Tcnc

Môn học:
PH¦¥NG PH¸P TIÕP CËN NGHI£N CøU C¤NG NGHÖ SINH HäC
THÁI NGUYÊN - 2013.
Chuyên đề: ứng dụng nghiên cứu tế bào gốc
trong điều trị bệnh NH?I M�U CO TIM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
KHOA SAU §¹I HäC
---------------    ---------------
ứng dụng nghiên cứu tế bào gốc
trong điều trị bệnh NH?I M�U CO TIM
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
  Trong các bệnh lý tim mạch thì bệnh mạch vành vẫn chiếm vị trí thứ nhất trong tỷ lệ tử vong mặc dù trong 2 thập niên vừa qua, ngành tim mạch đã có những bước nhảy vọt trong việc nghiên cứu và ứng dụng các biện pháp điều trị vô cùng hiệu quả trong việc xử lý các động mạch vành tắc gây nhồi máu cơ tim,
Chỉ riêng bệnh nhồi máu cơ tim và chỉ tính nước Mỹ; hàng năm có khoảng 1 triệu ca nhồi máu cơ tim với tỷ lệ 25% tử vong trong vòng 3 năm sau nhồi máu và gây suy tim cho khoảng 5 triệu người Mỹ với tỷ lệ tử vong là 20% mỗi năm. Để giải quyết suy tim thì biện pháp ghép tim cũng còn quá nhiều bất cập mặc dù về kĩ thuật ghép và các biện pháp chống thải ghép đã cải thiện đáng kể, tỷ lệ sống được 10 năm đã đạt tới 50% số bệnh nhân ghép tim. Nhưng vấn đề gay go nhất là nguồn cơ quan quá thiếu mà lượng bệnh nhân lại quá lớn. Các nghiên cứu về tim nhân tạo cũng đang được tích cực thực hiện, có nhiều hứa hẹn nhưng hiện nay vẫn chỉ là biện pháp tạm thời, giữ những ngày sống nhất định của bệnh nhân trong khi tìm được tim để ghép. Do vậy, vấn đã trở thành một khó khăn toàn cầu, bắt buộc chuyên ngành tim mạch phải tìm những hướng nghiên cứu mới nhằm cứu vãn các cơ tim bị suy yếu, có thể do nhồi máu cơ tim là bệnh gặp nhiều nhất hoặc do các nguyên nhân khác gây suy tim (xác định được hoặc không xác định được chính xác nguyên nhân).
Một trong những hướng nghiên cứu đầy khó khăn nhưng cũng nhiều triển vọng đó là cấy ghép Tế bào gốc (TBG) vào vùng cơ tim suy yếu với hy vọng thay thế các tế bào cơ tim bị hoại tử do NMCT hoặc do suy vì nguyên nhân khác.
Ứng dụng tế bào gốc điều trị bệnh lý tim mạch
ND- Đề tài nhánh trong đề tài cấp Nhà nước về "Điều trị thử nghiệm tế bào gốc trong một số bệnh lý về tim mạch" vừa được Viện Tim mạch Việt Nam kết hợp với Bộ môn Tim mạch (Đại học Y Hà Nội) và Khoa Huyết học Bệnh viện T.Ư Quân đội 108 thực hiện nghiên cứu thành công bước đầu. Lần đầu ở nước ta, kỹ thuật điều trị này được sử dụng cho những tổn thương cơ tim không thể phục hồi, mở ra hướng điều trị cho hàng nghìn người không may bị các bệnh lý về tim mạch hiểm nghèo. Ghép tế bào gốc điều trị nhồi máu cơ tim
Lịch sử nghiên cứu tế bào gốc của con người đã đạt được rất nhiều thành tựu qua các mốc đáng nhớ: 1945 - Phát hiện ra tế bào gốc tạo máu; Thập kỷ 1960 - Giáo sư Jean Chung Minh, Chủ tịch Hội nhân đạo Humacoot, thành viên ĐH Grenoble (Pháp), trong nhiều loại tế bào gốc ở các bộ phận khác nhau trên cơ thể thì nhiều ứng dụng từ tế bào gốc xuất phát từ máu cuống rốn rất hiệu quả. Sau khi có kết quả từ việc nghiên cứu và các thử nghiệm lâm sàng hơn 85 bệnh, người ta thấy tế bào gốc từ máu cuống rốn có giá trị to lớn đối với việc điều trị các bệnh.

Những ứng dụng lâm sàng của tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn quan trọng nhất trong lĩnh vực Huyết học - là lĩnh vực tiên phong trong việc sử dụng máu cuống rốn với mục đích điều trị bệnh máu ác tính (leukemia, u lympho); bệnh Hemoglobin di truyền (Thallassemie, bệnh hồng cầu hình liềm); bệnh tổn thương tủy xương di truyền (suy giảm miễn dịch kết hợp nặng, suy tủy, thiếu máu Fanconi, thiếu máu Diamond Blackfran); Bệnh chuyển hóa; Bệnh Krabbe.

Tế bào gốc từ máu cuống rốn
Ở Pháp hiện nay đứng hạng 16 thế giới về số lượng mảnh ghép tế bào gốc từ máu cuống rốn có sẵn trong ngân hàng cho 10.000 dân. Từ năm 2003 tại nước này, số lượng ghép TB gốc từ máu cuống rốn tăng 58%. Ở các nước tiên tiến khác là Mỹ và Nhật, vào năm 2008 có hơn 10.000 trẻ em và người lớn được ghép tế bào gốc tạo máu từ máu cuống rốn.
Ghép tế bào gốc tạo máu hay thường được gọi ngắn gọn là ghép tủy là một phương pháp điều trị bệnh được ứng dụng nhiều trong ngành huyết học và ung thư học. Phương pháp này thực hiện quá trình cấy ghép tế bào gốc tạo máu lấy từ tủy xương hoặc những nơi khác như máu cuống rốn, máu ngoại vi, hệ thống tạo máu bào thai, tế bào mầm bào thai… hoặc từ máu ghép vào cơ thể người bệnh để chữa các bệnh lý huyết học, bệnh lý miễn dịch, di truyền và một số bệnh lý ung thư khác.Ưu điểm của tế bào gốc từ máu cuống rốn là: Số lượng tế bào gốc tạo máu nhiều, có thể biệt hóa thành tất cả các dòng tế bào máu. Về tế bào gốc trung mô: số lượng ít hơn, có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào như tế bào mỡ, sụn, xương. Những tế bào gốc được gọi là tế bào gốc tương tự tế bào gốc của phôi rất hiếm, là tế bào non, có thể biệt hóa thành tất cả các loại tế bào như máu,
II-MỤC TIÊU - NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu tạo được các tế bào gốc thích hợp để thay thế và tái tạo tế bào cơ tim dùng trong điều trị bệnh suy tim ở người
Nghiên cứu tìm được phương pháp cấy ghép tế bào gốc vào vị trí cần điều trị trong vùng tim bị tổn thương
1. MỤC TIÊU
II -MỤC TIÊU - NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
- Nghiên cứu thu thập, phân lập và chuẩn bị TBG để ghép
- Nghiên cứu TBG để tìm hiểu về các tác nhân tham gia vào quá trình quyết định tế bào, tức là quá trình xác định hướng biệt hoá tế bào
- Nghiên cứu tế bào trị liệu là liệu pháp thay thế các tế bào bị bệnh bằng các tế bào khoẻ mạnh
Nghiên cứu TBG để tìm hiểu về các tác nhân tham gia vào quá trình quyết định tế bào, tức là quá trình xác định hướng biệt hoá tế bào. Ta biết sự đóng mở gen có vai trò quan trọng trong quá trình này, tuy nhiên hiện còn biết ít về số lượng các loại gen, tác nhân nào đóng, tác nhân nào mở. Nhiều dị tật phát triển và ung thư có nguyên nhân đột biến các gen này. Sự hiểu biết này sẽ góp phần quan trọng trong việc phòng và chữa các bệnh này

Đây là phương pháp rất quan trọng trong việc cho một số tế bào đã qua thao tác gen phát triển thành cơ thể. Các thao tác gen này có thể là thay thế gen này bằng gen khác, đánh bật gen..
III –PHƯƠNG PHÁP TIẾP CẬN NGHIÊN CỨU
1. Phương pháp tiếp cận nghiên cứu
Có 2 hướng tác động:
Tác động các loại dược phẩm cần nghiên cứu lên các tế bào gốc.
Tác động lên thai, sau đó nghiên cứu các cơ thể tạo nên từ các tế bào của thai đó.
Để điều trị bằng phương pháp tế bào, chúng ta phải xác định rõ vị trí và liều lượng tế bào cần đưa vào vùng tổn thương. Một việc rất quan trọng đối với các tế bào gốc được đưa vào điều trị là điều kiện vi môi trường để thu hút chúng, chúng ở lại được vùng tổn thương và sống được.
          Chúng ta có thể bơm TBG theo nhiều con đường: tĩnh mạch, vào động mạch vành, bơm thẳng vào cơ tim (thượng tâm mạc), tiêm qua ống thông vào nội tâm mạc dưới hướng dẫn của phương pháp lập bản đồ điện-cơ học và mới đây nhất là phương pháp tiêm vào tĩnh mạch vành hoặc tiêm vào khoang màng tim.
Các phương pháp ghép tế bào gốc vào cơ tim
Tế bào trị liệu là liệu pháp thay thế các tế bào bị bệnh bằng các tế bào khoẻ mạnh.
Liệu pháp này tương tự quá trình cấy ghép cơ quan, chỉ khác ở chỗ việc điều trị này sử dụng cấy ghép tế bào chứ không phải cơ quan.
Điều trị bằng tế bào thay thế là một hướng đi tìm cách huy động khả năng tự tái tạo của cơ tim, kích thích quá trình này. Tế bào gốc đã được nghiên cứu để giải quyết sự thiếu hụt nghiêm trọng do suy tim hoạc NMCT gây ra.
2.MỘT SỐ KĨ THUẬT NGHIÊN CỨU
  Đã có nhiều nghiên cứu tiền lâm sàng và lâm sàng ứng dụng các tế bào khác nhau để phục hồi cơ tim. Các tế bào này rất khác nhau về nguồn gốc, cấu trúc và chức năng tùy thuộc vào các dấu ấn bề mặt, yếu tố chuyển dạng và biểu hiện protein. Các tế bào còn khác nhâu về một điểm quan trọng là chúng có khả năng tạo ra một hay nhiều dạng tế bào khác nhau.
Tại viện Tim Cedars-Sinai ở Los Angeles (Mỹ) thực hiện trên 25 bệnh nhân vừa bị nhồi máu cơ tim trước đó từ 1 tháng rưỡi đến 3 tháng.Trong đó, 17 bệnh nhân được ghép tế bào gốc nuôi từ mô cơ tim của chính người bệnh, và nhóm 8 bệnh nhân còn lại được điều trị theo phương pháp thông thường hiện nay.
Khi cơn đau tim xảy ra, tế bào bị tổn hại và để lại sẹo. Sau thời gian điều trị, kích thước các vết sẹo ở bệnh nhân được ghép tế bào gốc giảm từ 24% xuống còn 12% so với hình dạng ban đầu, theo bác sĩ - giám đốc Viện Tim Cedars-Sinai Eduardo Marbán.
Theo báo cáo trên chuyên san The Lancet, bác sĩ Marbán cho rằng các tế bào gốc đã vá được các cơ tim bị tổn hại một cách gián tiếp, bằng cách kích thích cơ chế hồi phục nội sinh của tim.
2.1. TBG phôi (TBGP- embryonic stem cells)
TBGP phát triển từ lớp trong cùng (nội bì) của phôi nang và có khả năng nhất trong việc tạo ra các cơ quan. Chúng có thể phát triển thành nhiều loại tế bào, kể cả tế bào cơ tim, nhưng do quá đa năng trong phát triển nên lại có nguy cơ bị u quái cao. Trong thực nghiệm trên động vật bị NMCT hoặc bệnh cơ tim, TBGP cải thiện tố cấu trúc và chức năng tim cũng như khả năng đồng bộ điện học. Tuy nhiên cũng vấp phải sự bất đồng về miễn dịch do là tế bào cơ thể khác. Hơn nữa, việc dùng TBGP sẽ gặp không ít vấn đề về đạo đức và xã hội.
2.2. TBG trưởng thành – adult stem cell (TBG từ tủy xương –TBGTX – Bone marrow derived cells)
So với TBGP thì TBGTX ít khả năng biệt hóa hơn. Tủy xương là nguồn tạo ra TBG với các dạng khác nhau, chúng di chuyển và biệt hóa thành các dạng khác nhau. Có 2 dạng TBGTX chính là TBG máu (TBGM - hematopoetic stem cell) và TBG trung mô (TBGTM – mesenchymal stem cell), có thể phân chia tiếp thành các phân dạng khác nhau với các dấu ấn bề mặt khác nhau. TBGTX có thể phân lập từ tủy xương hoặc từ máu ngoại vi sau khi huy động bằng cytokine.
          2.2.1. TBG máu (TBGM - hematopoetic stem cell) thường được xác định thông qua biểu hiện CD34+ hoặc CD133 kháng nguyên bề mặt tế bào. TBGM đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong ghép tủy xương điều trị nhiều bệnh về máu. Một nhóm tế bào nội mạc trong máu và tủy xương (TBG nội mạc) là những tế bào đa dạng có thể gây tăng sinh mạch thông qua yếu tố tăng trưởng mạch và kích thích tái tạo nội mạc, do đó tham gia vào nội mô mạch máu và có thể cả vào quá trình sinh tế bào cơ tim.
          
2.2.2. TBG trung mô (TBGTM – mesenchymal stem cell) 
Là các tế bào gốc đa năng (multipotent) ở trong tủy xương và các mô mỡ (adipose tissues), trong các nghiên cứu thực nghiệm (nhưng chưa được thử nghiệm trong lâm sàng) đã được xác định khả năng biệt hóa thành các tế bào cơ tim có chức năng, hoặc nhiều loại tế bào khác, có khả năng cải thiện chức năng và tái cấu trúc thất trái.
    Mô mỡ phân lập từ nội mạc phôi cũng chứa TBGTM, TBG nội mạc và tế bào mỡ. Các tế bào từ mô mỡ có thể biệt hóa thành tế bào cơ tim và có thể cả tế bào mạch máu hoặc ít nhất là tế bào tân mạch. TBG mô mỡ được quan tâm nhiều vì có nguồn sẵn khắp nơi. Song rất cần những nghiên cứu về các đặc tính và hiệu quả của chúng trên thực nghiệm và sau đó là lâm sàng.
2.3. Tế bào gốc thai nhi và máu cuống rốn
Do có nguồn gốc từ thai nhi nên các tế bào này có thể  có khả năng biệt hóa cao hơn các TBG trưởng thành, nhưng cho đến nay vẫn chưa có bằng chứng về tính đa năng của chúng trên thực tế lâm sàng và kết quả trên thực nghiệm súc vật cũng còn nhiều mâu thuẫn về khả năng cải thiện chức năng thất trái.
2.4. Tế bào gốc từ chính cơ tim
  Một số TBG ở chính trong cơ tim cũng đã được phát hiện ở tim người và động vật có vú nhưng cần có những nghiên cứu sâu hơn về nguồn gốc từ tim hay từ ngoài tim. Mặc dầu các tế bào này có khả năng tăng sinh cao nhưng chúng khó mà cân đối, đáp ứng được với những tổn thương rộng khi NMCT.
2.5. Tế bào cơ vân
  Những nghiên cứu đầu tiên về hướng tế bào trị liệu đã sử dụng các tế bào này trong điều trị bệnh cơ tim do thiếu máu cục bộ. Các tác giả cho thấy chức năng thất trái có cải thiện, mặc dù chỉ trong thời gian ngắn (có thể do cơ chế cơ học ?) nhưng không thấy bằng chứng về khả năng biệt hóa của các tế bào này. Một nghiên cứu nhỏ, bệnh – chứng, ngẫu nhiên gần đây cho thấy các tế bào cơ vân đưa vào tim qua hệ ống thông có hướng dẫn 2 chiều có tác dụng khả quan cải thiện chức năng thất trái, triệu chứng lâm sàng và chất lượng sống . Song còn nhiều điều phải làm để khẳng định và tăng cường khả năng của các tế bào này.
 2.6. Các Tế bào gốc “nhân tạo”
Gần đây người ta đã tạo ra loại tế bào kiểu TBG phôi từ các tế bào xôma, ví dụ như tế bào sợi thông qua kĩ nghệ gen tái cấu trúc lại nhân tế bào. Đó là một hướng mới tạo ra các tế bào cơ tim và có tính đặc thù cho từng bệnh nhân. Nhưng cần nghiên cứu chuẩn xác về khả năng ứng dụng các tế bào này ở người.
 
3.1. Những vấn đề tồn tại
Mặc dù các nghiên cứu thực nghiệm trong labo, trên động vật và các thử nghiệm lâm sàng đã tạo đươc một lộ trình khá ấn tượng, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi để ngỏ. Phương pháp tế bào gốc có tác động tốt thông qua cơ chế nào: TBG biệt hóa thành tế bào cơ tim hoặc mạch máu, hay thông qua cơ chế cytokine-hormon tế bào làm thay đổi quá trình chuyển hóa, khả năng co bóp, quá trình chết tế bào và quá trình viêm. Vấn đề tiếp theo là đối tượng điều trị, các bệnh lý, các yếu tố nguy cơ kèm theo bệnh tim, thời điểm điều trị … Vấn đê vô cùng quan trọng nữa là: sử dụng loại tế bào nào, số lượng bao nhiêu, tiêm bằng đường nào, điều kiện phân lập và bảo quản TBG ra sao để tăng khả năng tập trung lại ở vùng tổn thương, tồn tại và phát triển.
Việc ứng dụng các phương pháp chẩn đoán hình ảnh và đánh dấu tế bào đóng vai trò quyết định trong việc xác định cơ chế và hiệu quả của nghiệm pháp tế bào, để tìm hiểu tại sao TBG lại tồn tại ngắn như vậy trong cơ thể trong khi đó rõ ràng là chúng tồn tại liên tục, lâu dài trong ống nghiệm. Nhiều phương pháp khá hứa hẹn đang được nghiên cứu ứng dụng các chất siêu từ tính, các chất phóng xạ (fludeoxyglucose F18, indium 111 …) hoặc hình ảnh học phân tử sử dụng giải trình gen thông qua vector virut hoặc không.
3.2. Tính an toàn
Kết quả nghiên cứu cho thấy tính an toàn khá cao, nhưng thực ra số bệnh nhân trong các nghiên cứu còn ít và rất ít tế bào tập trung và tồn tại ở cơ tim tới 1 tuần. Với những cố gắng hiện nay làm tăng khả năng tập trung, tồn tại và phát triển của TBG ở cơ tim có thể làm tăng những tác dụng phụ, ví dụ rối loạn nhịp (rất hiếm gặp), nguy cơ ung thư (tỷ lệ không cao trong các nghiên cứu lâm sàng), TBG biệt hóa bất thường, xơ vữa sớm các động mạch vành … 
IV. KẾT QUẢ VÀ MỘT SỐ THÀNH TỰU ĐÃ ĐẠT ĐƯỢC
Những kết quả nghiên cứu về tế bào gốc: trong chuyên ngành tim mạch Hiện nay trên thế giới có tới gần năm chục thử nghiệm lâm sàng ở Hoa Kỳ và châu Âu, nhưng cũng khá khác nhau về phương pháp, nhất là cách thu thập, phân lập và chuẩn bị TBG để ghép.
Viện Tim mạch quốc gia đã kết hợp với bộ môn tim mạch của đại học Y Hà Nội và khoa huyết học của bệnh viện Trung ương quân đội 108 điều trị thành công cho một số bệnh nhân bị suy tim sau nhồi máu cơ tim cấp bằng phương pháp sử dụng tế bào gốc từ tủy xương của chính người
Đề tài : “Điều trị thử nghiệm tế bào gốc trong một số bệnh lý về tim mạch” của GS.TS Nguyễn Lân Việt, viện trưởng viện Tim mạch quốc gia, bắt đầu thử nghiệm từ năm 2007. Sau hơn hai năm, đến nay đã ghi nhận được sáu trường hợp đầu tiên điều trị thành công.i bệnh.
Viện tim Texas và Đại học liên bang ở Rio de Janeiro, Brazil, đã thử nghiệm kỹ thuật mới trên 21 bệnh nhân bị suy tim nghiêm trọng tại Brazil. Họ lấy tế bào gốc từ tuỷ xương của 14 bệnh nhân và tiêm trực tiếp vào cơ tim. Tế bào gốc là tế bào chủ, có khả năng phát triển thành bất kỳ tế bào nào khác. Trong trường hợp này, nhóm nghiên cứu tin rằng chúng biến thành mạch máu hoặc tế bào cơ tim mới.
Bác sĩ phẫu thuật tim Kitipan V. Arom thuộc Bệnh viện tim Bangkok, kỹ thuật này có thể giúp những người không có cơ hội được cấy ghép tim hoặc không đủ khả năng tài chính để tới bệnh viện thường xuyên.
Ông đã áp dụng kỹ thuật này cho 27 bệnh nhân kể từ tháng 5/2005,Tế bào gốc phân lập từ máu cuống rốn trong đó có Bonilla.
Xin chân thành cảm ơn!