Vẻ bề ngoài có thể nhận dạng được phôi bào gốc

Danh Phương

Một số kết quả khoa học rất khó để nhận biết, đặc biệt là về nghiên cứu di truyền. Thông thường, các nhà khoa học không thể tự nhiên biết được gien họ lồng vào bên trong một tế bào sẽ mang đến cho họ nét đặc trưng mà họ từng khao khát mong đợi. Để khắc phục vấn đề này, các nhà nghiên cứu sử dụng nhiều dấu chuẩn di truyền khác nhau, có chứa DNA lạ, ví dụ như làm cho các tế bào rực lên khi chúng được đưa ra nguồn ánh sáng tia tử ngoại.

Nhưng các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm của Whitehead Member Rudolf Jaenisch đã không cần phải sử dụng đến dấu chuẩn di truyền trong cuộc thí nghiệm mới nhất của họ, bởi kết quả có được rất dễ nhìn thấy. Dựa vào bài báo Nature được quảng cáo hồi tháng 6, bào báo giải thích việc biến đổi các tế bào da chuyên dụng ở chuột thành những bào gốc không chuyên dụng là điều có thể được.

Khám phá của họ được xuất bản trực tuyến trên tờ Nature Biotechnology, mang đến phương pháp chữa bệnh bằng bào gốc của con người đến một bước gần hơn với thực tế. Trước khi việc tái lập trình có thể được áp dụng cho hình thái của riêng chúng ta nhằm sinh ra các phôi bào gốc thông thường, các nhà khoa học phải có năng lực hoàn thành nó mà không cần thay đổi DNA của tế bào có liên quan.

Jaenisch, giáo sư sinh vật học thuộc Viện công nghệ Massachusetts nói: “Điều này loại trừ được một trong những chướng ngại vật chính nhằm tái lập trình các tế bào ở người. Nếu như chúng ta khắc phục được các trở ngại khác, thì một ngày nào đó phuơng pháp này có thể cung cấp cho chúng ta những phôi bào gốc thông thường dành cho mục đích chữa bệnh.”

(Ảnh: Dost-dongnai.gov.vn)

Mùa xuân vừa rồi, Wernig và Meissner đã nhờ vào dấu chuẩn di truyền để nhận dạng thành công các tế bào đã được tái lập trình. Điều đó đòi hỏi họ phải làm việc trên các nguyên bào sợi lấy từ những con chuột được sửa đổi về mặt di truyền. Con chuột được nuôi lớn từ những phôi bào gốc có mang DNA lạ mã hóa tính đề kháng chất kháng sinh. Các nhà khoa học đã lồng dấu chuẩn DNA lạ vào những vị trí cụ thể một cách có hệ thống dọc theo hệ gien, cạnh các gien duy nhất chỉ biểu hiện trong các phôi bào gốc. Toàn bộ các tế bào có từ con chuột đều mang dấu chuẩn.

Trong cuộc thí nghiệm đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã lấy nguyên bào sợi từ đuôi của con chuột này và gây nhiễm chúng với một loại virus đặc biệt có chứa 4 gien (Oct4, Sox2, c-myc, và Klf4) có khả năng chuyển đổi các tế bào sang trạng thái mầm phôi. Các gien này hoạt động rất náo nhiệt một cách đặc trưng trong phôi bào gốc, bắt đầu làm cho DNA lạ ngay sát bên cung cấp tính đề kháng kháng sinh. Vì thế, chỉ có những tế bào được tái lập trình hoàn toàn mới tồn tại được với chất kháng sinh, và điều này giúp các nhà khoa học tách chúng ra.

Wernig nói: “Khi chúng tôi hướng dẫn cuộc thí nghiệm đầu tiên, chúng tôi đã để ý nhiều tế bào bị lây nhiễm đã bắt đầu thay đổi hình dạng trước khi các dấu chuẩn được hoạt hóa.”

Vì thế, họ đã dựng nên một cuộc thí nghiệm mới để kiểm tra xem chỉ riêng sự nhận dạng bằng mắt thường có hiệu quả hay không. Thật vậy, dưới kính hiển vi, dựa trên một vài sự khác biệt tự nhiên, họ tách riêng những tế bào đã được tái lập trình ra khỏi những nguyên bào sợi bình thường. Các nguyên bào sợi to và trẹt. Các phôi bào gốc thì có hình dạng là những cụm rất chặt, tròn và nhỏ.

Meissner nói: “Chúng tôi đã chứng minh rằng để tách thành công các tế bào đã được lập trình không cần phải sử dụng đến các dấu chuẩn. Việc này đơn giản hóa một cách đáng kể phương pháp thí nghiệm trên chuột, vì giờ đây chúng ta có thể thực hiện nghiên cứu với những nguyên bào sợi thông thường.”

Nhưng vẫn còn một trở ngại khác trước khi kỹ thuật này có thể được áp dụng đối với tế bào con người. Meissner giải thích: “Chúng tôi vẫn sử dụng những virus có chứa DNA lạ để đưa vào những loại gien có thể đem lại sự tái lập trình.”

Hiện nay, các nhà khoa học đang nghiên cứu để loại trừ virus phát sinh từ quy trình tái lập trình. Jaenisch tin họ sẽ thành công và vạch ra được kỹ thuật mang lại một nguồn cung cấp dồi dào các phôi bào gốc thông thường của người dành cho mục đích chữa bệnh.

Meissner và Wernig đã tái lập trình thành công khoảng 0.5% nguyên bào sợi. Điều này cho thấy có hàng triệu tế bào trong phương pháp sinh thiết trên da điển hình (các nhà nghiên cứu sử dụng da lấy từ cả hai là phần cuối của đuôi và từ phần tai của con chuột), biến thành hàng ngàn bào gốc, mỗi bào gốc đều có khả năng phát triển bên trong bất kỳ loại tế bào nào của cơ thể.

Ghi chú: Bài báo cáo này được phỏng theo tờ tin tức phát hành do Viện nghiên cứu Y-Sinh Whitehead xuất bản.