Công nghệ tế bào gốc: Nguồn cung cấp, thu nhận, xử lý và bảo quản

Chia sẻ: Nguyễn Thị Thanh Triều | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

81
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết phân tích công nghệ tế bào gốc bao gồm trình bày các nguồn gốc tế bào gốc: tủy xương, tế bào gốc huy động ra máu ngoại vi, tế bào gốc từ máu dây rốn, tế bào gốc từ gan bào thai người. Bên cạnh đó, bài viết còn đề cập tuyển chọn thu nhận Ttees bào gốc từ các nguồn khác; cách chọn lọc và làm sạch tế bào gốc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ tế bào gốc: Nguồn cung cấp, thu nhận, xử lý và bảo quản

TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC nghệ quốc gia tài trợ. Phương pháp nghiên cứu khoa học y học. 8. Trường Đại học Y Hà Nội (1998): Nhà Xuất bản y học năm 1998. Trang 233. Summary SCIENTIFIC RESEARCH MANAGEMENT AT HANOI MEDICAL UNIVERSITY The aim of this study was to find out problems and needs of staffs of Hanoi Medical University on the management of science and technology.We have investigated over 203 scientists working at Hanoi Medical University in 2009. The results showed that difficulties in implementing scientific research projects included: Low expenditure for sciencetific research: 97.5%; complicated payment procedures: 93.6%; lack of research equipment: 86.7%, difficulties in projects recruitment 83.7%. The needs of staffs to be announced plans of science and technology in writting documents: 46.2%, guide for selection process and management process of all level: 43.2%; composing research direction: 29.7%; handing self – control authority for principal investigator: 27%. Templates of management procedure has posted on HMU Website with this link: http://www.hmu.edu.vn/maubieubaocao + /nghiencuukhoahoc. Keywords: Scientific research management, Hanoi Medical University CÔNG NGHỆ TẾ BÀO GỐC NGUỒN CUNG CẤP, THU NHẬN, XỬ LÝ VÀ BẢO QUẢN Đỗ Trung Phấn* I. CÁC NGUỒN CUNG CẤP Có thể nói tế bào gốc có ở tất cả các vị trí trong cơ thế người dưới dạng các ổ tế bào gốc (S.C.Niches) đó là nguồn cung cấp tại chỗ thường xuyên cho cơ thể để duy trì sự sống nhưng tủy xương là nơi tập trung nhiều loại tế bào gốc nhất. thử nghiệm in vitro, chưa được ứng dụng trong các nghiên cứu lâm sàng). Nguồn cung cấp tế bào định hướng tạo máu được sử dụng cho phép đầu tiên là từ tủy xương của người cho. Trong 20 năm qua, nguồn cung cấp chính tế bào gốc cho ghép là tủy xương. Tế bào CD34 trong tủy xương chiếm khoảng 1/100 đến 1/10000 tế bào có 1.1. Tủy xương nhân trong tủy. Tuy nhiên, một hạn chế lớn Nguồn tế bào gốc tạo máu sử dụng cho của tế bào gốc tủy xương là chọc hút tủy phải phép được thu thập từ tủy xương, từ máu ngoại vi, máu cuống rốn và gan phôi (nguồn gây mê và bệnh nhân phải nằm viện khoảng 1 này hiện mới chỉ được ứng dụng trong các lây nhiễm các bệnh qua đường truyền máu. tuần, ngoài ra nếu phải truyền máu thì có thể * GS.TSKH. Nguyên chủ nhiệm bộ môn Huyết học - Truyền máu, trường Đại học Y Hà Nội, Nguyên viện trưởng Viện Huyết học - Truyền máu Trung ương TCNCYH 80 (3) - 2012 193 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC Nguồn tế bào gốc từ tủy xương được sử từ tủy chỉ chiếm khoảng 5%. Huy động tế bào dụng cho phép đồng loài nhất là các trường hợp không thể huy động tế bào gốc ra máu và gốc được tiến hành đối với người tình nguyện bằng G-CSF có thể thu số lượng tế bào CD34 ngày nay chủ yếu áp dụng cho ghép tự thân. Ghép đồng loài không có nguy cơ lẫn tế bào đủ lớn cần thiết, đồng thời tránh được các biến chứng khi phải gây mê để thu hoạch từ ung thư (tumor - free graft), đồng thời cung cấp khả năng miễn dịch chống ung thư. tủy xương. Các nghiên cứu lâm sàng so sánh khi sử dụng tế bào gốc máu ngoại vi với sử Những bệnh lý chính được chỉ định kiểu ghép dụng tế bào gốc từ tủy cho thấy: kết quả mọc này bao gồm bệnh lý có tổn thương tủy xương, suy giảm miễn dịch, rối loạn chuyển ghép sớm hơn, khả năng hồi phục miễn dịch nhanh hơn, tỷ lệ tử vong liên quan đến biến hóa bẩm sinh hoặc bệnh lý huyết sắc tố. Tế bào gốc sử dụng ghép có thể thu thập chứng ghép ở nhóm sử dụng tế bào gốc máu ngoại vi thấp hơn, nguy cơ xuất hiện bệnh từ tủy của người cho hòa hợp toàn bộ hoặc một phần, có hoặc không có liên hệ huyết ghép chống chủ cấp tương đương ở cả hai nhóm nhưng bệnh ghép chống chủ mạn lại thống. Một số ngân hàng dữ liệu về tủy xương gặp nhiều hơn ở bệnh nhân tế ghép bào gốc đã được thiết lập trên khắp thế giới, trong đó lớn nhất là chương trình người hiến tủy quốc máu ngoại vi huy động [25, 27]. gia Mỹ, hàng năm có trên 2000 trường hợp được tiến hành ghép. 1.2. Tế bào gốc huy động ra máu ngoại vi 1.3. Tế bào gốc từ máu dây rốn Năm 1989, lần đầu tiên Gluckman và Broxmeyer đã tiến hành ghép thành công tế Đây là nguồn tế bào định hướng tạo máu bào gốc máu cuống rốn cho bệnh nhi Fanconi, và đến nay hàng nghìn trường hợp ghép đã từ tủy xương, được huy động ra máu ngoại vi bằng cách sử dụng những yếu tố kích thích được tiến hành để điều trị bệnh máu ác tính và không ác tính [32, 33]. tăng trưởng, thường sử dụng G-CSF (Filgrastine) có kèm theo hoặc không kèm Trong khoảng 15 năm trở lại đây, máu cuống rốn đã và đang trở thành nguồn quan theo hóa trị liệu. Các tế bào gốc ra máu sẽ trọng cung cấp tế bào gốc cho ghép đồng loài. được thu thập bằng cách gạn bạch cầu. Thu hoạch tế bào gốc ở máu ngoại vi không cần Đây là một nguồn cung cấp tế bào gốc rất lớn đáng lẽ bỏ đi, dễ thu hoạch. Trong máu cuống gây mê, ít thô bạo và trong chế phẩm để ghép chứa ít tế bào ung thư hơn so với thu tế bào rốn rất giàu tế bào định hướng tạo máu ở giai đoạn sớm và giai đoạn đa dòng (early and gốc từ tủy xương trong ghép tự thân. Hiện nay, đây là nguồn chính sử dụng cho committed progenitor - cells); số lượng tế bào CD34 từ 1/100 đến 1/10000 tế bào có nhân, có ghép đồng loài khi không có người cho cùng khả năng sinh sản gấp 2 lần tế bào gốc tủy và huyết thống (related donor). Nhưng sử dụng cho tự ghép ngày càng phát triển theo báo máu ngoại vi người trưởng thành [11] nhưng có nhược điểm là lượng thu được nhỏ, liều tế cáo của Trung tâm quốc tế về đăng ký ghép tủy (International Bone Marrow Transplant bào gốc chỉ đủ ghép cho trẻ em < 10 tuổi. Tuy nhiên gần đây một số tác giả đã dùng tế bào Registry), trong những năm 1998 đến 2000 có đến trên 90% các trường hợp tự ghép ở gốc “pool” của 2 mẫu máu cuống rốn có gen HLA tương đồng [13] do đó có thể dùng cho người trưởng thành sử dụng tế bào gốc huy cả người trưởng thành. Nhưng muốn làm động ra máu ngoại vi, tỷ lệ sử dụng tế bào gốc được điều này cần có một lượng lớn máu 194 TCNCYH 80 (3) - 2012 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC cuống rốn để lựa chọn. Đây là mục tiêu của khả năng sinh trưởng rất nhanh, T lympho ít, việc xây dựng ngân hàng máu cuống rốn. Để khắc phục khó khăn này một hướng mới cũng hệ HLA phát triển chưa hoàn chỉnh (2). Tuy nhiên, tế bào gốc gan phôi bị hạn chế vì nó đang được nhiều tác giả quan tâm đó là nuôi khuếch đại tế bào gốc ngoài cơ thể (Ex-vivo liên quan đến vấn đề y đức, mặc dù ta chỉ thu thập các thai, phần bỏ đi của cuộc đẻ chưa đủ expansion) cho các trường hợp số lượng tế bào gốc ít, không đủ liều (dose) cho phép như tháng. Uphoff (1958), Scott (1961) là những người đầu tiên đã ghép tế bào gốc tạo máu từ tế bào gốc máu dây rốn [14, 17, 18]; tế bào gan phôi cho bệnh nhân suy tủy sau xạ trị [16] gốc biểu mô [19]; tế bào gốc máu ngoại vi [41]. Xu hướng hiện tại của các nghiên cứu về và suy tủy xương Fanconi [15]. Như vậy, có 4 nguồn cung cấp tế bào nguồn: tủy xương, tế bào gốc trong máu cuống rốn tập trung vào các vấn đề: máu huy động, máu dây rốn, tế bào máu gan phôi. Trong đó máu cuống rốn và máu huy 1. Tính an toàn và hiệu quả của ghép tế bào từ máu cuống rốn. động được nhiều tác giả quan tâm phát triển. Hai nguồn này dễ thu hoạch và đạt hiệu quả 2. Khả năng sử dụng tế bào gốc máu dây cao, máu cuống rốn có thể tạo thành ngân rốn ghép cho người lớn. 3. Mở rộng phạm vi ghép không hòa hợp hàng lớn. Có như vậy mới có thể chọn lọc được nguồn tế bào gốc “pool” tương đồng về HLA nhưng vẫn duy trì tính an toàn và hiệu quả mọc ghép. miễn dịch (HLA) sử dụng cho người lớn [20]. Gần đây, một số ít các tác giả chú ý nghiên Các nghiên cứu lâm sàng ở những trẻ nhận tế bào gốc máu dây rốn từ người cho cứu tế bào máu gan phôi bởi vì ở đó có nhiều tế bào gốc “trùm” với khả năng phân chia và không có liên quan huyết thống cho thấy nguy biệt hóa lớn [2] như vậy có thể dùng nuôi cấy cơ xuất hiện GVHD thấp hơn so với ghép tế bào gốc từ tủy xương. Điều này phù hợp với ex-vivo để tạo ra một lượng lớn đủ dùng cho điều trị tương tự như các tác giả đã làm với tế số lượng thấp của T lympho trưởng thành ở máu cuống rốn. Thời gian phục hồi các dòng bào gốc máu ngoại vi huy động [23] hoặc máu dây rốn [21]. tế bào tạo máu cũng có khác nhau, đối với ghép tế bào từ máu cuống rốn, dòng bạch cầu Ngoài ra còn các nguồn khác đang được hạt hồi phục sau 26 đến 27 ngày, dòng tiểu cầu sau 60 ngày, trong khi đó, nếu ghép tế bào gốc từ tủy xương thì thời gian hồi phục bạch cầu hạt và tiểu cầu lần lượt là 18 đến 19 ngày và 29 ngày (theo thứ tự) [1, 11]. 1.4. Tế bào gốc từ gan bào thai người nhiều nhà nghiên cứu khai thác và có thể có triển vọng lớn, đó là tế bào gốc nuôi cấy biệt hóa phương pháp này cũng có thể tạo một lực lượng lớn tế bào gốc, bao gồm 2 loại sau đây: - Nuôi cấy khuếch đại ngoài cơ thể (ex vivo expansion) tế bào gốc máu dây rốn [17, 18]. Gan bào thai người ở tuần thứ 10 - 22 là - Nuôi cấy khuếch đại ngoài cơ thể (ex vivo expansion) tế bào gốc máu ngoại vi bằng IL-3, nguồn cung cấp tế bào gốc có giá trị [2]. Tác giả đã chứng minh ở giai đoạn này gan của G-CSF, GM-CSF, G-CSF… [20]. - Nuôi cấy dài ngày tế bào biểu mô của phôi chứa chủ yếu là tế bào máu và tạo máu, ở thời kỳ này tế bào gan còn ít, việc phân lập màng ối [22], hoặc nuôi cấy tế bào biểu mô và trung mô của dây rốn có thể tạo tế bào gốc đa tế bào gốc tạo máu thuận lợi. Tế bào gốc gan dòng như tế bào gốc tạo máu, tế bào thần phôi có một số đặc điểm đáng chú ý: chúng có kinh, cơ tim [4, 19], tế bào biểu mô dìa giác TCNCYH 80 (3) - 2012 195 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC mạc [23]. Các loại tế bào gốc này có ưu điểm 2.2. Các phương pháp thu gom tế bào gốc lớn là khả năng miễn dịch còn thấp nên nguy cơ bệnh ghép chống chủ ít, khả năng đậu 2.2.1. Thu gom tế bào gốc từ tủy xương ghép nhiều hơn các nguồn khác. - Tế bào gốc ung thư là các tế bào có khả Quá trình thu gom tế bào gốc từ tủy xương đối với trường hợp tự ghép hay ghép đồng năng nhân lên và tạo thành ung thư như ung thư máu (lơxemi) có CD34+, CD33+, quần thể tế loại tương tự như nhau và thực hiện trong bào CD34+, CD24- có khả năng tạo khối u đặc, xương chậu (gai chậu sau trên) (H30), hút nhiều ung thư vú (CD44+, CD24-), K đại tràng CD133+.v.v. các tế bào gốc có thể trở thành lần, mỗi lần 3 - 5ml với tỷ lệ 10 - 15ml/kg cân ung thư tế bào gốc khi có biển đổi gen. Thí dụ lơxemi cấp tiền tủy bào có CD33+ do đột biến dịch tủy cho mỗi lần hút và được lọc bỏ các gen PML-RARa trở APL [13]. khuẩn và tiến hành xử lý làm sạch tế bào gốc, II. TUYỂN CHỌN THU NHẬN TTEES BÀO GỐC TỪ CÁC NGUỒN KHÁC NHAU phòng mổ vô khuẩn. Chọc hút dịch tủy ở nặng người cho. Trộn dung dịch chống đông với hạt mỡ và tổ chức, sau đó chuyển vào túi vô đánh giá số lượng, chất lượng, khả năng sử dụng, dán nhãn mác và bảo quản. Liều thông thường là 2.108 tế bào có nhân/kg cân nặng của người nhận. Thể tích tủy tối đa có thể thu là 1500ml. Có thể tiến hành đếm tế bào có 2.1. Tuyển chọn người cho nhân trong quá trình thu thập để quyết định Công việc hàng đầu là làm tốt tuyển chọn thể tích cần thu gom. Việc truyền máu tự thân người cho máu theo đúng tiêu chuẩn, tình có kế hoạch cũng cần phải tiên lượng và tiến nguyện, khỏe mạnh, không có nguy cơ và loại hành trước thời điểm thu gom từ 2 - 3 tuần, và người cho có tiền sử gia đình liên quan đến chỉ truyền lại sau khi đã hút đủ số lượng dịch bệnh di truyền, bệnh nhiễm trùng [14]. tủy, để tránh hiện tượng pha loãng. B A C Hình 1. Các vị trí chọc hút dịch tủy xương Xương chậu (A), xương ức (B), xương chày (C). Trong thực hành thì sử dụng các vị trí xương chậu (H.1A). Các mũi tên chỉ vị trí chọc hút dịch tủy xương trên xương chậu. 196 TCNCYH 80 (3) - 2012 TẠP CHÍ NGHIÊN CỨU Y HỌC 2.2.2. Thu gom tế bào gốc từ máu ngoại vi sau huy động Những tế bào có CD34+ thu thập từ máu ngoại vi sau kích thích có khả năng phục hồi cả ba dòng tế bào máu. Bình thường TBG chiếm tỷ lệ rất thấp, sau khi huy động có thể đạt từ 1 - 3%. Tế bào máu ngoại vi sử dụng cho phép đồng loài được huy động bằng các yếu tố kích thích tăng trưởng (growth factors) đơn độc hoặc kết hợp với hóa trị liệu (thường dùng là cychophosphamid). Thường sử dụng các yếu tố kích thích tạo cụm tăng trưởng dòng bạch cầu hạt (G-CSF: Granulocyte - Colony stimulating factor), GM-CSF hoặc kết hợp cả hai. Nếu chỉ sử dụng các yếu tố kích thích hóa trị liệu đơn độc có thể làm tăng số lượng tế bào có CD34 ra máu lên 10 đến 30 lần. Kết hợp cả hai phương pháp có thể làm tăng số lượng CD34 lên 50 đến 200 lần [34]. Các nghiên cứu ghép tự thân cho thấy thời gian mọc ghép khi sử dụng tế bào gốc huy động từ máu ngoại vi ngắn hơn so với tế bào thu gom từ tủy xương [24], đặc biệt là thời gian phục hồi số lượng tiểu cầu. Thời gian nằm viện của người bệnh rút ngắn được khoảng 7 đến 10 ngày [27]. Số lượng bạch cầu, số lượng tế bào đơn nhân và số lượng tế bào có CD34+ được sử dụng làm tiêu chí để chọn thời điểm thu gom thích hợp nhất. Với những bệnh nhân điều trị liên quan giữa số lượng tế bào gốc thu được với thể tích máu thu được. Khi thu gom với thể tích máu lớn có thể nhận được tỷ lệ tế bào CD34 lớn hơn từ 2,5 đến 3 lần so với tỷ lệ này trong máu tại thời điểm bắt đầu xử lý [3, 34]. Thời gian mọc ghép có liên quan chặt chẽ với số lượng tế bào CD34 thu hoạch được, thường là từ 1.106 đến hơn 5.106 tế bào có nhân (TBCN)/kg trọng lượng người nhận. Khi sử dụng tế bào gốc từ máu ngoại vi để ghép đồng loại, liều G-CSF thường dùng từ khoảng 10 đến 16 mcg/kg thể trọng người cho/ngày, tiêm dưới da từ 1 đến 2 lần/ngày. Số lượng tế bào CD34 tăng lên từ ngày thứ ba và đạt cao nhất vào ngày thứ năm và thứ sáu [13]. Một số biến chứng có thể gặp trong quá trình huy động và gạn tách tế bào gốc: nguy cơ chảy máu và nhiễm trùng tại chỗ đặt cathether. Hiện tượng giảm tiểu cầu do GCSF và do quá trình gạn tế bào cũng là một trong những biến chứng thường gặp. Khoảng 90% các trường hợp có biểu hiện đau xương, đau đầu, đau người, cảm giác mệt, buồn và nôn [13]. Các biến chứng nặng có thể gặp như lách to ra, thâm nhiễm bạch cầu hạt dưới da (hội chứng Sweet), huyết khối động mạch, phản vệ. Tuy nhiên chưa có trường hợp nào mô tả tử vong do huy động tế bào gốc máu ngoại vi [27]. 2.2.3. Thu gom tế bào gốc từ máu hóa chất lần đầu, có thể tiến hành thu hoạch tế bào gốc khi số lượng bạch cầu bắt đầu tăng cuống rốn lên hơn 5 g/l, nhưng cần nói rõ rằng không có rau trước hoặc sau khi sổ rau, hoặc kết hợp cả mối liên quan chặt chẽ giữa số lượng bạch cầu và tỷ lệ tế bào CD34 ở máu ngoại vi. Và 2 phương pháp. Quá trình thu gom không được gây cản trở việc chăm sóc người mẹ cũng như dựa vào số lượng tế bào CD34 trước khi thu gom để dự toán số lượng tế bào CD34 có thể em bé và nên có kế hoạch thu gom từ trước khi sinh. Để giảm khả năng nhiễm khuẩn, dây rốn thu được. Khi số lượng CD34 lớn hơn hoặc bằng 10 tế bào/microlit máu thì có thể thu cần được sát khuẩn bằng cồn và các dung dịch sát khuẩn khác. Sử dụng kim có kích được khoảng 1.106 CD34/kg cân nặng của thước lớn, dẫn máu rốn chảy theo trọng lực. người cho. Một số nghiên cứu cho thấy có sự Dung dịch chống đông nên sử dụng là CPD và TCNCYH 80 (3) - 2012 Tế bào gốc từ máu rốn thu thập từ bánh 197