia đầu tiên trong sự phát triển phôi, không còn được tìm thấy trong cơ thể.
  • Tế bào gốc đa tiềm năng (pluripotent stem cells): Là loại tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào trong cơ thể, nhưng không thể hình thành cơ thể hoàn chỉnh. Ví dụ: tế bào gốc phôi, thu nhận từ nút phôi ở giai đoạn túi phôi.
  • Tế bào gốc đa tiềm năng giới hạn (multipotent stem cells): Là loại tế bào có khả năng biệt hóa thành một nhóm tế bào liên quan chặt chẽ. Ví dụ: tế bào gốc tạo máu có thể trở thành các tế bào máu (hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu) và tế bào miễn dịch ; tế bào gốc trung mô có thể trở thành các tế bào thuộc mô liên kết như tế bào mỡ, sụn xương.
  • Tế bào gốc vài tiềm năng (oligopotent stem cells): Là loại tế bào có khả năng biệt hóa thành một vài loại tế bào nhất định. Ví dụ: các tế bào gốc máu dòng lympho có thể trở thành tế bào bạch cầu lympho B, bạch cầu lympho T.
  • Tế bào gốc đơn tiềm năng (unipotent stem cells): Là loại tế bào chỉ có khả năng biệt hóa thành một loại tế bào duy nhất trong cơ thể. Hiện người ta chưa xác định rõ loại tế bào nào là đơn tiềm năng, loại tế bào ít tiềm năng nhất được biết là nguyên bào gan thuộc loại “bipotent”: có thể biệt hóa thành tế bào gan trưởng thành hoặc tế bào ống mật.
Phân loại tế bào gốc theo tiềm năng biệt hóa.
Dựa trên mức độ khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau, tế bào gốc được phân loại thành tế bào gốc toàn năng, đa tiềm năng, đa tiềm năng giới hạn, vài tiềm năng (không thể hiện trong hình), đơn tiềm năng. Lưu ý: hình ảnh minh họa tế bào gốc đơn tiềm năng thực tế phải là tế bào chuyên hóa, “unipotent” chỉ tiềm năng biệt hóa thành một loại tế bào duy nhất, còn tế bào chuyên hóa thực hiện chức năng chứ không biệt hóa thành loại tế bào khác.

3. Tế bào gốc có gì khác so với các loại tế bào khác trong cơ thể

  • Tế bào gốc chưa biệt hóa, và không thực hiên các chức năng cụ thể trong cơ thể như tế bào chuyên biệt
  • Tế bào gốc thường cư trú ở nhiều loại mô khác nhau trong cơ thể, tồn tại ở trạng thái nghỉ và chờ khi có tín hiệu kích thích hoạt động; tế bào chuyên hóa cư trú ở loại mô cụ thể và thực hiện chức năng nhất định ở mô đó
  • Tế bào gốc có thể phân chia và tự tái tạo trong thời gian dài, tạo nguồn dự trữ để biệt hóa thành tế bào chuyên hóa khi cần, còn tế bào chuyên hóa có khả năng phân chia rất hạn chế
  • Tế bào gốc có thể biệt hóa thành tế bào chuyên hóa theo con đường tự nhiên, tế bào chuyên hóa không đi ngược lại con đường tự nhiên này để trở lại trạng thái gốc, cần sự can thiệp đặc thù giúp có những yếu tố cảm ứng đặc biệt thúc đẩy tế bào chuyên hóa “tái lập trình” (reprograming).

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Simón C, Pellicer A, Reijo Pera R, eds. New developments in stem-cell research. In: Stem Cells in Reproductive Medicine: Basic Science and Therapeutic Potential. Cambridge University Press; 2013:152-179.

2. https://www.vinmec.com/vie/bai-viet/te-bao-goc-khac-gi-te-bao-binh-thuong-vi

3. https://stemcells.nih.gov/info/basics/stc-basics

4. https://www.mayoclinic.org/tests-procedures/bone-marrow-transplant/in-depth/stem-cells/art-20048117