Đa Dạng Hóa Tế Bào Mầm
(Stem Cell Diversification
Ketherine Hobson
US News, August 2009)
Đông Yên – Master, Computer Science
Nếu công cuộc nghiên cứu tế bào phôi (embryonic cells)
được nâng đở đi nữa thì các chuyên gia vẫn dè dặt.
Theo Thomas Clegg, chính quyền Obama đã không gây được mấy hào hứng hồi tháng Ba khi quyết định gở bỏ một số giới hạn liên quan đến những tài trợ chính phủ đối với các công trình nghiên cứu tế bào mầm. Bệnh nhân 58 tuổi nầy bị nghẻn tim và đã được trị liệu thử nghiệm bằng tế bào mầm trước khi tân Tổng thống nhậm chức. Vào tháng 11, các nhà nghiên cứu tại Trung Tâm Tim Mạch Tin Lành DeBaky ở Houston đã lấy một số tủy xương của Clegg và đưa sang phòng thí nghiệm, tại đây những tế bào mầm tốt nhất và cứng nhất được trích ra và tập trung lại. Một tháng sau sự đắc cử có tính cách lịch sử của Obama, những tế bào đó đã được trực tiếp đưa vào tim của Clegg, và các nhà nghiên cứu hy vọng những tế bào nầy sễ giúp trị liệu và phục hồi.
Trong khi công chúng và các nhà
đạo đức chuyên chú trên tế bào phôi thì công trình nghiên cứu lại được phát huy
và, trong một số trường hợp, được bộc phát trên các loại tế bào mầm khác, kể cả
loại tế bào tủy xương dùng chửa trị Clegg.
“Chưa bao giờ tôi thấy một ngành nào lại tiến theo một nhịp độ nhanh như
vậy”, phát biểu của Jonathan Chernoff, Phó Giám đốc Khoa học tại Trung Tâm Fox
Cancer Center ở Philadelphia. Tế bào
mầm trưởng thành (adult stem cells) đã được sử dụng để cấy tủy xương trong 40
năm nay, và những thử nghiêm như trong trường hợp của Clegg ước đoán sẽ sử dụng
chúng rộng rải hơn. Trong khi đó, nhiều
khoa học gia tiên đoán rằng những tế bào mầm đa năng nhân tạo (induced
pluripotent stem cells), gọi tắt là iPS, được tạo ra bằng cách quay ngược kim đồng
hồ sinh học của những tế bào trưởng thành bình thường, một ngày nào đó sẽ thay
thế tế bào phôi.
Nhưng các khao học gia vẫn gọi
tế bào phôi là “tiêu chuẩn vàng – gold standard” của tế bào mầm, do đó chúng là
đề tài nghiên cứu tư nhân và chính phủ trong khi ngân quỉ tài trợ liên bang bị
giới hạn. Đó cũng là lý do tại sao các
nhà nghiên cứu vui mừng trước việc Obama cho phép chính phủ tài trợ những công
trình nghiên cứu sử dụng những tổ hợp tế bào lấy ra từ phôi (lines of
embryo-derived cells), với điều kiện những phôi sử dụng phải là phôi còn thừa
từ việc thụ thai nhân tạo chứ không phải được tạo ra chĩ để nghiên cứu mà
thôi.
Một bộ môn đang trưởng thành (maturing field). Những thành quả
trị liệu sớm nhất có khả năng đến từ những tế bào mầm trường thành, có nơi mọi
người dưới nhiều thứ loại (subtypes) - tế bào mầm tạo máu trong tủy xương chẳng
hạn, và tế bào mầm trong nảo có thể trở nên tế bào thần kinh (neuron) hay các
tế bào nảo khác. Steven Stice, Giám Đốc
Trung Tâm Phục Hồi Sinh Học (Regenerative Bioscience Center), Đại học Georgia
phát biểu, “Trong thời gian không xa - năm năm tới chẳng hạn – đa số những ứng
dụng trị liệu bằng tế bào mầm sẽ đến từ tế bào mầm trưởng thành.” Ông cho biết tiếp, “Mục tiêu khả thể nhất
của những ứng dụng nầy sẽ là: rối loạn
về máu và mạch máu, xương, và hệ thống miễn nhiểm.” Nhiều dự án hiện hành đang thử nghiệm tế bào mầm trưởng
thành. Chẳng hạn các nhà nghiên cứu tại
Đại học San Diego đang nghiên cứu xem những tế bào lấy ra từ các tế bào mở của
chính bệnh nhân có thể giúp trị được nhiều chứng xơ cứng (sclerosis). Tại Đại học Los Angeles, các khoa học gia
đang nghiên cứu sử dụng tế bào mầm của máu lấy từ những bệnh nhân mắc bệnh u hắc sắc tố (melanoma) để tạo các
tế bào miễn nhiểm có khả năng phát hiện và tấn công bệnh nơi họ. Các tế bào mầm có thể hoạt động dưới nhiều
cách khác không chĩ đơn thuần tạo ra tế bào mới nhằm thay thế những tế bào
bệnh. Về tim mạch chẳng hạn, công trình
nghiên cứu cho thấy rằng tế bào mầm giúp tăng trưởng động mạch thay vì tạo ra
cơ tim mới.
Tế bào mầm trưởng thành có thể
giúp tìm ra thuốc trị bịnh mới. Theo
Robert Hariri, Trưởng phòng Điều hành Trung tâm Trị liệu Tế bào Celgene
Cellular Therapeutics, “Phương thức mà các tế bào mầm [dùng cho trị liệu] sử
dụng nhiều công lực của chúng là cung ứng tín hiệu hóa học để khởi động những
tế bào mầm sẳn có nhưng ngủ yên trong cơ thể.”
Trung tâm nầy đang nghiên cứu những trị liệu khả thể dựa trên tế bào mầm
từ nhau (placental stem cells). Như thế
các phương pháp trị liệu sẽ rút ra từ các tế bào nầy, sau đó sẽ được dùng để
khởi động các tế bào mầm trong cơ thể.
Nhưng tế bào trưởng thành chĩ có
thể tái lập trình (re-programmed) để trở thành một số hạn chế những loại tế bào
khác, nghĩa là chúng không đa năng như các tế bào mầm lấy từ phôi (embryonic
stem cells). Đa năng có nghĩa là có thể
trở thành bất cứ loại mô (tissue) nào trong cơ thể. Nhưng khả năng nầy lại có vấn đề. Theo Michael Reardon, Trưởng phòng Giải phẩu tim tại Trung Tâm
DeBaky, “Những tế bào mầm lấy từ phôi là những tế bào vị thành niên của tế bào
mầm; chúng có tiềm năng lớn, nhưng không phải lúc nào chúng ta cũng có thể bắt
chúng làm theo ý chúng ta muốn.”
Hướng dẩn quá trình phân hóa của
chúng (differentiation) - để trở thành những những tế bào hay mô chuyên biệt -
với những công thức dinh dưởng chế tạo tại phòng thí nghiệm và các hoá chất
khác quả là một thử thách khoa học lớn, và đó không phải là thử thách duy nhất.
Theo Judith Gasson, Phụ tá Giám Đốc Trung Tâm Nghiên Cứu Tế Bào Mầm Đại Học
UCLA, “Bạn muốn chắc chắn là mình có thể phân hóa tế bào mầm thành những tế bào
trị liệu (therapeutic cells). Sau khi
chúng được phân hóa rồi, bạn phải đưa chúng vào đúng vị trí vật lý trong cơ thể
bệnh nhân – như thần kinh hệ, các tuyến, hay cơ quan nào khác chẳng hạn. Đây không nhất thiết là một việc làm dễ
dàng.” Theo Martin Pera, Giám Đốc Viện
Y Học Phục Hồi và Tế Bào Mầm, University of Southern California, tế bào mới còn
phải hợp nhất (integrated) với một mô bệnh hay hư hỏng. Và, ông cho biết, làm việc ấy bằng cách nào
là một cái hộp đen khổng lồ (enormous black box) trong lúc nầy. Ngay cả nếu các khoa học gia có thể hoàn tất
việc đó đi nữa thì cũng không có gì bảo đảm sẽ có một tác dụng trị liệu lâu
dài.
Do đó mọi người trông vào Geron,
một công ty kỹ thuật sinh học năm nay đã được Sở Lương Thực và Thuốc (Food and
Drug Administration) chấp thuận cho tiến hành việc khảo cứu đầu tiên về tế bào
mầm nơi người. Cuộc thử nghiệm nhỏ sẽ
thăm dò sự an toàn của việc trị liệu nơi những bệnh nhân bị tổn thương cột sống
(spinal cord injuries); những thử nghiệm tiếp theo sẽ có nhiệm vụ xác định xem
phương pháp trị liệu đó có hiệu quả hay không. Có lý do để thận trọng. Chẳng hạn, tế bào mầm lấy từ phôi có thể tạo
u bứu (tumor). Và vì những tê bào đó là ngoaị lai về mặt sinh học
(biologically foreign) - giống như cơ quan được ghép vào - bệnh nhân sẽ cần
thuốc mạnh chống lại sự đối kháng của hệ miễn nhiểm nhằm khỏi bị đẩy ra trở
lại; thuốc nầy lại có nhiều tác dụng phụ (side effects).
Chính vấn đề nầy khiến các khoa
học gia đặc biệt phấn khởi trước viễn tượng của tế bào đa năng nhân tạo (iPS –
induced puripotent stem cells) với những tiềm năng trị liệu như tế bào phôi
nhưng có thể tạo ra từ những tế bào của chính bệnh nhân. Tái lập trình một tế bào trưởng thành trở về
tình trạng tương tự như tế bào phôi nhưng linh động hơn sẽ tránh được sự đề
kháng của hệ miễn nhiểm, chưa nói tới vấn đề tranh cải đạo đức. Phương án nầy cũng đơn giản trong khái niệm
– chĩ đưa 4 genes vào một tế bào trưởng thành là xong việc. Nhưng con vi khuẩn (virus) dùng truyền
tải genes vào tế bào trưởng thành có
hiểm họa gây ung thư. Tháng Tư vừa rối,
các khoa học gia đã báo cáo thử nghiệm thành công nơi chuột: Họ tạo ra tính đa năng bằng cách đưa vào
proteins - việc nầy không đòi hỏi dùng virus truyền tải như trường hợp dùng
genes. Vào tháng Sáu, các nhà nghiên
cứu cho biết họ đã hoàn thành việc thử nghiệm tương tự với tế bào của người.
Chưa hoàn chỉnh.
Một số khoa học gia ước đoán tế
bào mầm đa năng nhân tạo cuối cùng sẽ thay thế tế bào mầm lấy từ phôi. Trong số khoa học gia nầy gồm có Michael
West, người sáng lập Công ty Geron, và nay là CEO của công ty kỷ thuật tế bào
mầm BioTime. Ông cho biết, “Nhưng hiện
nay, tế bào đa năng nhân tạo (iPS) hãy chưa hoàn chỉnh, và vì thế mà tôi không
rõ liệu có khoa học gia nào cảm thấy kể từ bây giờ những tế bào đó sẽ được sử
dụng an toàn nơi người.” Do đó, ông nói
bây giờ chưa phải lúc gạt bỏ nghiên cứu trên tế bào phôi.
Còn phải nhiều năm, nếu không
nói nhiều thập niên nữa, tế bào đa năng nhân tạo mới có thể sản xuất đủ để sử
dụng cho bệnh nhân. Chernoff cho biết ngay
cả nếu việc trị liệu bằng tế bào đa năng nhân tạo còn xa đi nữa thì những tế
bào nầy vẫn có một sử dụng trước mắt:
nghiên cứu diển biến của bệnh.
Chẳng hạn, các nhà nghiên cứu có thể lấy những tế bào bình thường và ác
tính từ những bệnh nhân mắc bệnh ung thư tuyến tụy (pancreatic cancer), quay
ngược kim đồng hồ sinh học của chúng và tái lập trình chúng trở thành những mô
tuyến tụy. Lúc đó họ có thể theo dõi
những tế bào bắt nguồn từ bệnh ung thư để thấy chính xác nguyên nhân gây bệnh.
Mặc dù những trở ngại, các khoa
học gia vẫn dè dặt lạc quan là các tế bào đa năng nhân tạo (iPS), tế bào phôi
(embryonic stem cells), hay cả hai có thể đưa đến những phương pháp trị liệu
mới. Gasson cho biết bệnh tiều đường
loại 1, và một số rối loạn hồng cầu là những mục tiêu thử nghiệm tốt. West thêm rằng theo lý thuyết những ứng dụng
tương đối trực diện là thay thế các tế bào vỏng mạc bị hỏng do suy thoái dát
(macular degeneration), phục hồi hệ miễn nhiểm, và tạo ra sụn mới nơi những
bệnh nhân bị viêm khớp. Theo ông, nếu
tế bào mầm có tác dụng trong những trường hợp đơn giản hơn như trên thì chúng
cũng có thể giúp chửa trị những căn bệnh phức tạp hơn như Alzheimer (mật trí
nhớ) hay ngay cả giúp phục hồi tay chân.
Và nhiều bước kỷ thuật nữa sẽ đến; nghiên cứu nơi loài chuột cho thấy có
thể không cần quay ngược hoàn toàn kim đồng hồ sinh học một tế bào trưởng thành
mà chĩ cần trực tiếp tái lập trình tế bào đó trở thành một loại tế bào trưởng
thành khác.
Đối với Clegg, hãy còn quá sớm
để nói rằng trường hợp của ông là ví dụ thành công sớm trong cuộc cách mạng trị
liệu bằng tế bào mầm. Đến nay, 13 bệnh
nhân khác đã đăng ký nhận trị liệu thử nghiệm như Clegg, và Aastrom
Biosciences, công ty điều trị, cố tuyển cho được 40 người đăng ký. (Việc đăng ký đã tạm thời ngưng lại sau khi
một bệnh nhân bị chết và việc đăng ký chĩ lại được tiếp tục lại sau khi Cơ quan
Y tế Liên bang (FDA) và các chuyên viên khác xác định bệnh nhân đả chết vì những lý do không liên quan đến việc chửa
trị bằng tế bào mầm.) Trong khi đó các
bác sỹ đang theo dõi Clegg. Trong vòng
mấy tháng sau khi giải phẩu, phân số tống máu (ejection fraction) - một đơn vị
đo lường bách phân máu được tống ra khỏi tâm thất sau mỗi nhịp tim đập – đã cải
thiện gần 30%. Mặc dù chưa đạt tiêu
chuẩn bình thường, phân số đó lớn hơn gần bằng ba lần so với trước khi điều
trị.
Theo Brian Bruckner, y sỹ chính
của Clegg, và l à chuyên viên nghiên
cứu chính của cuộc thử nghiệm tại Trung Tâm Methodist, “Tim ông ta hoạt động
tốt hơn, và ông ta sẽ đi đến phòng tập thể dục. Tôi có thể nói tất cả đó là kết
quả trực tiếp của tế bào mầm?
Không. Đó may ra chĩ là một
trường hợp lẻ loi, hay có thể là một đỉnh nhọn của một băng sơn.”
Nhận định đó có thể đúng cho mọi
tiến triển nhản tiền của nghiên cứu tế bào mầm. Với mỗi bước tiến, cả bệnh nhân và công chúng đều chời đợi, hi
vọng kẻ chờ đọi là công chúng.
------------------------------------------------------------------------------