Nghiên cứu mới đây từ Đại học Bern đã mở ra một hướng đi độc đáo cho lĩnh vực sinh học môi: bất tử hóa tế bào môi lấy từ bệnh nhân nhằm tạo ra các mô hình 3D, giúp nghiên cứu các bệnh lý môi mà không cần đến thí nghiệm động vật. Bước đi này được ca ngợi là mở ra khả năng tiếp cận toàn diện các bệnh lý môi, từ vết thương đến các dị tật bẩm sinh như sứt môi, mà không làm tổn thương mẫu tế bào ban đầu.
Lý do vì sao bất tử hóa tế bào môi lại quan trọng?
Lớp mô môi là một cấu trúc phức tạp với nhiều vai trò thiết yếu như giao tiếp, biểu hiện khuôn mặt, và cảm giác. Tuy nhiên, vì lý do đạo đức, các thí nghiệm trên động vật để nghiên cứu các bệnh lý về môi thường không được ưu tiên. Đồng thời, các tế bào môi lấy từ người bị giới hạn về số lượng và tuổi thọ ngắn, khiến việc nghiên cứu toàn diện trở nên khó khăn. Các tế bào môi bất tử hóa tạo ra từ nghiên cứu này có thể giải quyết vấn đề này, cung cấp một nguồn tế bào lâu dài và ổn định để thử nghiệm các phương pháp điều trị tiềm năng.
Phương pháp và những gì đã đạt được
Để đạt được tế bào bất tử hóa, nhóm nghiên cứu đã áp dụng một quy trình kỹ thuật phức tạp. Họ tiến hành loại bỏ gen p16INK4A – một yếu tố giới hạn chu kỳ sống của tế bào, đồng thời kích hoạt telomerase để ngăn ngừa sự hao mòn của telomere – vùng bảo vệ ở đầu nhiễm sắc thể. Kết quả là họ tạo ra các dòng tế bào keratinocyte (tế bào da) bất tử hóa từ cả tế bào môi khỏe mạnh và tế bào sứt môi. Thử nghiệm cho thấy những tế bào này vẫn giữ được các đặc tính sinh học quan trọng của tế bào môi gốc, bao gồm hình thái tế bào và khả năng phân hóa.
Đặc biệt, khi sử dụng các tế bào bất tử này để tạo ra mô hình 3D của môi, nhóm nghiên cứu đã có thể mô phỏng vết thương và nhiễm khuẩn – hai tình trạng phổ biến trong nghiên cứu bệnh lý môi. Mô hình 3D này hứa hẹn trở thành nền tảng vững chắc để kiểm tra nhiều loại điều trị, từ phục hồi vết thương đến kháng khuẩn.
So sánh: Tế bào bất tử hóa so với tế bào sơ cấp
Các tế bào sơ cấp (tức là tế bào gốc ban đầu) vẫn được xem là “chuẩn vàng” vì chúng giữ nguyên các đặc tính gốc từ mô môi của con người. Tuy nhiên, do tế bào sơ cấp có tuổi thọ ngắn và khó nuôi cấy, chúng không phải là lựa chọn lý tưởng cho các nghiên cứu dài hạn hoặc phân tích chuyên sâu. Thay vào đó, tế bào bất tử hóa hứa hẹn là lựa chọn thay thế nhờ khả năng sống lâu và dễ dàng nuôi cấy.
Tuy nhiên, một vấn đề tiềm ẩn là liệu tế bào bất tử hóa có thể thực sự thay thế hoàn toàn các tế bào sơ cấp? Mặc dù có nhiều ưu điểm, nhưng các tế bào bất tử hóa vẫn chưa thể hoàn toàn tái tạo các phản ứng sinh học phức tạp của tế bào gốc, nhất là trong môi trường thực tế của mô môi. Một số chuyên gia cho rằng dù có thể đáp ứng một phần các yêu cầu nghiên cứu, tế bào bất tử hóa sẽ khó đạt được mức độ mô phỏng chính xác cao như tế bào gốc.
Tính khả thi: Tế bào môi bất tử hóa có thể thay thế thí nghiệm trên động vật?
Một lợi ích lớn khác của tế bào môi bất tử hóa là khả năng giảm bớt sự lệ thuộc vào động vật trong các nghiên cứu về môi. Các nhà nghiên cứu hy vọng mô hình 3D môi từ tế bào bất tử hóa sẽ giúp họ nghiên cứu các loại nhiễm trùng và vết thương mà không cần phải thử nghiệm trên động vật. Tuy nhiên, một số nhà phê bình cho rằng điều này vẫn còn là lý tưởng hóa. Trong nghiên cứu y học, thí nghiệm động vật vẫn là nền tảng quan trọng vì mô hình tế bào 3D khó có thể mô phỏng hoàn toàn những phản ứng của cơ thể sống phức tạp.
Những hướng đi trong tương lai và các nghi ngờ
Mặc dù đạt được những thành tựu ban đầu, nhưng ứng dụng thực tế của tế bào bất tử hóa này vẫn đang trong quá trình thử nghiệm. Các nghiên cứu sắp tới có thể cần thử nghiệm thêm về khả năng phản ứng của các tế bào này với các tác nhân gây bệnh khác nhau cũng như khả năng phục hồi vết thương dài hạn.
Một câu hỏi đặt ra là liệu các tế bào này có thể áp dụng để phát triển các liệu pháp chữa lành vết thương ở môi cho bệnh nhân sứt môi hay không. Hiện nay, phương pháp điều trị chủ yếu cho bệnh sứt môi là phẫu thuật, và các phương pháp tái tạo bằng tế bào bất tử hóa vẫn chỉ là ý tưởng. Hơn nữa, liệu các tế bào này có đủ khả năng để thực hiện những nghiên cứu sâu rộng về ung thư môi hay không cũng còn là một dấu hỏi.
Tính ứng dụng thực tế của tế bào bất tử hóa trong điều trị bệnh lý môi
Tuy vậy, không thể phủ nhận rằng tế bào bất tử hóa có tiềm năng lớn trong lĩnh vực y học cá nhân hóa. Các nhà khoa học có thể điều chỉnh mô hình 3D này để nghiên cứu từng bệnh nhân cụ thể, từ đó tối ưu hóa liệu pháp điều trị dựa trên phản ứng riêng của mỗi người. Điều này đặc biệt có giá trị trong điều trị các bệnh lý về môi, nơi yếu tố thẩm mỹ đóng vai trò quan trọng không kém yếu tố chức năng.
Ngoài ra, tế bào bất tử hóa có thể trở thành công cụ hữu hiệu để kiểm tra sự ảnh hưởng của vi khuẩn và các yếu tố môi trường lên mô môi. Điều này có thể mang lại những hiểu biết quan trọng trong nghiên cứu chống lại các bệnh nhiễm khuẩn phổ biến trên môi như nấm Candida – một nguyên nhân gây nhiễm trùng miệng phổ biến.
Kết luận
Nghiên cứu của Đại học Bern về tế bào bất tử hóa môi mang đến một tia sáng cho ngành nghiên cứu y học và dược phẩm cá nhân hóa, đặc biệt trong lĩnh vực bệnh lý môi. Tuy nhiên, đây chưa phải là giải pháp hoàn hảo và cần nhiều bước đi bổ sung để đảm bảo hiệu quả và tính thực tế của kỹ thuật này. Như bất kỳ công nghệ đột phá nào, sự hoài nghi và đánh giá khách quan là cần thiết để đảm bảo rằng chúng ta không quá kỳ vọng vào những tiềm năng chưa được kiểm chứng đầy đủ.
Bài nghiên cứu gốc
Front. Cell Dev. Biol., 04 November 2024
Sec. Cell Growth and Division
Volume 12 – 2024 | https://doi.org/10.3389/fcell.2024.1449224