Đang tải... (xem toàn văn)
Con người chúng ta cũng có chung đặc điểm này, giống như loài sao biển. Mặc dù cơ thể chúng ta không thể tái tạo cả một cẳng chân hay ngón tay bị mất, nhưng tế bào máu, tế bào da hay các tế bào khác vẫn thường xuyên được tái sinh trong cơ thể của chúng ta. Những tế bào “toàn năng” giúp chúng ta tái tạo mô, lần đầu tiên được phát hiện trong quá trình tiến hành thí nghiệm với tủy xương, vào những năm 1950 đã dẫn đến phát hiện về sự tồn tại của TẾ BÀO GỐC1 trong cơ thể; từ đó phát triển kỹ thuật cấy ghép tủy xương hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong y học. Khám phá về tế bào gốc đã thắp sáng hy vọng về tiềm năng y học của kỹ thuật tái sinh. Lần đầu tiên trong lịch sử, các bác sĩ có thể tái tạo mô bị hủy hoại nhờ một nguồn cung cấp mới mẻ những tế bào khỏe mạnh bằng cách áp dụng khả năng độc nhất vô nhị của tế bào gốc nhằm tạo ra nhiều loại tế bào khác biệt trong cơ thể.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG NAI KHOA SƯ PHẠM KHOA HỌC TỰ NHIÊN BÀI BÁO CÁO HỌC PHẦN CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG CỦA CÔNG NGHỆ TẾ BÀO ĐỘNG VẬT ĐỐI VỚI ĐIỀU TRỊ MỘT SỐ BỆNH Ở NGƯỜI GV hướng dẫn: TS Trần Văn Giang Lớp: Đại học sư phạm Sinh học Khóa: SV thực hiện: Nguyễn Quỳnh Thơ Nguyễn Thanh Sáng Nông Thị Thêm Triệu Thị Hoàng Thảo Trần Thị Huyền Thương Phần 1: MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Thế kỷ 21 kỷ công nghệ sinh học, xâm nhập vào lĩnh vực đời sống Trong bật công trình nghiên cứu thành tựu ngành công nghệ tế bào động vật Ngành khoa học phát triển mở trang tươi sáng cho lĩnh vực Y học việc chăm sóc sức khỏe cho người Ý thức triển vọng tiềm ngành khoa học này, định chọn nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng công nghệ tế bào động vật điều trị số bệnh người” Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu chuyên điều trị bệnh người, cụ thể bỏng, thoái hóa khớp ung thu máu - Làm rõ khái niệm, phương pháp can thiệp để điều trị bệnh kết đạt từ ứng dụng công nghệ tế bào động vật điều trị bệnh Qua nghiên cứu tìm hiểu được, giúp người yên tâm vào triển vọng ngành Y học cải thiện sức khỏe người Bước đầu hiểu kĩ ngành công nghệ tế bào động vật, làm tư liệu để phát triển đề tài sau củng cố kiến thức phục vụ công tác giảng dạy sau tốt nghiệp Phần 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Điều trị bỏng [6] Khái niệm: Bỏng (burns) tổn thương mô mà gây cháy, mặt trời, hóa chất, vật nóng chất lỏng, điện, phương tiện khác Bỏng coi vấn đề y tế trường hợp khẩn cấp đe dọa tính mạng Phương pháp can thiệp: - Công nghệ nuôi cấy nguyên bào sợi điều trị bỏng : loại tế bào (tế bào trung bì) có tác dụng tái tạo da, để điều trị cho bệnh nhân bị bỏng nặng [2] + Đặc điểm: Vì tính sinh miễn dịch thải ghép thấp sử dụng nguyên bào sợi da đồng loại Tác dụng nguyên bào sợi nuôi cấy thúc đẩy thời gian liền vết thương bỏng nông (do cung cấp số yếu tố tăng trưởng TGF-b, PDGF, KGF) Trên vết bỏng sâu, có tác dụng làm liền vết bỏng hẹp, cải thiện chất lượng ghép cho việc ghép da hay ghép tế bào sừng nuôi cấy, cải thiện chất lượng liền sẹo,…(do nguyên bào sợi tạo thành phần đệm gian bào làm cho trình biểu mô hóa cung cấp sợi laminin, elastin, fibronetin để tế bào biểu mô bám trượt giúp tăng nhanh trình biểu mô hóa che phủ vết thương) + Tiến hành: Kỹ thuật nuôi cấy nguyên bào sợi gồm bước sau: • Bước 1: Chọn, sàng lọc người cho mẫu da phù hợp • Bước 2: Lấy mẫu da bảo quản mẫu da Vùng dự kiến lấy mẫu da vệ sinh sẽ, sát trùng trước lấy Mẫu da lấy có toàn lớp biểu bì, trung bì, hạ bì, kích thước khoảng - 1,5cm2, thường lấy đùi sát nếp bẹn Sau lấy mẫu da bảo quản ống nghiệm chứa 5ml dung dịch DMEM (Dulbecos Modiffied Eage Media) chứa 1% kháng sinh, bảo quản 40C vòng 8h, sau chuyển mẫu da labô nuôi cấy • Bước 3: Xử lý mẫu da Các mẫu da cắt lọc hết mỡ sau ngâm vào cồn 70% thể tích vòng 30 giây, lấy rửa lần PBS cắt nhỏ thành mẩu da kích thước 0,1mm • Bước 4: Cấy mẫu da Các mẫu da cấy chai nuôi cấy với mật độ mẩu da 0,1mm cho diện tích 2,5cm2 Cho môi trường nuôi cấy nguyên bào sợi vào chai đặt vào tủ ấm 370C với 95% thể tích khí trời 5% thể tích CO2 Tiến hành bổ sung môi trường nuôi cấy sau 24h sau 48h Thay môi trường sau ngày, theo dõi tế bào - mọc di cư khỏi mẫu da Khi nguyên bào sợi phát triển nhân lên đạt > 50% diện tích che phủ đáy chai nuôi cấy tiến hành tách tế bào • Bước 5: Tách nguyên bào sợi Lấy bỏ mẫu da rửa tế bào PBS (phosphate Buffered Salines), thêm dung dịch có 0,05% trypsin 0,35mM EDTA PBS đặt chai nuôi cấy vào tủ ấm 370 phút Sau kiểm tra mức độ tế bào tách khỏi đáy chai, tế bào co tròn cho thêm môi trường nuôi cấy vào lấy hỗn dịch nuôi cấy tiến hành ly tâm với tốc độ 1200v/phút, sau bỏ dịch thu lấy tế bào Các tế bào đưa vào chai nuôi cấy với mật độ × 103 tế bào/cm2 • Bước 6: Nhân rộng nguyên bào sợi Sau thời gian tế bào nhân lên đĩa nuôi cấy cấy chuyển sang chai khác với mật độ 5000 tế bào/cm2, quy trình cấy chuyển cần theo dõi chặt chẽ tình trạng ô nhiễm, mật độ tế bào, pH môi trường Các tế bào nuôi cấy nhân rộng môi trường nuôi cấy đặt tủ ấm CO2, cần thay môi trường nuôi cấy cho tế bào sau - ngày • Bước 7: Thu hoạch nguyên bào sợi Lựa chọn hệ tế bào từ P5-P10, tế bào phải sống phát triển bình thường Kiểm tra vi khuẩn nấm trước thu hoạch Tiến hành thu tế bào từ chai nuôi cấy cách dùng trypsin ly tâm • Bước 8: Chuẩn bị giá đỡ tế bào Giá đỡ tế bào collagen, màng sinh học hay tổng hợp Tại viện bỏng sử dụng vật liệu điều trị vết thương TegadermR Giá đỡ cắt tròn có diện tích đĩa nuôi cấy (75cm2) khử trùng giá đỡ đặt vào đĩa nuôi cấy, sau cho môi trường nuôi cấy vào cho láng ngập giá đỡ • Bước 9: Cấy tế bào lên giá đỡ Đếm tế bào tính mật độ tế bào dàn hỗn dịch tế bào vừa thu lên giá đỡ chuẩn bị Đặt đĩa nuôi cấy có giá đỡ tế bào vào tủ nuôi cấy 370C có 5% CO2 khoảng 1h bổ sung môi trường nuôi cấy cho đủ 5ml • Bước 10: Theo dõi đánh giá tế bào nuôi cấy Các nguyên bào sợi nhân lên phát triển giá đỡ môi trường nuôi cấy Theo dõi mật độ tế bào đủ lớn tình trạng nhiễm khuẩn, nhiễm nấm tiến hành ghép tế bào nuôi cấy lên vết thương, vết bỏng chuẩn bị Thông thường thời gian từ lấy mẫu da đến ghép nguyên bào sợi nuôi cấy lên vết bỏng khoảng tuần Công nghệ nuôi cấy tế bào sừng da tự thân điều trị bỏng: Tế bào sừng loại tế bào sử dụng nhiều điều trị vết thương, vết bỏng sâu diện rộng (do thiếu nguồn da ghép tự thân) phục vụ nhiều nghiên cứu khác Tế bào sừng tế bào thuộc biểu bì có tính sinh miễn dịch thải ghép phải sử dụng tế bào da tự thân Hiện nay, thu nhận tế bào sừng từ nhiều nguồn tế bào khác (ví dụ từ mảnh da, vùng tế bào chân lông, vùng phồng nang lông,…) Kỹ thuật nuôi cấy tế bào sừng biểu bì (một số bước thay đổi tùy thuộc vào phương pháp môi trường nuôi tế bào sừng): + Bước 1: Chọn, sàng lọc người cho mẫu da + Bước 2: Lấy mẫu da bảo quản mẫu da + Bước 3: Xử lý mẫu da + Bước 4: Tách biểu bì đơn + Bước 5: Nhân rộng tế bào sừng biểu bì Công nghệ nuôi cấy tế bào sừng phức tạp, ứng dụng quan trọng góp phần điều trị để cứu sống bệnh nhân bỏng sâu diện tích lớn thiếu nguồn da ghép tự thân Tuy nhiên, trước tế bào biểu mô nuôi cấy môi trường có huyết thanh, cần có chi phí cao, quy trình nuôi cấy phức tạp Vì thế, bác sĩ Viện bỏng Quốc gia thử nghiệm phương pháp phân lập nuôi cấy tế bào sừng môi trường không huyết với mục tiêu tạo tế bào sừng tự thân nuôi cấy để điều trị bỏng Đây biện pháp đơn giản, rẻ tiền nhiều so với phương pháp khác + Sử dụng tế bào gốc công nghệ nuôi cấy tế bào ứng dụng điều trị bỏng: Tế bào gốc (stem cell) nhắc đến nhiều năm gần Công nghệ tế bào gốc ngày có nhiều ứng dụng y học, tạo vật liệu che phủ, vật liệu thay da da bị tổn thương lớn Việc sử dụng tế bào gốc từ dây rốn trẻ sơ sinh (bản quyền PGS.TS Phan Toàn Thắng cộng - Đại học quốc gia Singapore, người giới tìm công nghệ tách tế bào gốc từ cuống dây rốn) mở triển vọng to lớn ứng dụng công nghệ nuôi cấy tế bào Khác với tế bào nói tế bào chuyên hóa cao, tế bào gốc (mầm) dây rốn trẻ sơ sinh tế bào chưa phân hóa nhiều, có khả biệt hóa cao, khả sinh sản phát triển mạnh, thời gian nuôi cấy nhanh, chủ động việc thu nhận sản phẩm nhiều giai đoạn, nhiều thời kỳ khác Do khả thành công cao áp dụng lâm sàng Từ tế bào gốc dây rốn trẻ sơ sinh người ta tạo sản phẩm để điều trị vết bỏng (tế bào sừng, nguyên bào sợi),… Hiện nay, Viện bỏng quốc gia hợp tác với PGS.TS Nguyễn Toàn Thắng đồng nghiệp Singapore để triển khai kỹ thuật Kết đạt : Thu nhận nguyên bảo sợi, tế bào sừng, tế bào gốc da từ tế bào da Việc ứng dụng công nghệ tế bào gốc điều trị bỏng cho tỷ lệ thành công cao “Nếu thành công, cấy ghép nguyên bào sợi nguyên bào sừng với nhau, tạo da nhân tạo” Ưu điểm việc cấy ghép da nhân tạo khả làm lành vết thương nhanh, hạn chế sẹo lồi, sẹo co kéo, hạn chế di chứng hoạt động bệnh lý, giảm nguy nhiễm trùng Vì nuôi cấy sẵn từ trước nên cần hai ngày đáp ứng việc ghép da cho người bệnh mà chờ đến vài tuần Điều trị thoái hóa khớp [3] Khái niệm: Bệnh thoái hóa khớp bệnh thường hay gặp người già, theo thời gian lớp sụn đầu khớp dần bị mòn, hệ thống dây chằng vùng xương trở lên lỏng lẻo Đặc biệt khớp đầu gối khớp dễ bị thoái hóa Điều gây nhiều trở ngại, khó khăn cho người bệnh sống sinh hoạt ngày Hiện việc điều trị cho bệnh thoái hóa khớp công nghệ tế bào gốc tiến hành thành công Việt Nam Tế bào gốc sử dụng tế bào gốc tự thân, có nghĩa dùng tế bào gốc bệnh nhân, hoạt hóa huyết tương bệnh nhân toàn quy trình xử lý hệ thống với mức độ kiểm soát nhiễm Do đó, tai biến, di chứng xảy thấp Hiệu điều trị dựa nguồn gốc gây bệnh khác mà khác Đối với bệnh nhân mà xác định nhân tố rõ ràng, cắt đứt tiếp xúc với yếu tố nguy hiệu rõ rệt kéo dài Phương pháp can thiệp: Công nghệ Tế bào gốc mô mỡ dần coi phương pháp điều trị bệnh thoái hóa khớp, tính hiệu Quy trình cấy ghép tự thân tế bào gốc trưởng thành từ mô mỡ VHSU giúp điều trị cho bệnh nhân nhiều bệnh thoái hóa hay suy nhược Sau bước trình điều trị việc thu nhân tế bào gốc từ mô mỡ bệnh nhân.[5] - Bước - Chuẩn bị: Bệnh nhân gây tê chỗ hút mỡ phòng mổ Các bác sĩ tiến hành hút mỡ từ vùng đùi hay vùng bụng bệnh nhân Thể tích mỡ thu nhận tùy thuộc vào bệnh nhân điều trị, dao động từ 40-100ml - Bước - Thu nhận tế bào gốc: Mô mỡ thu nhận được chuyển vào phòng thí nghiệm vô trùng Tại đây, đội ngũ kĩ thuật viên thực quy trình tách chiết để loại bỏ mô mỡ thừa máu, thu nhận lượng tế bào gốc từ hàng chục đến hàng tram triệu tế bào - Bước - Thu nhận huyết tương giàu tiểu cầu: Song song với việc thu nhận mỡ, bệnh nhân lấy khoảng 24ml máu Sau chuyển phòng thí nghiệm, máu ly tâm để thu nhận huyết tương lớp tiểu cầu, hoạt hóa để tiểu cầu giải phóng nhân tố tăng trưởng (GFs – Growth Factors) giúp hoạt hóa đẩy mạnh tân tạo tế bào gốc đưa vào thể - Bước - Hoạt hóa ánh sáng: Hỗn hợp huyết tương giàu tiểu cầu tế bào gốc hoạt hóa ánh sáng 20 phút Dưới tác dụng bước song thích hợp, tế bào gốc kích thích giải phóng nhân tố tăng trưởng GFs, cytokine, kích thích thích tăng sinh tế bào gốc Hoạt hóa ánh sáng giúp ức chế yếu tố gây viêm kích thích yếu tố chống viêm Vì giúp giảm đau cho bệnh nhân tiêm tế bào gốc - Bước - Cấy ghép tế bào gốc: Hỗn hợp huyết tương giàu tiểu cầu tế bào gốc tiêm trực tiếp vào khớp gối bệnh nhân (đối với bệnh thoái hóa khớp gối), tiêm vào vết loét cho truyền nhỏ giọt tĩnh mạch Kỹ thuật đưa tế bào gốc vào khớp gối có hai cách: + Tiêm trực tiếp tế bào gốc vào khớp, thế, tế bào gốc tự thực vai trò cách tự nhiên mà không cần can thiệp khác + Cách thứ hai tạo giá thể tổng hợp để tế bào gốc bám vào, nhằm tạo cấu trúc không gian ba chiều phù hợp với hình dạng kích thước tổn thương sụn khớp giúp người bệnh giảm đau, khôi phục khớp gối Kết quả đạt được: Tế bào gốc sau đưa vào thể di chuyển đến vị trí tổn thương, biệt hóa điều hòa miễn dịch Quá trình cần thời gian, tùy thuộc vào bệnh thể bệnh nhân Đối với bệnh thoái hóa khớp gối hay điều trị vết loét, hiệu thấy sau – ngày Giải đc tận gốc tổn thương sụn khớp, đơn giản, an toàn cho bệnh nhân Cho đến nay, giới chưa báo cáo tác dụng phụ nguy hiểm hay phản ứng bất thường liên quan đến quy trình cấy ghép tế bào gốc Tuy nhiên khẳng định hoàn toàn tác dụng phụ Nếu có số phản ứng nhẹ sau tiêm tế bào gốc Điều trị ung thư máu [4] Khái niệm: • • • • Ung thư máu (bệnh máu trắng) bệnh tủy hệ bạch huyết bị rối loạn tạo bạch cầu ác tính Chúng tăng sinh tầm kiểm soát nhu cầu thể, lấn át tế bào khác máu khiến cho máu không hoàn thành nhiệm vụ thường lệ Cấy ghép tế bào gốc điều trị ung thư máu phương pháp lấy tế bào tạo máu gốc khỏe mạnh để truyền vào thể Các tế bào gốc khỏe mạnh lấy từ máu, tủy xương máu dây rốn lưu trữ [1] Các loại cấy ghép tế bào gốc Có hai loại cấy ghép tế bào gốc chính: • Cấy ghép tế bào gốc tự thân: tức lấy tế bào gốc từ máu bệnh nhân, sau đông lạnh lưu trữ cần sử dụng Sau bệnh nhân ung thư máu hóa trị xạ trị liều cao để tiêu diệt hết tế bào ung thư tế bào gốc tự thân đưa vào thể người bệnh để tiếp tục khởi động chế phân chia tế bào, giúp tăng trưởng phát triển tế bào khỏe mạnh thể • Cấy ghép tế bào gốc đồng loại: trường hợp này, tế bào gốc lấy từ người hiến tặng khỏe mạnh phù hợp Người hiến tặng người ’ang thành viên gia đình (anh chị em ruột) người không thuộc gia đình có tế bào gốc phù hợp có lưu máu cuống rốn Để xác định tế bào gốc người hiến tặng có phù hợp hay không người ta thường phải làm xét nghiệm, kiểm tra kháng nguyên bạch cầu người (HLA) để so sánh máu mẫu mô bệnh nhân người hiến tặng + Ưu điểm: phương pháp cấy ghép tế bào gốc đồng loại tế bào từ người hiến tặng thường khỏe mạnh tế bào ác tính + Nhược điểm: tìm người phù hợp khó khăn Hiện chủ yếu bệnh nhân ung thư máu cấy ghép tế bào gốc tự thân Tế bào gốc kích thích tăng trưởng tủy xương khôi phục hoạt động hệ miễn dịch chống lại tác nhân có hại cho sức khỏe Phương pháp can thiệp: Trước cấy ghép tế bào gốc, bệnh nhân cần phải điều trị xạ trị liều cao hóa trị để tiêu diệt thật nhiều tế bào bạch cầu Những người tiến hành cấy ghép tế bào gốc đồng loại cần hóa trị xạ trị toàn thân với liều thấp trước cấy ghép Sau đó, bệnh nhân ung thư máu cấy ghép qua đường truyền tĩnh mạch Bệnh nhân ung thư máu sau cấy ghép cần theo dõi công thức máu Sau đó, người ta truyền thêm tế bào máu đỏ tiểu cầu cho bệnh nhân Đôi khi, phương pháp điều trị chuyên sâu trước cấy ghép tế bào gốc gây tác dụng phụ nhiễm trùng Với trường hợp bác sĩ kê thêm thuốc kháng sinh cho người bệnh Kết quả đạt được: Sau vào máu, tế bào gốc nhanh chóng đến tủy xương bắt đầu tạo nên tế bào máu Quá trình phục hồi sau cấy ghép tế bào gốc thường vài tháng bệnh nhân cần theo dõi sát sức khỏe để có biện pháp ứng phó có biến chứng khó lường Phần 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Mặc dù đời muộn kỹ thuật nuôi cấy tế bào động vật mở nhiều hướng ứng dụng quan trọng đời sống người đặc biệt lĩnh vực Y học 2 Qua đề tài này, nghiên cứu làm rõ ứng dụng công nghệ tế bào động vật điều trị bệnh nghiêm trọng, cụ thể bỏng, thoái hóa khớp ung thư máu Bài làm bên cạnh thành công thiếu sót, mong Thầy đóng góp ý kiến để hoàn thiện đề tài sau Kiến nghị - Chúng mong muốn có chuyên đề chuyên sâu công nghệ tế bào gốc, để hiểu sâu công nghệ - Đây thành tựu kĩ thuật Y học tiên tiến, cần trọng phát triển rộng rãi để điều trị bệnh, nâng cao sức khỏe cho người dân Điều trị bệnh phương pháp chi phí cao, đề nghị Bảo Hiểm Y tế hỗ trợ chi trả phần phí - Trẻ sinh, cần lưu trữ lại cuống rốn, nơi chứa tế bào gốc vạn năng, để thuận lợi điều trị bệnh sau - Trong trình làm tập nhóm, đa số bạn nhóm hoàn thành nhiệm vụ giao, bạn Thương hoạt động chưa tích cực Mong thầy đánh giá hợp lí tích cực bạn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Khuất Hữu Thanh, Cơ sở công nghệ tế bào động vật ứng dụng, Nhà Xuất Bản: Giáo dục Việt Nam – Hà Nội, 2010 [2] Trần Quốc Dung, Giáo trình Công nghệ tế bào động vật, Nhà Xuất bản: Đại học quốc gia Hà Nội, 2013 [3] http://benhvienvanhanh.com [4] http://bachmai.edu.vn [5] http://thuocfucoidan.vn [6] http://vienbongquocgia.vn