Chuyển đổi tế bào gốc của con người có thể điều trị được bệnh tiểu đường

Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã tìm ra một cách để làm các tế bào gốc đa năng của con người (hPSCs) thành các tế bào beta tuyến tụy tạo ra insulin. Khi các tế bào sản xuất insulin này được cấy vào chuột gây ra bệnh tiểu đường cấp tính, tình trạng của chúng đã nhanh chóng được chữa khỏi.

Kỹ sư y sinh Jeffrey R. Millman từ Đại học Washington cho biết: "Những con chuột tham gia thí nghiệm bị tiểu đường rất nặng với chỉ số đường trong máu hơn 500 miligam mỗi decilitre máu. Mức độ có thể gây tử vong cho một người. Khi chúng tôi cho chuột ăn các tế bào tiết insulin, trong vòng hai tuần, mức đường huyết của chúng đã trở lại bình thường và duy trì như vậy trong nhiều tháng”.

Các tế bào gốc đa năng về cơ bản là các tế bào trống, không phân biệt với khả năng phát triển thành các loại tế bào khác tồn tại khắp cơ thể. Khai thác tiềm năng đó, trong bối cảnh bệnh tiểu đường, có nghĩa là các nhà nghiên cứu có thể nghĩ ra cách điều chỉnh tế bào gốc để trở thành tế bào sản xuất insulin mà bệnh nhân tiểu đường thiếu, giúp họ kiểm soát lượng đường trong máu cao và khỏe mạnh hơn.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu làm thế nào để làm điều này trong nhiều năm. Báo cáo một số thành công gia tăng trong các mô hình động vật khi sự hiểu biết của chúng ta về các quá trình đằng sau thao tác tác động đến tế bào gốc tăng lên.

Phòng thí nghiệm của Millman cũng rất bận rộn. Năm 2016, họ đã nghĩ ra cách sản xuất các tế bào tiết insulin bắt nguồn từ bệnh nhân tiểu đường tuýp 1 có chức năng đáp ứng với glucose. Vài năm sau, họ đã học được cách tăng mức độ bài tiết insulin trong các tế bào beta tuyến tụy có nguồn gốc từ tế bào gốc.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã giải quyết một thách thức khác đó là giảm số lượng tế bào ngoài mục tiêu được tạo ra trong các quy trình này.

"Một vấn đề phổ biến khi bạn đang cố gắng biến đổi tế bào gốc của con người thành tế bào beta sản xuất insulin hoặc tế bào thần kinh hay tế bào tim là bạn cũng sản xuất các tế bào khác mà bạn không muốn. Trong trường hợp tế bào beta, chúng tôi có thể nhận được các loại tế bào tuyến tụy hoặc tế bào gan khác", Millman nói.

Các nhà nghiên cứu giải thích, các tế bào ngoài mục tiêu này không gây hại, nhưng chúng cũng không hoạt động cho các mục đích như kiểm soát glucose, điều này hạn chế tác động khắc phục của các phương pháp điều trị tế bào gốc, do bạn làm việc với các tế bào ít liên quan đến trị liệu hơn.

Tuy nhiên, một kỹ thuật mới bây giờ có vẻ như có thể giữ sự khác biệt của tế bào trên mục tiêu. Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng các yếu tố thúc đẩy các tế bào gốc hướng tới việc trở thành tế bào tuyến tụy có liên quan đến trạng thái của tế bào, một cấu trúc hỗ trợ bên trong các tế bào hoạt động như một bộ xương, được tạo thành từ các vi sợi của các sợi protein khác nhau .

Các tác giả giải thích trong báo cáo của họ: "Chúng tôi thấy rằng việc thao túng các tương tác vật liệu sinh học của tế bào và trạng thái của tế bào actin đã làm thay đổi thời gian biểu hiện yếu tố phiên mã nội tiết và khả năng của các tế bào tiền tụy phân biệt thành các tế bào beta có nguồn gốc từ tế bào gốc”.

Nói cách khác, chúng ta có thể đảm bảo hiệu quả hơn việc sản xuất các tế bào sản xuất insulin bằng cách kiểm soát tế bào actin và khả năng thực hiện điều đó tốt cho tương lai của phương pháp điều trị tế bào gốc.

"Chúng tôi đã có thể tạo ra nhiều tế bào beta hơn và những tế bào đó hoạt động tốt hơn ở chuột, một số trong đó vẫn được chữa khỏi trong hơn một năm," Millman giải thích.

Các nhà nghiên cứu cho biết thêm rằng các thao tác tế bào tương tự cũng cho thấy tiềm năng kiểm soát tốt hơn sự biệt hóa của các loại tế bào khác, bao gồm gan, thực quản, dạ dày và tế bào ruột. Nếu vậy, kỹ thuật này có thể tăng cường phương pháp điều trị tế bào gốc cho các loại bệnh lý khác, không chỉ bệnh tiểu đường.

Tuy nhiên phương pháp mới cho đến nay chỉ được thử nghiệm trên động vật. Như các nhà nghiên cứu nhấn mạnh, chúng ta còn lâu mới có thể chữa lành cho mọi người bằng loại điều trị thử nghiệm này. Điều đó đồng nghĩa với việc kết quả chắc chắn rất hứa hẹn và có thể chỉ ra một tương lai nơi chúng ta có thể làm chính xác điều đó.

Trang Phạm

Theo Science Alert