Hotline 247
04 6662 6362
 
Hà Nội
0968 378 899
 
Hồ Chí Minh
01289 777 888

Nuôi cấy thành công tế bào gan người có chức năng

BioMedia

Gan là cơ quan nội tạng lớn nhất trong cơ thể và là vị trí chính trong việc chuyển hóa thuốc và giải độc tố. Việc dự đoán đào thải thuốc và độc tố bị hạn chế khi nghiên cứu trên mô hình động vật. Yêu cầu đặt ra là cần thiết phải cải tiến mô hình trong ống nghiệm để nghiên cứu sự chuyển hóa của tế bào gan người. Những quy trình nuôi tế bào gan người hiện tại không thể duy trì chức năng chuyển hóa quá vài giờ. Mặc dù môi trường nuôi cấy oxy hóa có thể ổn định chức năng chuyển hóa được vài tuần, nhưng các tế bào con cháu sẽ mất khả năng chuyển hóa. Đã có những tiến bộ trong biệt hóa gan từ tế bào gốc vạn năng, nhưng các tế bào gan biệt hóa có hoạt tính chuyển hóa kém.

Mới đây các nhà khoa học tại Đại học Jerusalem Hebrew tạo ra bước đột phá mới khi nuôi cấy thành công tế bào gan người có chức năng. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology (26/10/2015). Thành công này có thể thúc đẩy một loạt nghiên cứu và ứng dụng liên quan đến gan, từ nghiên cứu độc tính thuốc đến việc tạo ra gan sinh học nhân tạo hỗ trợ cho bệnh nhân chờ ghép.

Hiện nay, tế bào gan được sử dụng thường quy trong công nghiệp dược phẩm cho nghiên cứu nhiễm độc gan, đào thải thuốc (drug clearance) và tương tác thuốc. Chúng cũng được ứng dụng lâm sàng để sửa chữa các khiếm khuyết di truyền hay hỗ trợ bệnh nhân sử dụng gan nhân tạo.

Đáng tiếc là trong khi gan có thể tái sinh nhanh chóng trong cơ thể, thì khả năng này nhanh chóng mất đi khi các tế bào gan được lấy khỏi cơ thể. Đến nay, những nỗ lực để tăng sinh tế bào gan người trong phòng thí nghiệm đã tạo ra các tế bào ung thư bất tử có chức năng chuyển hóa kém. Nguồn cung cấp tế bào gan người khá hiếm hoi và rất khó để tăng sinh chúng mà không làm mất chức năng. Đây là một trở ngại lớn cho phát triển khoa học, lâm sàng và dược phẩm.

Để giải quyết vấn đề này, giáo sư Yaakov Nahmias tại Đại học Jerusalem Hebrew, đã phối hợp với các nhà khoa học hàng đầu của Đức. Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp tiếp cận mới dựa trên kỹ thuật upcyte GmbH (trước đây là Medicyte) để tăng sinh nhanh chóng số lượng tế bào gan người trong phòng thí nghiệm mà không làm mất chức năng chuyển hóa của chúng.

151126104303_1_900x600

Tế bào gan upcyte phân cực đánh dấu huỳnh quang

Dựa trên các công bố của Trung tâm nghiên cứu ung thư Đức (DKFZ) về HPV, các nhà khoa học chứng minh rằng biểu hiện yếu của protein HPV E6 và E7 giải phóng tế bào gan khỏi chu trình tế bào và cho phép chúng sinh trưởng đáp ứng với Oncostain M (OSM), một thành viên trong siêu họ interleukin 6 (IL6) tham gia vào tái sinh gan. Trong khi những nghiên cứu trước đây tạo ra tế bào gan tăng sinh mất kiểm soát, biến tế bào gan thành tế bào khối u có chức năng chuyển hóa kém, các nhà nghiên cứu đã lựa chọn kỹ càng dòng tế bào gan người chỉ tăng sinh khi đáp ứng với OSM. Việc kích thích với OSM làm cho tế bào tăng sinh. Loại bỏ OSM gây ngừng sinh trưởng và biệt hóa gan trong vòng 4 ngày. Kỹ thuật upcyte GmbH cho phép tế bào gan người tăng sinh, tạo ra 1015 tế bào từ gan thu nhận, so với chỉ 109 tế bào có thể tách chiết từ gan khỏe mạnh.

Kỹ thuật là một cuộc cách mạng”, tiến sỹ Joris Braspenning cho biết: “Sức mạnh của kỹ thuật này nằm ở khả năng sinh ra các tế bào gan từ nhiều người hiến, tạo điều kiện cho nghiên cứu sự thay đổi giữa các bệnh nhân và độc tính riêng biệt”. Nhóm nghiên cứu tạo ra dòng tế bào gan từ các nhóm sắc tộc có thể cấy chuyển liên tiếp, trong khi duy trì hoạt động của CYP450, phân cực biểu mô và biểu hiện protein ở cùng mức độ như tế bào gan người ban đầu. Quan trọng hơn, các tế bào gan tăng sinh cho thấy đáp ứng độc tính với trên 23 loại thuốc khác nhau.

Giáo sư Nahmias chia sẻ: “Kỹ thuật của chúng tôi sẽ cho phép hàng ngàn phòng thí nghiệm nghiên cứu về bệnh gan nhiễm mỡ, viêm gan virus, nhiễm độc thuốc hay ung thư gan với chi phí tiết kiệm hơn nhiều so với hiện tại”. Nahmias lưu ý rằng sửa đổi di truyền ngăn cản việc sử dụng tế bào cho cấy ghép, “nhưng chúng tôi có thể tìm được nguồn tế bào hoàn hảo cho dự án gan sinh học nhân tạo”. Thư viện tế bào gan tăng sinh đã được thương mại hóa gần đây bởi kỹ thuật upcyte GmbH (Hamburg, Đức). “Kỹ thuật upcyte đại diện cho thế hệ tiếp theo của kỹ thuật tế bào”, tiến sỹ Astrid Norenberg cho hay “Chúng tôi sẵn sàng để trở thành nhà cung cấp hàng đầu cho phát triển dược phẩm và kiểm nghiệm độc tính hóa học”.

Tài liệu tham khảo:

  1. Yaakov Nahmia (2015), “Long-term culture and expansion of primary human hepatocytes”, Nature Biotechnology.
  2. http://www.sciencedaily.com/releases/2015/11/151126104303.htm

Dịch và tổng hợp từ sciencedaily ngày 26/11/2015

Dịch giả Trần Tuấn Anh

Tổng hợp và hiệu chỉnh BioMedia VN

Các bài viết cùng chủ đề

Nuôi cấy thành công tế bào gan người có chức năng

Gan là cơ quan nội tạng lớn nhất trong cơ thể và là vị trí chính trong việc chuyển hóa thuốc và giải độc tố....