Nếu phương pháp này áp dụng được trên người, nó sẽ được sử dụng để tạo mô cho những người cần cấy ghép nội tạng và góp phần tích cực chữa trị các bệnh như ung thư.
 |
Phương pháp này bao gồm việc cho các tế bào lá lách của chuột tiếp xúc với một môi trường có tính axit. Sau khi làm xong, các nhà khoa học phát hiện ra rằng các tế bào đã trở nên "toàn năng''- có thể biến đổi thành hầu hết các loại tế bào trong cơ thể, kể cả những tế bào được tìm thấy trong phổi, cơ, xương, máu, da hoặc hệ thống thần kinh. Các nhà nghiên cứu gọi chúng là những tế bào ''STAP''.
''Nếu phát hiện này được nhân rông, có khả năng lớn là kết quả sẽ trở nên rất quan trọng,'' Linzhao Cheng, một giáo sư y khoa về ung thư tại Đại học Y dược Johns Hopkins cho biết.
Các nhà nghiên cứu Nhật Bản lần đầu tiên giới thiệu phương pháp chế tạo tế bào gốc từ tế bào trưởng thành vào năm 2006. Phương pháp này sử dụng virus để đưa gen mới vào trong các tế bào trưởng thành, sau đó sản xuất ra những tế bào được gọi là ''tế bào gốc đa năng cảm ứng'' (iPSCs).
Nhưng phương pháp mới sử dụng môi trường axit này có hiệu quả nhanh chóng hơn và không yêu cầu phải điều khiển DNA của tế bào.
Nghiên cứu cho thấy các tế bào STAP không chỉ mở ra một con đường khác để chế tạo tế bào gốc, chúng còn có thể giúp chúng ta tìm hiểu cách các khối u phát triển trong tế bào, Cheng cho biết.
Thông thường, một tế bào trong cơ thể sẽ được chuyên biệt biệt hóa- ví dụ, để trở thành một tế bào lá lách, chúng sẽ không thể biến đổi và phát triển thành một loại tế bào khác. Một mục đích của việc nghiên cứu tế bào gốc là để tìm cách tái tạo tế bào trưởng thành, nhờ đó chúng có thể thay đổi cấu trúc và phát triển thành bất cứ thứ gì con người cần. Điều đó có nghĩa là các mô tim có thể được thay thế sau một đợt đau tim đột ngột, tương tự với mô thận khi bệnh nhân bị ung thư.
Thường thì mọi người cho rằng, để cho các tế bào trở về trạng thái ban đầu, tức là trước khi được chuyên biệt hóa, các nhà nghiên cứu hoặc phải chuyển đổi nhân tế bào, hoặc thêm vào tế bào một loại hỗn hợp phức tạp nhằm điều khiển cách DNA trở thành protein.
Nghiên cứu chỉ ra rằng một môi trường khắc nghiệt có thể tái lập trình tế bào thành trạng thái chưa trưởng thành. Và từ trạng thái này thì tế bào có thể phát triển thành bất kì tế bào mới nào, nhưng chưa có ai từng tái lập trình tế bào theo cách này.
Nhà nghiên cứu Haruko Obakata và đồng nghiệp đã phát triển một phương pháp mới để tái lập trình tế bào chuột. Họ lấy tế bào lá lách của một con chuột 1 tuần tuổi và ngâm chúng trong dung dịch axit, ở nhiệt độ cơ thể người, trong vòng 25 phút. Họ phát hiện ra rằng, dưới tác động của môi trường axit, các tế bào thực sự chuyển đổi thành trạng thái đa năng như tế bào gốc của phôi thai. Các nhà nghiên cứu đã sử dụng phương pháp tương tự để biến đổi tế bào mô não, da, cơ, mỡ, tủy xương, phổi và gan thành tế bào gốc. Tất cả các thí nghiệm đều thành công.
Các nhà khoa học cũng kiểm tra tiềm năng của các tế bào bằng cách tiêm chúng vào phôi chuột đang phát triển, nhưng vẫn đang ở một giai đoạn sớm. Họ phát hiện ra rằng phôi thành đã phát triển thành những cá thể chuột khỏe mạnh, mang trong mình thông tin di truyền từ cả tế bào STAP và tế bào gốc của phôi thai.
Trong nghiên cứu thứ hai, các nhà nghiên cứu tìm ra rằng không những tế bào STAP có thể phát triển thành tế bào phôi chuột, chúng còn có thể phát triển thành tế bào nhau thai- một dấu hiệu cho thấy tiềm năng mạnh mẽ của tế bào STAP- phát triển thành mọi loại tế bào. Ngoài ra, tế bào STAP có thể biến đổi thành tế bào tự thay mới như tế bào phôi.
Thời gian cần để thực hiện phương pháp mới này ít hơn hẳn so với phương pháp hiện tại thường dùng, Obokata cho biết. Bên cạnh môi trường axit, các nhà nghiên cứu cũng thử nghiệm với những môi trường khắc nghiệt khác, ví dụ như ép chặt các tế bào, tăng cao nhiệt độ hoặc lấy đi chất dinh dưỡng của chúng. Những cách này cũng có thể khiến tế bào trưởng thành trở thành tế bào đa năng, cho thấy khả năng những môi trường khác cũng có tác dụng tương tự như môi trường axit.
Paul Frenette, một nhà sinh học chuyên nghiên cứu tế bào gốc tại Đại học Y dược Albert Einstein tại New York cho biết phương pháp mới này rất thú vị. Rất nhiều nhà khoa học đã bỏ ra không ít công sức trong việc tái lập trình tế bào, nên việc tái lập trình chúng dễ dàng chỉ nhờ thay đổi tính axit của môi trường là một bước đi vượt trội.
‘’Những phòng thí nghiệm sẽ nhân rộng phát minh này ở chuột, rồi cuối cùng sẽ là tế bào con người. Phương pháp này rất dễ thực hiện, nên chúng tôi có thể sao chép tế bào một cách nhanh chóng”, Frenette nói.
Đây là một bước tiến lớn trong việc nghiên cứu và phát triển công nghệ tế bào gốc. Nó làm tiền đề cho việc điều trị bệnh ung thư hay cấy ghép nội tạng trên người sau này.
