Trong 2 bài báo trên tạp chí Nature ngày 1-3, nhóm nghiên cứu của tiến sĩ Andras Nagy ở Bệnh viện Mount Sinai (Canada) và nhóm của tiến sĩ Keisuke Kaji ở Đại học Edinburgh (Anh) công bố việc phát triển một phương pháp tạo và cung cấp tế bào gốc gần như vô hạn mà không gây tranh cãi về mặt đạo đức như khi sử dụng tế bào gốc phôi thai, mở ra khả năng điều trị các căn bệnh hiểm nghèo như tổn thương tủy sống, thoái hóa điểm vàng, tiểu đường, Parkinson...
Năm 2007, ba nhóm nghiên cứu Anh và Mỹ thông báo có thể tạo tế bào gốc từ tế bào da trưởng thành bằng cách tiêm vào một virus mang thêm 4 gien. Do virus có thể thúc đẩy gien ung thư, các tế bào này không đủ an toàn để sử dụng ở người.
Mới đây, nhóm của tiến sĩ Nagy cũng sử dụng phương pháp tương tự, tái lập trình các tế bào da trưởng thành, biến đổi chúng trở lại trạng thái như tế bào gốc phôi thai. Tuy nhiên, thay vì sử dụng virus, nhóm dùng một “gien nhảy” có tên piggyBac.
Được phát hiện lần đầu tiên ở côn trùng, những “gien nhảy” này là một đoạn DNA ký sinh, có thể nhảy từ nhiễm sắc thể này sang nhiễm sắc thể khác, ngẫu nhiên chèn vào hệ gien, dẫn đến kiểu biến đổi gien có thể giúp các loài thích nghi với điều kiện thay đổi. Nhóm của tiến sĩ Nagy đã phát hiện một phương pháp mới để tạo các tế bào gốc đa hiệu nghiệm (tế bào có thể phát triển trong phần lớn loại tế bào khác) mà không phá hủy các gien lành.
Đầu tiên, nhóm đưa 4 gien tái lập trình vào trong một “gien nhảy” của loài bướm. PiggyBac biến đổi được đưa vào trong các tế bào da của chuột và người, “cắt và dán” gien tế bào gốc vào trong một nhiễm sắc thể.
Trong nhiều trường hợp, nhóm phát hiện “gien nhảy” sau đó lại nhảy lần hai sang một nhiễm sắc thể khác. Nhưng trong 60% thời gian, hoạt động “cắt và dán” lần hai không thành công, nghĩa là 4 gien lập trình không được đưa trở vào hệ gien của tế bào da và biến mất cũng như “gien nhảy”.
Bằng cách sử dụng các tế bào iPS và kích hoạt, các nhà nghiên cứu có thể làm piggyBac nhảy khỏi nhiễm sắc thể và sau đó ngăn không cho nhảy trở vào, để lại các tế bào nguyên vẹn và khỏe mạnh.
Một trong các thành phần chủ yếu trong công trình của Nagy đã được phát triển trong phòng thí nghiệm của tiến sĩ Kaji.
Theo tiến sĩ Nagy, phương pháp mới tạo tế bào gốc không cần phôi thai và có thể sử dụng để sản sinh tế bào từ nhiều mô trưởng thành như tế bào da của chính bệnh nhân. Nhóm của ông đã thí nghiệm trên cả tế bào chuột và người và đang sử dụng kỹ thuật này để phát triển tế bào gốc từ tế bào trưởng thành của bệnh nhân nhiều bệnh khác nhau, trong đó có u nang.
Trong tương lai, các nhà khoa học có thể sáng tạo những phương pháp đơn giản hơn mà không cần gien tái lập trình. Như nhà khoa học Sheng Ding ở Viện Nghiên cứu Scripps, bang California, đang thực nghiệm tái lập trình bằng loại thuốc phân tử nhỏ.
HÀ KIM (theo New Scientist, Globe & Mail)
