Bước đầu sản xuất thành công máu từ tế bào gốc
Hội Chữ thập đỏ Singapore cho biết nhu cầu về máu không bao giờ dừng lại. Người hiến tặng máu vẫn chưa đủ cho nhu cầu bệnh nhân sử dụng. Nhu cầu về máu có thể được đáp ứng, vì các nhà nghiên cứu của A*STAR, Singapore tạo ra hồng cầu từ tế bào gốc một cách hiệu quả và đáng tin cậy. Jaichandran Sivalingam, một nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Sinh học A*STAR, nói: “Điều gì đang thiếu trong lĩnh vực sản xuất hồng cầu là khả năng sản xuất các tế bào chất lượng cao theo cách có quy mô lớn và hiệu quả về chi phí. “Cách tiếp cận của chúng tôi cung cấp một bước đi đầu tiên theo hướng đó.”
Hàng năm, tại các bệnh viện trên khắp Singapore, những người đang trải qua phẫu thuật, bệnh nhân ung thư, những người sống sót sau tai nạn và ngay cả những trẻ sơ sinh có biến chứng y tế cùng nhận được hơn 100.000 đơn vị máu. Nguồn cung cấp hiện tại có thể đáp ứng được nhu cầu hiện tại, nhưng khi dân số lứa tuổi, nhu cầu về máu sẽ gia tăng cùng thời điểm mà số lượng các người hiến máu giảm.
Máu trong phòng thí nghiệm cung cấp một giải pháp không giới hạn tiềm ẩn, nhưng các phương pháp hiện tại để sản xuất máu từ tế bào gốc không thích hợp cho việc sử dụng lâm sàng.
Lấy ví dụ như các hệ thống để làm hồng cầu. Các nhà nghiên cứu thường nuôi cấy tế bào gốc phôi thai hoặc được lập trình lại để chúng có thể hình thành các khối ba chiều gọi là thể phôi (Embryoid Body – EB) trước khi tế bào phát triển thành máu. Nhưng phương pháp này không phù hợp khi mở rộng quy mô sản xuất. Ngoài ra, các nhà khoa học nuôi các tế bào gốc người cùng với tế bào từ chuột. Tuy nhiên, các tế bào không phải của người có thể mang mầm bệnh từ động vật và không thể được sử dụng cho việc truyền máu ở người.
Jaichandran và các đồng nghiệp của ông đã giải quyết những vấn đề này bằng cách sử dụng những khối cầu nhỏ, gọi là các microcarrier. Những khối cầu trong hệ thống giọt treo, cung cấp một lượng lớn diện tích bề mặt. Và Các tế bào được bám trên một protein người gọi là laminin-521, để thay thế các tế bào từ chuột.
Bằng cách nuôi cấy tế bào gốc trên những microcarriers này và điều chỉnh môi trường, nhóm A*STAR có thể tạo ra ít nhất 6 lần tế bào tiền thân hồng cầu và 80 lần tế bào hồng cầu. Kể từ khi báo cáo phương pháp này vào năm ngoái, các nhà nghiên cứu đã làm tăng năng suất hơn nữa trong năm nay.
Sự trưởng thành của các tế bào máu vẫn còn rất khó kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt, và quá trình này vẫn còn quá tốn kém để có thể mang tính thương mại. Nhưng nhóm của Jaichandran đang tiến bộ. Ông nói: “Chúng tôi đang tìm cách tiếp cận và hệ thống khác nhau để giải quyết một số thách thức còn lại.”
Tham khảo:
Jaichandran Sivalingam et al. Superior Red Blood Cell Generation from Human Pluripotent Stem Cells Through a Novel Microcarrier-Based Embryoid Body Platform, Tissue Engineering Part C: Methods (2016). DOI: 10.1089/ten.tec.2015.0579
