Tế bào gốc máu cuống rốn và tủy răng sữa đều mở ra nhiều triển vọng trong hỗ trợ điều trị bệnh, mỗi loại mang một thế mạnh riêng. Trong khi tế bào gốc máu cuống rốn đặc biệt hiệu quả trong việc tạo ra các dòng tế bào máu, tế bào gốc tủy răng sữa lại nổi trội với khả năng tăng sinh nhanh và khả năng chống lão hóa, phù hợp cho các liệu pháp điều trị thần kinh và cải tạo mô liên kết.

Tế bào gốc tủy răng sữa và tế bào gốc cuống rốn: Điểm giống nhau

Phân tích dòng chảy tế bào (Flow Cytometry) cho thấy, cả hai loại MSC đều không biểu hiện các kháng nguyên đặc hiệu của tế bào tạo máu hoặc tế bào nội mô (CD14, CD34, CD45) với tỷ lệ dưới 5%, bất kể là ở giai đoạn sớm hay muộn. Ngược lại, chúng lại có biểu hiện cao (trên 95%) các dấu hiệu trung mô đặc trưng như CD29, CD44 và CD90. Sau 10 ngày nuôi cấy, cả hai loại tế bào vẫn giữ được khả năng sống sót và đặc tính bề mặt của tế bào gốc [3]. Nhiều báo cáo đã chỉ ra rằng MSC có tiềm năng hỗ trợ điều trị nhiều loại bệnh như thoái hóa thần kinh, viêm khớp dạng thấp, thiếu máu cục bộ chi sau và bệnh tiểu đường [4,5,6,7].

Các nghiên cứu từ trước đến nay đã chỉ ra rằng các tế bào gốc trung mô (MSC) là một nguồn hấp dẫn cho kỹ thuật mô và y học tái tạo vì khả năng tự đổi mới và khả năng biệt hóa đa dòng của chúng [1]. Mặc dù tủy xương và mô mỡ là nguồn chính cho nghiên cứu khoa học và liệu pháp lâm sàng, nhưng một số thiếu sót của chúng, bao gồm khả năng tăng sinh và biệt hóa vẫn còn thấp và lấy mẫu cần có quy trình xâm lấn, hạn chế khả năng ứng dụng rộng rãi của chúng [2,3].

Do đó, các nguồn tế bào gốc trung mô (MSCs) cần được nghiên cứu và phát triển thêm nhằm khắc phục tình trạng trên. Gần đây, MSCs trong tế bào gốc cuống rốn (UC) và tế bào gốc tủy răng (DP) đã thu hút được nhiều sự chú ý do quy trình thu thập thuận tiện, khả năng tăng sinh và khả năng biệt hóa tuyệt vời, ít nhạy cảm với nhiễm vi khuẩn và virus, đặc biệt là không bị ảnh hưởng quá lớn về vấn đề đạo đức y khoa. 

Tế bào gốc tủy răng sữa và tế bào gốc cuống rốn: Điểm khác nhau!

Khả năng tăng sinh của tế bào gốc trung mô (MSCs) ở cuống rốn và tuỷ răng sữa

Thí nghiệm 1

Chứng minh qua khả năng sống sót cao của tế bào khi nhuộm bằng Alamar Blue và thông qua các chỉ số trao đổi chất như mức tiêu thụ glucose và sản xuất lactate. Các đánh giá cho thấy tốc độ tăng sinh của hai nguồn MSC có 3 giai đoạn:

• Ban đầu (2 ngày đầu) tế bào tăng chậm
• Sau đó bước vào giai đoạn tăng trưởng nhanh kéo dài 4-5 ngày
• Ngày thứ 6-7 tế bào đạt mức tăng trưởng ổn định.

Đáng chú ý, Tế bào gốc trung mô từ cuống rốn (UC-MSC) bắt đầu tăng nhanh hơn Tế bào gốc trung mô từ cuống rốn (DP-MSC) từ ngày thứ hai, cho thấy thời gian cần thiết để đạt số lượng tế bào mong muốn ở UC-MSC ngắn hơn.

Sau 10 chu kỳ nuôi cấy, cả hai loại MSC đều cho kết quả khá giống nhau về số lượng tế bào, khả năng sống và các chỉ số trao đổi chất, chứng tỏ chúng vẫn duy trì được tốc độ tăng sinh cao qua các giai đoạn khác nhau.

Thí nghiệm 2

Vào năm 2016, Ren và cộng sự đã so sánh các đặc điểm sinh học của tế bào gốc trung mô (MSC) lấy từ cuống rốn (UC) và tủy răng (DP) [3]. Một phần hiện tượng này có thể giải thích nhờ sự chuyển đổi từ quá trình đường phân sang phosphoryl hóa oxy hóa. Dù quá trình oxy hóa glucose ở ty thể tạo ra nhiều năng lượng hơn (36 ATP/mol glucose) so với đường phân (2 ATP/mol glucose), nó cũng sinh ra nhiều phản ứng oxy (ROS), gây stress oxy hóa, dẫn đến lão hóa và chết tế bào theo chương trình [10]. Vì vậy, giống như khối u và tế bào ác tính, MSC thường sử dụng quá trình đường phân để sản xuất ATP ngay cả khi có oxy, được gọi là hiện tượng Warburg [11].

Kết quả cho thấy MSC từ Tế bào gốc cuống rốn (UC-MSC) có khả năng tăng sinh vượt trội so với MSC từ Tế bào gốc tuỷ răng sữa (DP-MSC). Ngoài ra, UC-MSC có khả năng sản xuất lactate cao hơn so với MSC từ tủy răng.

Khi nuôi cấy trên đĩa, các tế bào UC-MSC có hình dạng đa giác với các hạt tế bào chất rõ ràng, trong khi DP-MSC duy trì hình dạng nguyên bào sợi tốt hơn. Điều này cho thấy DP-MSC có thể giữ được hình thái của tế bào gốc tốt hơn sau cấy truyền.

Sự biệt hóa giữa tế bào gốc tủy răng sữa và tế bào gốc cuống rốn

Về khả năng biệt hóa của hai loại tế bào. Một nghiên cứu có sử dụng các MSC từ hai nguồn được nuôi cấy trong môi trường cảm ứng tạo xương và tạo mỡ. Quá trình tạo xương được xác định bằng phương pháp lắng của canxi, trong khi quá trình tạo mỡ được xác định bằng sự hình thành các giọt lipid. Kết quả cho thấy có thể biệt hóa thành công thành nguyên bào xương và tế bào mỡ.

Phân tích và so sánh bán định lượng đã chứng minh tiềm năng biệt hóa đối với quá trình tạo mỡ giữa DP- và UC-MSC nhưng quá trình tạo xương của DP-MSC tốt hơn đáng kể so với UC-MSC ngay cả ở giai đoạn cuối [3].

Sự già hóa của tế bào gốc tủy răng sữa và tế bào gốc cuống rốn

Để xác định khả năng già hóa tế bào có giống nhau trong MSCs từ tế bào gốc cuống rốn (UC-MSC) và MSCs từ tế bào gốc tuỷ răng sữa (DP- MSC) hay không, người ta sử dụng quá trình nhuộm β -galactosidase. Kết quả là quá trình già hóa tế bào trong DP-MSC chậm hơn đáng kể so với UC-MSC ở đoạn nuôi cấy thứ 2 và thứ 10, nhưng không có sự khác biệt đáng kể nào giữa DP- và UC-MSC ở đoạn nuôi cấy ở chu kỳ thứ sáu.

Ngoài ra, phương pháp tế bào dòng chảy còn cho thấy rằng quá trình chết theo chương trình của tế bào cả cả 2 loại đều thấp và tỷ lệ chết theo chương trình (apoptosis) của DP-MSC thấp hơn khoảng 10 lần so với tỷ lệ chết theo chương trình của tế bào. Không có sự khác biệt đáng kể về tỷ lệ apoptosis đã được quan sát giữa DP- và UC-MSC ở chu kỳ tăng sinh thứ 10. Do đó, khả năng chống chết theo chương trình của DP-MSC tốt hơn, tiếp theo là UC-MSC.

Các tế bào gốc trung mô của con người có nguồn gốc từ cuống rốn, tủy răng sữa có khả năng tự đổi mới và đa tiềm năng. So với UC-MSC, DP-MSC có thể có lợi thế được sử dụng trong điều trị chấn thương xương do khả năng biệt hóa xương cao hơn và các bệnh khác do quá trình chết theo chương trình của tế bào thấp hơn, già hóa và tăng sinh tế bào ở mức vừa phải. Tuy nhiên, các thí nghiệm so sánh sâu hơn vẫn cần thiết để đánh giá tiềm năng của chúng về tế bào thần kinh, cơ tim, gan, tuyến tụy hoặc các loại biệt hóa khác và điều tra hiệu quả điều trị của chúng trong cơ thể.

Kết luận

Tế bào gốc máu cuống rốn và tế bào gốc tủy răng sữa đều sở hữu tiềm năng ứng dụng to lớn trong hỗ trợ điều trị bệnh trong tương lai. Cả hai loại tế bào này đều có khả năng tái tạo và biệt hóa thành nhiều dòng tế bào khác nhau, mở ra cơ hội trong điều trị các bệnh lý về máu, thần kinh, tim mạch và nhiều lĩnh vực y học tái tạo khác. Tuy nhiên, việc lưu trữ tế bào gốc máu cuống rốn được xem là một “cơ hội vàng”, bởi lẽ số lượng tế bào gốc thu thập từ cuống rốn thường dồi dào hơn so với tủy răng sữa, từ đó tăng khả năng ứng dụng và hiệu quả trong điều trị.

Tuy nhiên, việc lưu trữ tế bào gốc máu cuống rốn được xem là một “cơ hội vàng”, bởi lẽ số lượng tế bào gốc thu thập từ cuống rốn thường dồi dào hơn so với tủy răng sữa, từ đó tăng khả năng ứng dụng và hiệu quả trong điều trị. Chúng cũng có những điểm khác biệt đáng kể, trong khi tế bào gốc máu cuống rốn có khả năng biệt hóa mạnh mẽ hơn thành các dòng tế bào máu, thì tế bào gốc tủy răng sữa có ưu thế hơn trong việc biệt hóa thành các dòng tế bào thần kinh và mô liên kết.

Lưu trữ tế bào gốc tuỷ răng sữa tại Fbiomed Việt Nam

Ngân hàng mô FBiomed Việt Nam là Ngân hàng hoạt động trong lĩnh vực tiếp nhận, bảo quản, lưu giữ, vận chuyển, mẫu tế bào gốc tủy răng sữa theo công nghệ chuyển giao từ Đức (Thermo Fisher) được Bộ Y tế cấp phép hoạt động tại Việt Nam. FBiomed đem lại giải pháp y học cá nhân hóa, tăng cơ hội sống khỏe mạnh và lâu dài bằng cách tận dụng “món quà sức khỏe” từ chính tủy răng sữa của bé – 1 cơ hội không thể bỏ lỡ để xây dựng lá chắn sức khỏe cho cả gia đình.

• Chi phí lưu trữ tế bào gốc tuỷ răng sữa chỉ từ 4,2triệu/tháng
• Miễn phí vận chuyển mẫu toàn cầu Việt Nam
• Đền bù gấp 3 lần giá trị hợp đồng trong trường hợp mẫu lưu trữ bị hư hỏng
• Chính sách bảo lưu chi phí cho đến khi thu thập mẫu thành công
• Hỗ trợ thủ trợ thủ tục vận chuyển đi nước ngoài, đảm bảo thông quan và chất lượng mẫu lưu trữ theo tiêu chuẩn ISO 9001:2018, Cleanroom Class 10.000
• Hợp tác với cơ quan tổ chức, cá nhân nước ngoài trong việc trao đổi mô, nhằm mục đích khám bệnh, chữa bệnh, đào tạo và nghiên cứu

Nguồn tham khảo:

[1] Hilfiker A., Kasper C., Hass R., Haverich A. Mesenchymal stem cells and progenitor cells in connective tissue engineering and regenerative medicine: is there a future for transplantation? Langenbeck’s Archives of Surgery. 2011;396(4):489–497. 

[2] Li Y., Charif N., Mainard D., Bensoussan D., Stoltz J.-F., de Isla N. Donor’s age dependent proliferation decrease of human bone marrow mesenchymal stem cells is linked to diminished clonogenicity. Bio-Medical Materials and Engineering. 2014;24(1, supplement):47–52. 

[3] REN, Huaijuan, et al. Comparative analysis of human mesenchymal stem cells from umbilical cord, dental pulp, and menstrual blood as sources for cell therapy. Stem cells international, 2016, 2016.

[4] Wu L. W., Wang Y.-L., Christensen J. M., et al. Donor age negatively affects the immunoregulatory properties of both adipose and bone marrow derived mesenchymal stem cells. Transplant Immunology. 2014;30(4):122–127.

[5] Rezai Rad M., Wise G. E., Brooks H., Flanagan M. B., Yao S. Activation of proliferation and differentiation of dental follicle stem cells (DFSCs) by heat stress. Cell Proliferation. 2013;46(1):58–66.

[6] Liu Y., Mu R., Wang S., et al. Therapeutic potential of human umbilical cord mesenchymal stem cells in the treatment of rheumatoid arthritis. Arthritis Research & Therapy. 2010;12(6, article R210)

[7] Hu J., Yu X., Wang Z., et al. Long term effects of the implantation of Wharton’s jelly-derived mesenchymal stem cells from the umbilical cord for newly-onset type 1 diabetes mellitus. Endocrine Journal. 2013;60(3):347–357.

[8] Sethe S., Scutt A., Stolzing A. Aging of mesenchymal stem cells. Ageing Research Reviews. 2006;5(1):91–116.

[9] Pattappa G., Thorpe S. D., Jegard N. C., Heywood H. K., de Bruijn J. D., Lee D. A. Continuous and uninterrupted oxygen tension influences the colony formation and oxidative metabolism of human mesenchymal stem cells. Tissue Engineering C: Methods. 2013;19(1):68–79.

[10] Fu W., Li J., Chen G., Li Q., Tang X., Zhang C. Mesenchymal stem cells derived from peripheral blood retain their pluripotency but undergo senescence during long-term culture. Tissue Engineering—Part C: Methods. 2015;21(10):1088–1097.

[11] Zhang L., Marsboom G., Glick D., et al. Bioenergetic shifts during transitions between stem cell states (2013 Grover Conference series) Pulmonary Circulation. 2014;4(3):387 – 394