MỞ ĐẦU.1
Chương 1 .1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU.3
1.1. Tổng quan về tế bào gốc.3
1.1.1. Khái niệm tế bào gốc.3
1.1.2. Phân loại tế bào gốc.3
1.2. Tế bào gốc trung mô (Mesenchymal stem cells – MSCs) và tế bào gốc trung mô
từ mô mỡ.5
1.3. Vết thương và các yếu tố tham gia liền vết thương.9
1.3.1. Diễn biến quá trình liền vết thương.9
1.3.2. Các thành phần tế bào chủ yếu tham gia liền vết thương.11
1.4. Vết thương mạn tính.12
1.4.1. Các đặc điểm chính của vết thương mạn tính .12
1.4.2. Một số loại vết thương mạn tính điển hình .13
1.4.3. Nguyên nhân và điều trị vết thương mạn tính.15
1.5. Vai trò của tế bào gốc trong liền vết thương .18
1.6. Một số ứng dụng tiêu biểu của tế bào gốc trung mô trên lâm sàng.20
1.6.1. Ứng dụng trên điều trị tổn thương mạn tính do xạ trị .20
1.6.2. Ứng dụng trên điều trị vết loét mạn tính do tiểu đường.2021
1.7. Đánh giá an toàn của tế bào gốc mỡ sau nuôi cấy tăng sinh.221
1.7.1. Đánh giá tính an toàn của tế bào gốc mỡ sau nuôi cấy tăng sinh thông qua
nhiễm sắc thể đồ .223
1.7.2. Đánh giá an toàn tế bào gốc mỡ sau nuôi cấy tăng sinh thông qua định
lượng enzyme telomerase.245
Chương 2: ĐỐI TưỢNG VÀ PHưƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .28
2.1. Đối tượng, nguyên - vật liệu nghiên cứu.28
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu.28
2.2.2. Hóa chất cơ bản cho nghiên cứu .28
2.2. Phương pháp nghiên cứu.299
2.2.1. Thu mô mỡ và phân lập tế bào .299
2.2.2. Nuôi cấy tăng sinh tế bào ASCs.30
2.2.3. Xác định số lượng tế bào.30
2.2.4. Bảo quản và phục hồi tế bào sau bảo quản.31
2.2.5. Xác định đặc điểm hình thái tế bào trong nuôi cấy tăng sinh .32
44 trang |
Chia sẻ: anan10 | Lượt xem: 690 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Luận văn Nghiên cứu, phân lập và nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc mỡ định hướng ghép tự thân trong điều trị vết thương mạn tính, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
n chứng của
nhiều bệnh nội – ngoại khoa khác như loét do tỳ đè, loét do tiểu đường, loét do suy
tĩnh mạch hay xạ trị,[1].
1.3.1. Diễn biến quá trình liền vết thương
Diễn biến liền vết thương nói chung đều trải qua 4 giai đoạn chính: giai đoạn
đông máu, giai đoạn viêm, giai đoạn tăng sinh và giai đoạn tái lập mô [22]. Đây là
quá trình mà mô bị tổn thương được phục hồi, tái tạo các tế bào mới và tổ chức, sắp xếp
lại các thành phần của mô để tạo sẹo hoặc phục hồi chức năng của mô/ cơ quan.
Giai đoạn đông máu: Ngay sau khi bị thương, tiểu cầu cùng các yếu tố tăng
trưởng, các yếu tố đông máu được hoạt hóa và tác động tới các mao mạch nhỏ. Từ
10
đó, cục máu đông hình thành và ngăn chặn sự chảy máu tại vết thương. Khi vết
thương quá sâu hoặc mạch máu lớn bị tổn thương thì cục máu đông này khó kịp
hình thành nên cần garo, băng gạc để ngăn chặn sự chảy máu.
Giai đoạn viêm: Giai đoạn này diễn ra trong khoảng thời 24 – 48h sau khi bị
thương, tính thấm thành mạch tăng lên để các kháng thể và các protein chủ chốt
tham gia liền vết thương như fibrin, fibronectin đi vào mô. Bạch cầu đa nhân trung
tính tham gia dọn dẹp những vật thể lạ xâm nhập vào vết thương bằng cách thực
bào. Sự kích hoạt quá trình viêm sẽ gửi đi các tín hiệu mang tính hóa ứng động để
lôi kéo các bạch cầu đơn nhân tới vết thương để loại bỏ những vật ngoại lai còn lại
và thúc đẩy các yếu tố tăng trưởng tạo ra nhiều tín hiệu liền vết thương khác nhau.
Giai đoạn tăng sinh: Sau giai đoạn cầm máu và loại bỏ các yếu tố ngoại lai
thì giai đoạn tăng sinh bắt đầu diễn ra, thường ở ngày thứ 2 sau khi bị thương. Giai
đoạn này được đặc trưng bởi hàng loạt các sự kiện nhằm duy trì tính toàn vẹn của
mạch, thay thế mô bị tổn thương và tái tạo vết thương. Trong đó, các mạch mới
được tạo ra trong vùng tổn thương, các nguyên bào sợi tăng sinh và sản xuất chất
nền ngoại bào, mép vết thương co rút và tế bào sừng di cư che phủ kín vết thương.
Để tạo được mạch máu mới đưa dinh dưỡng đi tới mô tổn thương, tế bào nội
mô được tách khỏi những mạch máu lành lặn, di cư tới vùng tổn thương và tăng
sinh tại đó. Các yếu tố tăng trưởng, các yếu tố hóa ứng động và các protein do các tế
bào viêm tiết ra có trách nhiệm khởi đầu sự di cư của các tế bào nội mô mạch máu.
Các yếu tố tăng trưởng đóng vai trò chính trong điều khiển toàn bộ quá trình tăng
sinh mạch gồm: FGF, TNF – β, EGF và yếu tố tăng sinh mạch vùng tổn thương
(WAF – Wound Angiogenesis Factor). TNF – β tác động trực tiếp bằng cách kích
thích đại thực bào di cư và sau đó giải phóng yếu tố sinh mạch, từ đó tạo ra hệ
thống mao mạch mới nuôi dưỡng vết thương [44].
Quá trình tăng sinh nguyên bào sợi diễn ra khi những nguyên bào sợi ở
những vùng xung quanh di chuyển tới vết thương, những nguyên bào sợi này tăng
sinh, kết hợp với collagen, proteoglycan, glycosamin sẽ hình thành nên chất nền mô
liên kết tế bào hạt. Thời kỳ này thường diễn ra trong vòng 7 – 14 ngày sau khi bị
thương, trong đó có sự giảm nhanh của đại thực bào và thay thế vào đó là sự tăng
sinh của nguyên bào sợi. Thêm vào đó, nguyên bào sợi được kích thích tiết ra
11
PDGF, TNF – β để điều khiển quá trình tổng hợp và lắng đọng các thành phần đệm
gian bào bao gồm: fibronectin, laminin, glycosaminoglycans (GAGs) và collagen
[50]. Sự kết hợp giữa nguyên bào sợi với các thành phần đệm gian bào hình thành
chất nền mô liên kết, thúc đẩy quá trình hình thành cấy trúc mô bị tổn thương và tạo
ra độ bền vững cho vết thương.
Sau khi có đệm gian bào, quá trình tăng sinh biểu mô diễn ra nhằm tái lập
hàng rào bảo vệ bề mặt vết thương và được xem là quá trình then chốt của quá trình
liền vết thương. Với vết thương nhỏ, quá trình tăng sinh biểu mô diễn ra nhanh hơn
và vì vậy vết thương mau lành. Ở vết thương lớn hoặc vết thương mạn tính, quá
trình tăng sinh biểu mô diễn ra khó khăn hơn, đôi khi phải nhờ tớiphẫu thuật cấy
ghép để hỗ trợ quá trình liền vết thương.
Giai đoạn tái lập mô và liền sẹo: Giai đoạn này bắt đầu vào khoảng tuần thứ
3 sau khi bị thương và kéo dài nhiều tháng tới nhiều năm nhằmđảm bảo tính toàn
vẹn về cấu trúc và chức năng của mô. Đặc trưng của giai đoạn tái lập mô là tăng
liên kết chéo collagen để tăng tính bền vững của mô liên kết; collagenase được kích
hoạt để giảm sự tích tụ quá mức của collagen, hạn chế sẹo; giảm mạng lưới mao
mạch; giảm thành phần proteoglycan và thay thế bằng thành phần nước của mô.
1.3.2. Các thành phần tế bào chủ yếu tham gia liền vết thương
Diễn biến liền vết thương nói chung đều trải qua các giai đoạn đông máu,
viêm, tăng sinh, tái lập mô và liền sẹo. Tuy quá trình liền vết thương có nhiều cơ
chế phức tạp nhưng kết quả cuối cùng là tạo ra các tế bào mới thay thế các tế bào đã
bị tổn thương. Yếu tố tế bào chủ yếu tham gia vào liền vết thương trên da bao gồm
2 loại tế bào: nguyên bào sợi (Fibroblasts) và tế bào sừng (Keratinocytes). Nguyên
bào sợi là tế bào tạo ra lớp trung bì còn tế bào sừng tạo ra lớp biểu bì. Hai loại tế
bào này có những chức năng khác nhau nhưng lại tương tác, kết hợp với nhau để tạo
ra cấu trúc da hoàn chỉnh. Khi da bị tổn thương, nguyên bào sợi là tế bào tổng hợp
ra đệm gian bào, tiết các yếu tố tăng trưởng tạo điều kiện cho tế bào sừng từ bờ mép
vết thương tăng sinh che phủ bề mặt và kết quả là làm lành vết thương [1].
Nguyên bào sợi: là tế bào quan trọng nhất trong giai đoạn tăng sinh, chúng
tạo ra các thành phần đệm gian bào làm nền cho quá trình biểu mô hoá và cung cấp
các sợi laminin, decorin, elastin, fibronectin để tế bào biểu mô bám và trượt trên đó
12
giúp tăng nhanh quá trình biểu mô hoá che phủ vết thương. Chúng tạo ra các protein
đệm mà trong đó collagen tạo nên sự bền vững và toàn vẹn của mô. Đồng thời,
nguyên bào sợi là nguồn cung cấp các yếu tố tăng trưởng có tác dụng kích thích liền
vết thương như TGF-β, PDGF, KGF. Hơn nữa, nguyên bào sợi chuyển dạng thành
myofibroblasts (nguyên bào sợi dạng cơ) tạo nên sự co rút và liền vết thương nhanh
hơn. Ngoài ra, nguyên bào sợi còn tham gia vào giai đoạn sửa chữa sẹo sau khi liền
ở những vết thương lâu năm.
Tế bào sừng: tạo nên lớp biểu bì bảo vệ da nhờ sự sắp xếp chặt chẽ thành
nhiều lớp tế bào. Lớp mầm (còn gọi là lớp đáy) chứa các tế bào gốc biểu bì có khả
năng tự tái sinh nhiều lần và nhanh trong suốt đời sống của cơ thể người. Giữa các
tế bào sừng có các thể liên kết (desmosome) giúp chúng kết nối chặt chẽ với nhau.
Các tế bào lớp đáy có cấu trúc cầu nối khác với các lớp ở trên, chúng có thể dễ dàng
bị xoá bỏ và cũng tự tái tạo lại để các tế bào sừng mới sinh ra di chuyển lên trên tạo
ra các lớp tế bào biệt hoá ở phía trên. Bình thường sự phân chia tế bào sừng lớp
mầm cân bằng với sự sừng hoá bong vảy của biểu bì nhưng khi da bị tổn thương thì
chúng tăng cường phân chia để tạo ra nhiều tế bào biểu mô. Các tế bào biểu mô sẽ
di cư vào trung tâm của vết thương ở dạng đơn lớp cho đến khi các tế bào tiếp xúc
trực tiếp với nhau thì tốc độ phân chia chậm lại và biệt hoá thành các lớp gai, lớp
hạt, lớp sừng ở phía trên để thực hiện chức năng bảo vệ của biểu bì. Trong quá trình
di cư chúng cần đệm gian bào đủ chất lượng như trung bì, chúng cần có các sợi
decorin, lamininđể bám vào và trượt dọc theo các sợi đó để di chuyển vào trung
tâm vết thương.
Thông thường, một vết thương sẽ lành trong vòng một vài tuần. Tuy nhiên,
có những vết thương lại không lành mặc dù đã trải qua các quá trình điều trị phục
hồi về mặt giải phẫu và chức năng trong thời gian trên 3 tháng - những vết thương
này được xếp vào nhóm vết thương mạn tính khó lành [22].
1.4. Vết thƣơng mạn tính
1.4.1. Các đặc điểm chính của vết thương mạn tính
Vết thương mạn tính có các đặc điểm chính sau:
- Các quai mạch máu thoái triển, già và ít, các tế bào nội mô giảm phân chia
nên tân mạch giảm, chất lượng mô hạt kém
13
- Các tế bào biểu mô quanh vết thương giảm hoặc ngừng phân bào, do đó
chúng không phát triển được vào phía trung tâm vết thương
- Có sự giảm các thành phần đệm gian bào do nguyên bào sợi tiết ra, từ đó
các tế bào biểu mô vốn đã phân chia chậm lại ít chỗ bám và di chuyển vào vết
thương để thực hiện quá trình biểu mô hóa [1].
1.4.2. Một số loại vết thương mạn tính điển hình
Vết thương do nhiễm trùng: Tác nhân gây ra nhiễm trùng vết thương có thểlà
vi khuẩn, nấm hay virus, hay ký sinh trùng. Nếu vết thương có nhiễm trùng không
được điều trị bằng các thuốc thích hợp, vết thương sẽ không lành trong thời gian dự
kiến.
Hình 1.1. Vết thương do nhiễm trùng (Theo Lipsky BA, 2012)
Vết thương sau xạ trị: Nguồn gốc của bức xạ có thể là trị liệu tia gamma
hoặc tia X hoặc vô tình tiếp xúc với các chất phóng xạ từ vụ tai nạn hạt nhân nhà
máy hoặc các thiết bị phóng xạ phát nổ. Việc tiếp xúc quá nhiều ion hóa vật liệu
bức xạ có thể làm suy yếu hệ miễn dịch hệ thống, gây tổn thương cho các mô tiếp
xúc và kéo dài thời gian chữa lành vết thương.
Hình 1.2. Vết thương sau xạ trị (Theo Bernier J, 2008)
14
Vết thương phẫu thuật: Những vết thương gây ra bởi vết mổ được thực hiện
trong quá trình phẫu thuật có thể tiến triển thành các vết thương mạn tính nếu việc
cung cấp máu đến vùng mô phẫu thuật không đủ hoặc nếu chăm sóc vết thương
không đúng cách, hoặc có nhiễm trùng vết thương nhiễm trùng. Cả ba yếu tố trên
kéo dài thời gian chữa lành vết thương.
Loét động mạch: Loại loét này có thể gặp ở bệnh nhân tăng huyết áp, xơ vữa
động mạch gây hẹp tắc, và do cục huyết khối. Các nguyên nhân trên làm giảm
nguồn cung cấp máu dẫn đến một tình trạng thiếu máu cục bộ. Khi việc cung cấp
máu và oxy cùng chất dinh dưỡng đến vết thương bị suy giảm, quá trình lành vết
thương có thể bị trì hoãn làm cho nó trở nên khó liền hoặc không bao giờ liền được.
Trong những trường hợp này cần tới sự xử trí của bác sỹ chuyên khoa vì nếu xử trí
sai thì có thể dẫn tới hậu quả nặng nề, thậm chí tử vong do nhiễm trùng.
Hình 1.3. Vết loét mạch máu (Theo Andrew J.M. Boulton, 2008)
Loét tĩnh mạch: Loét tĩnh mạch chiếm hơn một nửa số trường hợp loét, đặc
biệt là ở chi dưới. Bệnh thường gặp trong các trường hợp có huyết khối ở tĩnh mạch
sâu hay suy giãn các van tĩnh mạch. Loét tĩnh mạch có thể dẫn đến ứ trệ máu ở
ngoại vi, máu không lưu thông được một cách bình thường.
Loét trong bệnh tiểu đường: Đây là một biến chứng thường gặp trong bệnh
đái tháo đường. Do đường máu không được kiểm soát tốt, dẫn đến chức năng miễn
dịch bị suy yếu, thiếu máu do máu lưu thông kém, xơ vữa động mạch và tổn thương
dây thần kinh, cuối cùng dẫn đến tổn thương của da và loét.
15
Hình 1.4. Vết loét chi dưới do bệnh tiểu đường (Theo Lauren Collins và cs, 2010)
Loét áp lực: Sức ép liên tục và ma sát do trọng lượng cơ thể tì lên một vùng
cơ thể trong thời gian kéo dài có thể dẫn đến tổn thương của da và loét; hay gặp ở vị
trí tì đè trên cơ thể.
Hình 1.5. Vết loét do tì đè (Theo William T Wake, 2010)
1.4.3. Nguyên nhân và điều trị vết thương mạn tính
Tất cả các vết thương đều có khả năng trở thành vết thương mạn tính [5].
Nguyên nhân dẫn tới vết thương mạn tính có thể là thiếu một hoặc nhiều các yếu tố
cần thiết để lành vết thương. Các yếu tố đó bao gồm: nguồn cung cấp máu, oxy và
chất dinh dưỡng cùng với môi trường vết thương sạch. Ngoài ra, các lực tác động
vào vết thương cũng là một yếu tố quan trọng gây ra vết thương mạn tính. Một khía
cạnh cơ bản và quan trọng điều trị vết thương mạn tính là ngăn chặn các yếu tố có
hại cho quá trình liền vết thương [42].
Vết thương mạn tính là một gánh nặng không chỉ đối với bệnh nhân mà còn
là áp lực đối với các chuyên gia chăm sóc sức khỏe và các hệ thống chăm sóc y tế
16
của mỗi quốc gia. Tại Mỹ, các chuyên gia ước tính hàng năm có khoảng 6,5 triệu
bệnh nhân có vết thương mạn tính và tiêu tốn khoảng 20 tỷ USD mỗi năm.Hằng
năm, tại Tây Âu có khoảng 150.000 người cần được điều trị bằng da nhân tạo và
con số này vẫn ít hơn số bệnh nhân bị loét mạn tính, tập trung chủ yếu ở nhóm bệnh
nhân mắc bệnh tiểu đường, tĩnh mạch, và loét do tỳ đè. Ở Đức, có khoảng 3 triệu
người bị loét mạn tính mỗi năm và tiêu tốn tới hơn 1 tỷ Euro cho điều trị [22]. Tại
nước ta, trung bình mỗi năm tại các bệnh viện có khoảng 4.000 bệnh nhân phải chịu
những vết thương mạn tính do hệ quả của nhiều căn bệnh. Phần lớn bệnh nhân bị
loét là do tai nạn giao thông dẫn tới liệt, những người già ốm nằm một chỗ lâu ngày
hoặc người bị dị ứng gây loét, bệnh nhân tiểu đường, suy tĩnh mạch, viêm tĩnh
mạch, suy van tĩnh mạch, vết bỏng lâu lành, bệnh về hệ thống miễn dịch da... Đáng
chú ý, khá nhiều bệnh nhân bị ung thư phải xạ trị dẫn tới loét.Trên thực tế, nhu cầu
trị liệu vết thương mạn tính rất lớn, đặc biệt ở những bệnh nhân lớn tuổi.
Trong những năm gần đây, thế giới đã có nhiều tiến bộ trong điều trị vết
thương khó lành. Điều đó không chỉ dừng lại ở một vài phương pháp đơn lẻ mà đã
trở thành quá trình trị liệu có hệ thống. Để nâng cao hiệu quả trong điều trị, nhiều
quốc gia đã thành lập các hiệp hội, trung tâm nghiên cứu và điều trị vết thương khó
lành như World Union of Wound Healing Societies (WUWHS), Wound Care
Associates, The Wound Healing Center,
Ở Việt Nam, khoa Liền vết thương của Viện Bỏng quốc gia (Học viện Quân
y) đã được chính thức thành lập năm 2012 với nhiều trang bị, máy móc hiện đại
nhằm điều trị vết thương khó lành. Đây là cơ sở chuyên khoa đầu tiên trong cả nước
về lĩnh vực liền vết thương, đánh dấu sự phát triển mới của chuyên ngành liền vết
thương tại nước ta với tư cách là một chuyên ngành độc lập. Tại đây, các phương
pháp điều trị vết thương khó lành có thể chia thành các nhóm gồm: Nhóm phương
pháp điều trị cơ bản; nhóm phương pháp điều trị tiến bộ và nhóm phương pháp tích
cực.
Nhóm phương pháp tích cực kích thích quá trình liền vết thương diễn ra
nhanh hơn bình thường. Ngoài các phương pháp truyền thống như thay băng, phẫu
thuật chuyển vạt da, ghép da, các chuyên gia y tế đã sử dụng các vật liệu sinh
học, các yếu tố tăng trưởng để kích thích quá trình tăng sinh và tăng cường chức
17
năng của các thành phần tế bào tham gia liền vết thương, sử dụng kỹ thuật ô-xy cao
áp; điều trị hút áp lực âm, laser. Tuy nhiên, hiệu quả của những kỹ thuật này tương
đối hạn chế, các can thiệp phẫu thuật ghép da dễ thất bại do cơ thể bệnh nhân không
chấp nhận mảnh ghép, hoặc khả năng nuôi dưỡng mảnh ghép tương đối kém. Hơn
nữa, những bệnh nhân lớn tuổi thường có bệnh kết hợp nên trong nhiều trường hợp
không cho phép phẫu thuật. Vài năm gần đây, việc điều trị vết thương mạn tính tại
đã có nhiều tiến bộ dựa trên công nghệ nuôi cấy tế bào gốc, bước đầu khắc phục
được những hạn chế của những phương pháp trước đây. Trong đó, ghép biểu bì có
tác dụng kích thích liền vết thương, tạo lớp biểu bì che phủ tổn thương quyết định
liền vết bỏng sâu, do đó tăng khả năng cứu sống bệnh nhân bị bỏng sâu đến 85%.
Tế bào biểu bì được nuôi cấy từ mô da hoặc nang lông. Từ vài cm2 da, tế bào gốc
được tách ra và nuôi cấy trong môi trường tăng trưởng làm tăng diện tích da lên
hàng nghìn lần chỉ trong thời gian ngắn. Mới đây, các bác sĩ Viện Bỏng quốc gia đã
nghiên cứu áp dụng thành công phương pháp ghép nguyên bào sợi đồng loại nuôi
cấy điều trị cho các bệnh nhân có vết thương mạn tính và các vết loét khó lành do
nhiều căn nguyên bệnh lý khác nhau. Phương pháp này lần đầu tiên được áp dụng
tại Việt Nam. Theo đó, chỉ cần một phần da rất nhỏ, sau khi nuôi cấy có thể tạo ra
số lượng nguyên bào sợi đủ lớn theo yêu cầu điều trị. Điều này mở ra tiềm năng lớn
trong điều trị hiệu quả những tổn khuyến da cũng như các vết loét sâu, rộng.
Trên thế giới, trong 25 năm qua, công nghệ nuôi cấy tế bào da đã phát triển
nhằm tạo ra các vật liệu thay thế mang tính bắt chước da người với mục đích và sửa
chữa, thay thế da tạm thời và hỗ trợ cho việc tái tạo vết thương mạn tính [20]. Các
vật liệu thay thế da này được chế tạo dựa trên các tiến bộ của công nghệ mô vàđã
đượcứng dụng trong lâm sàng nhằm thúc đẩy sự liền vết thương cấp và mạn tính.
Tại Viện Bỏng Quốc Gia, đã có nhiều nghiên cứu đã được ứng dụng trên lâm sàng
trong điều trị vết thương bỏng. Trong những năm 2000, các ứng dụng chủ yếu sử
dụng các vật liệu da hoặc tương đương da có sẵn để điều trị vết bỏng. Nguồn vật
liệu này có thể là da đồng loại, da tự thân, màng ối đông khô tiệt khuẩn, da ếch, da
lợn...Trong khoảng 10 năm trở lại đây, công nghệ nuôi cấy tế bào được nghiên cứu
sâu hơn nhằm tăng cường hiệu quả điều trị. Điển hình là nhóm nghiên cứu của
PGS.TS.BS Đinh Văn Hân đã chế tạo được vật liệu tương đương trung bì từ tế bào
18
gốc trung mô màng dây rốn, nguyên bào sợi và gần đây, nguồn tế bào gốc mỡ đang
được tập trung nghiên cứu [58, 71].
Một vấn đề chính trong cấy ghép là cần có đủ số lượng tế bào cần thiết, trong
khi vẫnđảm bảo tính chất bình thường của tế bào về mặt cấu trúc và chức năng của
chúng. Mảnh ghép cần phải đạt yêu cầu không gây đáp ứng miễn dịch, che phủ và bảo
vệ nền vết thương, làm nhanh liền vết thương, ít gây đau và ít tạo sẹo.
1.5. Vai trò của tế bào gốc trong liền vết thƣơng
Cho đến nay, việc điều trị các tổn khuyết da diện rộng và vết thương mạn
tính vẫn còn là một thách thức lớn đối với y học. Người ta nhận thấy, các tế bào gốc
đảm nhiệm việc đánh giá sự thiếu hụt các thành phần đệm và cytokines; Chúng sửa
chữa các thiếu hụt đó bằng cách tạo ra những yếu tố thích hợp thúc đẩy liền vết
thương. Điều này nghĩa là các tế bào gốc hoạt động như cỗ máy có kiểm soát tương
tác các thông tin ngược một cách thông minh. Khi nguồn tế bào gốc này không đủ
đáp ứng với những tổn thương thì sẽ gây ra vết thương lâu lành, thậm chí không liền
được. Do đó, công nghệ tế bào gốc đang mang lại những triển vọng lớn trong việc
khắc phục những nan giải hiện nay trong liền vết thương.
Những tế bào gốc phôi có tiềm năng lớn để thay thế toàn bộ các tế bào chức
năng trong cơ thể [51]. Mặc dù tế bào gốc phôi có khả năng phát triển không giới
hạn nhưng việc nghiên cứu và sử dụng chúng còn rất khó khăn về công nghệ, đặc
biệt là việc lấy tế bào gốc phôi lấy từ cơ thể mẹ sử dụng trong nghiên cứu là vi
phạm y đức do điều này đồng nghĩa với việc phá hủy một hay nhiều cơ thể sống. Do
vậy, hầu hết các phôi được sử dụng cho nghiên cứu được thu thập từ trứng đã được
thụ tinh trong điều kiện in vitro. Ở người, việc thu thập chúng phải được chấp thuận
hiến tặng cho nghiên cứu khoa học từ phía người cho. Hơn nữa, một số báo cáo cho
thấy tế bào gốc phôi của người sau nuôi cấy có biểu hiện protein lạ [58]. Do đó, tính
an toàn của tế bào gốc phôi cần được nghiên cứu sâu hơn.
Một số nguồn tế bào gốc khác nhau như tủy xương, máu ngoại vi, máu cuống
rốn đã và đang được nghiên cứu sử dụng trong điều trị vết thương mạn tính để thúc
đẩy các đáp ứng liền vết thương [20]. Trong đó, hiệu quả điều trị vết thương mạn
tính của tế bào gốc tủy xương được quan tâm đặc biệt. Một nghiên cứu in vivo cho
thấy sự tổng hợp collagen và mức độ biểu hiện của bFGF và VEGF trong tế bào liên
19
kết của tủy xương cao hơn rất nhiều so với trong nguyên bào sợi của trung bì. Điều
này gợi ý khả năng sử dụng tế bào tủy xương tại vết thương để thúc đẩy sự tái tạo
[34]. Tác giả khác sử dụng tủy xương tự thân để điều trị vết thương bỏng không
liền, vết loét gót chân mạn tính cho thấy: Vết thương bỏng chuyển từ dạng mạn tính
không liền sang dạng tái biểu mô hóa và liền sau khi được ghép da [5]. Nghiên cứu
khác với MSCs tủy xương đã cho thấy việc điều trị vết thương bằng MSCs tủy
xương có tác dụng làm tăng nhanh quá trình biểu mô hóa và tăng tạo mạch [65].
Tuy nhiên, do các nguồn tế bào gốc từ các mô của cơ thể như máu tủy
xương, máu ngoại vi, máu cuống rốn, não, gan...đều hạn chế về số lượng nên tính
ứng dụng chưa cao. Trong khi đó, việc khai thác các nguồn tế bào gốc trung mô
trưởng thành đang là một hướng rất quan trọng trong nghiên cứu điều trị liền vết
thương. Ngoại trừ các trường hợp ghép tế bào gốc trung mô đồng loại vốn sẵn có
nguồn tế bào rất trẻ như tế bào gốc trung mô từ màng ối, dây rốn và máu cuống rốn;
các trường hợp ghép tế bào gốc trung mô tự thân chỉ có thể lấy từ hai nguồn chính:
tủy xương và mô mỡ. Các nguồn tế bào gốc từ mô khác như gan, não, và cơ hầu
như không có khả năng ứng dụng trong điều trị vết thương. Nguồn tế bào gốc tủy
xương chủ yếu là các tế bào gốc tạo máu nhưng có khá ít tế bào gốc trung mô tham
gia vào tái tạo vết thương. Vì vậy, chúng đã được ứng dụng chủ yếu trong điều trị
các bệnh liên quan tới tạo máu như leukemia. Do đó, tế bào gốc trung mô từ mô mỡ
được coi là nguồn tế bào gốc trưởng thành tự thân lý tưởng cho các nghiên cứu về y
học tái tạo, công nghệ mô và liền vết thương.
1.6. Một số ứng dụng tiêu biểu của tế bào gốc trung mô trên lâm sàng
Một đặc tính quan trọng của tế bào gốc trung mô là khả năng sản xuất và tiết
ra nhiều các cytokines cũng như các chất hóa ứng động khác nhau vốn có vai trò
quan trọng trong các hoạt động sửa chữa mô [53].
Việc phát hiện sự tồn tại của nguồn tế bào gốc trung mô trong mỡ đã mở ra
một tiềm năng to lớn trong ứng dụng điều trị. Thứ nhất, mô này có ưu thế về số
lượng mô lớn và tái tạo nhanh. Thứ hai, mô mỡ dễ dàng thu nhận mà không gây
xâm hại lớn như khi thu nhận tủy xương. Thứ ba, tế bào gốc mỡ là nguồn tế bào gốc
tự thân. Thứ tư, số lượng tế bào gốc trung mô thu được từ mô mỡ thường cao hơn
so với tủy xương [31].
20
Tế bào gốc trung mô từ mô mỡ sau khi được phân lập bằng cách nuôi cấy
phân lớp mạch nền đã được sử dụng trên vết thương bằng cách tiêm dưới da hoặc
bôi trực tiếp. Dưới đây là một vài ứng dụng tiêu biểu của tế bào gốc trung mô:
1.6.1. Ứng dụng trên điều trị tổn thương mạn tính do xạ trị
Akita và cs đã mô tả trường hợp đầu tiên có tổn thương mạn tính do trị xạ đã
được điều trị với dung dịch có chứa tế bào gốc mỡ tự thân [5]. Bệnh nhân là một
phụ nữ 89 tuổi bị loét xương cùng (5 cm × 10 cm) từ 40 năm trước do xạ trị điều trị
ung thư tử cung. 250 ml mỡ đã được hút ra và tách được 5 ml hỗn dịch giàu tế bào,
có chứa 3,8 × 107 tế bào. Sau khi mở ổ, vết thương được phủ bởi tấm da nhân tạo có
tẩm dung dịch có chứa tế bào gốc mỡ tự thân cùng với yếu tố tạo mạch và kích
thích phân bào bFGF. Vết thương đã lành ở ngày 82 sau khi mổ. Phác đồ điều trị
ngoài sử dụng tế bào gốc còn bổ sung FGF.
Rigotti và cs tiêm khoảng 60 – 80 ml hỗn hợp tế bào có nguồn gốc từ mô mỡ
tự thân của 20 bệnh nhân bị tổn thương da do xạ trị gây ra (xơ hóa, teo, co rút da,
loét) [40]. Các bệnh nhân được tiêm 1 – 6 lần (trung bình 2 lần) tùy mức độ nặng
nhẹ và được theo dõi từ 18 – 33 tháng. Họ quan sát thấy có sự cải thiện trong thang
điểm LENT-SOMA ở 19 bệnh nhân (chiếm 85%). Có 8 bệnh nhân loét và tất cả
trong số họ đã lành vết thương. Các kết quả sinh thiết da sau điều trị đều cho thấy
có sự hình thành mạch máu mới.
1.6.2. Ứng dụng trên điều trị vết loét mạn tính do tiểu đường
Han và cs đã sử dụng tế bào được phân lập từ mô mỡ vào việc điều trị vết
loét ở chân do tiểu đường. 54 bệnh nhân có vết thương không lành dù đã được điều
trị theo quy trình tiêu chuẩn trên 6 tuần được chọn ngẫu nhiên vào nhóm đối chứng
(n = 26) và nhóm điều trị (n = 28). Mô mỡ bụng được thu thập và xử lý với
collagenase và lọc để có hỗn hợp tế bào với số lượng khoảng 4 × 106 -8 × 106. Hỗn
hợp này sau đó được trộn với fibrinogen và thrombin rồi bôi lên các vết thương.
Bệnh nhân trong nhóm đối chứng chỉ được bôi hỗn hợp fibrinogen và thrombin mà
không có tế bào. Hai bệnh nhân trong nhóm điều trị đã được loại ra do bị nhiễm
trùng. Sau 8 tuần, 100% bệnh nhân trong nhóm điều trị đã lành vết thương hoàn
toàn trong khi con số này ở nhóm đối chứng chỉ là 16 bệnh nhân, chiếm 62%. Toàn
bộ thời gian chữa bệnh là 33,8 ± 11,6 ngày ở nhóm điều trị và 42,1 ± 9,5 ngày ở
21
nhóm đối chứng. Các tác giả không nhận thấy bất kỳ biến chứng nào liên quan đến
việc bôi các tế bào gốc mỡ lên vết thương [23].
Bên cạnh một số ứng dụng kể trên, tế bào gốc trung mô từ mô mỡ còn được
sử dụng để tái tạo da, xương [34, 41, 46], tái tạo mô gan và cải thiện chức năng gan
[6], sửa chữa một số tổn thương trên tim và mạch máu [52],
1.7. Đánh giá an toàn của tế bào gốc mỡ sau nuôi cấy tăng sinh
Liệu pháp điều trị sử dụng tế bào gốc trung mô từ mô mỡ là một liệu pháp
đầy hứa hẹn trong điều trị nhiều bệnh khó nhờ những ưu điểm lớn như sự có mặt
của chúng trong cơ thể trưởng thành tương đối phong phú và dễ tái tạo, việc phân
lập và nhân rộng tế bào không mấy khó khăn và không bị hệ miễn dịch đào thải.
Cho tới nay, đã có hàng trăm thử nghiệm lâm sàng sử dụng MSCs đã được đăng ký
ở Mỹ tại https://clinicaltrials.gov/ và nhiều nghiên cứu lâm sàng tương tự tại các
quốc gia khác. Do lượng tế bào MSCs có sẵn trong cơ thể khá hạn chế và có xu
hướng tỷ lệ nghịch với tuổi của bệnh nhân [49] nên để ứng dụng được trên lâm sàng
thì các tế bào gốc từ mô mỡ cần được nuôi cấy ngoài
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 01050003431_1_0825_2002725.pdf