Mặc dù nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc vẫn còn hạn chế và gặp nhiều trở ngại, song tế bào gốc vẫn được xem là “cứu tinh” của nhân loại trong tương lai.
Vài nét về tế bào gốc
Theo Bách khoa thư mở (EWP) tế bào gốc (stem cell) là tế bào sinh học có khả năng biệt hoá thành các tế bào riêng và phân chia tạo ra nhiều tế bào gốc hơn. Nó được tìm thấy trong các sinh vật đa bào, riêng động vật có vú, có hai loại tế bào gốc là dạng phôi (Embryonic), được phân lập từ khối lượng tế bào bên trong phôi nang, và tế bào gốc trưởng thành (Adult), được tìm thấy trong các mô khác nhau. Trong các sinh vật trưởng thành, tế bào gốc và các tế bào tiền thân đóng vai trò như một hệ thống sửa chữa cho cơ thể, chúng thay thế và bổ sung các tế bào lão hoá hoặc bị hư hại ở người trưởng thành. Trong phôi đang phát triển, tế bào gốc có thể biệt hoá thành các tế bào chuyên biệt ngoại bì, nội bì và nội mạc tử cung nhưng cũng duy trì số lượng tế bào của các cơ quan tái tạo, chẳng hạn như máu, da, hoặc các mô ruột.
Tế bào là đơn vị căn bản của sự sống.
Có ba nguồn được biết đến của các tế bào gốc trưởng thành tự thân ở người là tủy xương, mô mỡ và máu. Tế bào gốc cũng có thể được lấy từ máu dây rốn ngay sau sinh. Theo định nghĩa, các tế bào tự thân thu được từ cơ thể của chính mình, giống như người ta có thể sử dụng máu bản thân cho các cuộc phẫu thuật của mình. Tế bào gốc trưởng thành thường được sử dụng trong các liệu pháp y khoa khác nhau như cấy ghép tủy xương. Tế bào gốc có thể được phát triển nhân tạo và biệt hoá thành các tế bào chuyên biệt với các đặc tính phù hợp với các tế bào của các mô khác nhau như cơ và dây thần kinh.
Có sự khác biệt rõ rệt giữa các tế bào gốc không phôi và phôi. Như tên gọi của nó, tế bào gốc phôi mang tính độc quyền có nguồn gốc từ phôi người. Một phôi người tồn tại ngay sau khi xảy ra quá trình phân bào trứng đã thụ tinh. Không giống như các tế bào gốc từ dây rốn hoặc những tế bào được tìm thấy tự nhiên trong cơ thể, tế bào gốc phôi có thể phát triển thành bất kỳ loại tế bào nào. Điều này không có nghĩa, tế bào gốc rốn và tế bào trưởng thành là vô dụng; đơn giản là hạn chế để dùng cho mục đích nghiên cứu là chính. Lợi thế của việc nghiên cứu tế bào gốc rất đa dạng, như điều trị ung thư cho đến cải thiện các rối loạn di truyền và cả những ứng dụng tiềm năng to lớn khác hiện con người chưa khai thác hết.
1. Tạo ra hoàn chỉnh bộ phận cơ thể
Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta tạo ra toàn bộ nội tạng từ xuất phát điểm “gần như không có” để phục vụ cho việc cấy ghép tạng trong khi vật liệu hiến sinh học đang thiếu trầm trọng. Hàng trăm ngàn người ở Mỹ chết mỗi năm do phổi, thận, gan và suy tim. Để khắc phục được sự thiếu hụt này, tế bào gốc được xem là ứng viên vô cùng sáng giá, có sẵn trong các bệnh viện. Tuy nhiên, nhiều rào cản vẫn tồn tại, như yếu tố đạo đức, và hành lang pháp lý.
Nhờ tế bào gốc hy vọng sẽ khắc phục tình trạng thiếu hụt nguồn hiến tạng.
2. Trị bệnh Parkinson
Bệnh thoái hóa thần kinh này rất khủng khiếp theo đúng nghĩa đen. Nó bắt đầu trong não với cái chết của các tế bào thần kinh sản xuất chất dẫn truyền thần kinh dopamine khiến mọi chuyển động của cơ thể trở nên khó khăn, vượt khỏi tầm kiểm soát của con người như khó nói, run rẩy chân tay... Các tế bào gốc dạng phôi thai sẽ được sử dụng để tái tạo toàn bộ tế bào thần kinh dopaminergic cho những bệnh nhân Parkinson, giúp họ sống tốt hơn. Tuy nhiên, nguồn vật liệu dùng để điều trị bệnh Parkinson cũng rất nghiêm ngặt, đòi hỏi phải có 4 phôi người cho 1 người bệnh. Như vậy không khả thi nếu chữa trị cho nhiều người cao niên. Nghiên cứu hiện đang được triển khai và hy vọng sẽ tìm ra cách xử lý thông dụng, hiệu quả hơn.
3. Chữa bệnh tự kỷ
Làm thế nào để sử dụng tế bào gốc chữa rối loạn bắt nguồn từ rất nhiều gen mà hiện tại chưa biết cụ thể nguyên nhân? Ở trẻ tự kỷ, chúng ta thường thấy các bộ phận của bộ não bị thiếu hụt oxy. Như vậy, về mặt lý thuyết nếu đưa các tế bào máu khỏe mạnh vào não của trẻ bằng cách dùng các tế bào gốc, sẽ cải thiện được chức năng não, làm giảm các triệu chứng của bệnh. Hiệu quả thử nghiệm lâm sàng hiện đang được thực hiện trên động vật khá khả quan. Như vậy tế bào gốc không chỉ cải thiện chức năng não mà còn giúp y học hiểu sâu thêm nguyên nhân gây bệnh tự kỷ.
4. Trị bệnh ung thư
Một trong những ứng dụng tế bào gốc trong y học là dùng điều trị ung thư. Ung thư bắt đầu khi các tế bào tích tụ đủ đột biến, không kiểm soát được. Ví dụ, trong trường hợp thư vú, nghiên cứu đã tìm ra các marker di truyền (genetic marker) trên tế bào gốc của cơ thể, chúng phân chia rất nhanh vượt qua tầm kiểm soát, cuối cùng dẫn đến khối u. Một marker di truyền là một gen hoặc chuỗi DNA với một vị trí đã biết trên một nhiễm sắc thể có thể được sử dụng để xác định cá nhân hoặc loài. Khám phá này đã mở ra một hướng đi mới, khi một khối u xuất hiện, rất khó có thể ngăn chặn sự phát triển của nó. Hiện tại, việc phẫu thuật cắt bỏ vú là quan trọng. Tuy nhiên, hiểu được cơ chế này người ta đã phát triển phương pháp sàng lọc phát hiện sớm các tế bào đột biến, tiêu diệt chúng trước khi ung thư xuất hiện.
5. Đái tháo đường tuýp 1
Tiểu đường tuýp 1 là căn bệnh tự miễn, có nghĩa, các tế bào miễn dịch của cơ thể tấn công lại chính nó, dẫn đến các biến chứng nan y. Đái tháo đường tuýp 1 xuất hiện là do các tế bào beta của tuyến tụy bị tổn thương. Tế bào beta có nhiệm vụ sản xuất insulin, hoóc-môn để xử lý đường khi ăn vào. Nếu insulin không đủ, người bệnh phải tiêm insulin nhân tạo. Cả hai tế bào gốc người lớn và phôi thai đã được khoa học nghiên cứu dùng cho việc tái tạo các tế bào bị phá hủy này. Nghiên cứu cho thấy kết quả không đồng nhất, có nghiên cứu thành công trong việc nhân rộng tế bào beta bị thiếu, nhưng có nghiên cứu lại thất bại. Việc tìm ra các tế bào beta rất cần cho nhóm mắc bệnh đái tháo đường, tuy chưa đạt kết quả nhưng cộng đồng y tế vẫn lạc quan về các nghiên cứu liên quan đến tế bào gốc.
6. Rối loạn đĩa cột sống
Hơn 80% người Mỹ gặp phải vấn đề liên quan đến đĩa cột sống hay còn gọi là bệnh thoát vị đĩa đệm. Đĩa cột sống là xương có dịch lỏng bên trong được kẹp giữa đốt sống. Nhiệm vụ của nó là cung cấp cho cơ thể một loạt các chuyển động và hấp thụ sốc. Chúng tự nhiên mỏng đi khi người ta về già do không có khả năng tái tạo mô xương. Để khắc phục, các tế bào gốc trưởng thành đã được tiêm vào các đĩa thoái hóa. Kết quả cho thấy sự gia tăng các tế bào đĩa đệm, làm cho toàn bộ cột sống khỏe hơn. Đây là một ví dụ hoàn hảo về cách tế bào gốc có thể được sử dụng trong y học dự phòng, hy vọng căn bệnh này sẽ được điều trị thành công trong tương lai.
7. Bệnh đau tim
Đau tim là căn bệnh được nhiều người quan tâm bởi nó liên quan đến gia đình. Một cơn đau tim xảy ra khi động mạch vành bị tắc, dẫn đến tình trạng mô tim bị chết hoặc thiếu oxy, tim không thể phục hồi được và dẫn đến tử vong. Đến nay khoa học đã thực hiện nhiều nghiên cứu dùng tế bào gốc phôi thai để điều trị những con chuột bị đau tim. Các tế bào gốc có khả năng bắt chước hầu như toàn bộ chức năng của các tế bào tim, sử dụng các xung điện để làm cho tim đập. Tương lai, nếu được điều trị bằng tế bào gốc, những người qua khỏi cơn đau tim lần đầu có thể giảm đáng kể nguy cơ nếu mắc cơn đau tim thứ hai cũng như các biến chứng do các cơn đau tim gây ra.
Sử dụng tế bào gốc chữa bệnh tim được xem là hướng đi đầy triển vọng.
8. Bệnh gan
Thông thường, gan là cơ quan duy nhất trong cơ thể con người có thể tự tái sinh, sửa chữa. Đáng ngại khi gan bị tổn thương, nếu không chữa trị kịp thời, có thể dẫn đến mô sẹo không thay được. Tình trạng sẹo ở gan có thể do béo phì, nghiện rượu, đái tháo đường và nhiều bệnh khác. Các tế bào gốc trong tủy xương trưởng thành có thể được sử dụng để hồi phục gan, phục hồi mô gan bị tổn thương và phòng ngừa suy gan. Do vậy, dự án dùng tế bào gốc tủy xương trưởng thành chữa bệnh cho gan được xem là hướng đi mới, triển vọng, có thể cứu sống bệnh nhân xơ gan trong tương lai.
9. Viêm khớp mãn tính
Theo nhiều nghiên cứu, tế bào gốc từ tủy xương trưởng thành đã được sử dụng để bảo vệ sụn xung quanh khớp gối bị tổn thương ở người mắc bệnh viêm xương khớp mãn tính. Kết quả thật tuyệt vời, theo đó, nếu tiêm tế bào gốc trực tiếp vào khớp đã làm ngưng hoàn toàn sự thoái hóa sụn. Về mặt lý thuyết có thể ngăn chặn bệnh thoái hóa sụn khớp và duy trì tình trạng viêm khớp gối không tiến triển xấu hơn và cải thiện chất lượng sống cho người bệnh.
10. Tổn thương giác mạc
Đôi mắt là một trong những bộ phận vô cùng quan trọng nhưng thật không may nhiều người lại bị mù một phần hoặc toàn bộ do bẩm sinh hoặc bệnh tật, tai nạn gây ra. Chỉ riêng tại Mỹ đã có hơn 35 triệu người mắc bệnh về mắt, tiêu tốn hơn 139 tỉ USD mỗi năm. Gần đây nhờ liệu pháp tế bào gốc, nhiều người mắc bệnh này có thể được hưởng lợi. Một nghiên cứu cho thấy tỉ lệ thành công khi dùng liệu pháp tế bào gốc để tái tạo mô giác mạc khỏe mạnh đạt trên 76,6%. Nó được thực hiện bằng cách lấy các tế bào giác mạc khỏe mạnh từ người hiến tạng, các tế bào này sau đó được nuôi cấy bằng tế bào gốc phôi và nhân lên cho đến khi có đủ kích thước rồi ghép vào mắt của bệnh nhân.