Tế bào gốc trong cá nhân hóa điều trị

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một liệu pháp tế bào gốc được cá nhân hóa bằng cách sử dụng kỹ thuật tế bào đơn, dựa trên dữ liệu hình ảnh protein dưới tế bào.

Trong một nghiên cứu mang tính đột phá được công bố trên Scientific Reports, một tạp chí thuộc danh mục Nature, các nhà nghiên cứu đã tập trung vào các tế bào gốc trung mô (MSC), với tiềm năng điều trị các tế bào khiếm khuyết và điều chỉnh các phản ứng miễn dịch. Thông qua các thí nghiệm, nhà nghiên cứu đã phát triển thành công liệu pháp tế bào gốc được cá nhân hóa bằng cách sử dụng kỹ thuật tế bào đơn dựa trên dữ liệu hình ảnh protein dưới tế bào.

Trong hai bài báo được thực hiện từ phòng thí nghiệm của Ahmet F Coskun, hướng nghiệp Bernie Marcus tại Khoa Kỹ thuật Y sinh, Viện Công nghệ Georgia và Đại học Emory, các nhà nghiên cứu đã tìm ra một loại tế bào gốc cụ thể bằng bộ công cụ nội bào để xác định loại tế bào gốc có nhiều khả năng tạo ra các liệu pháp tế bào hiệu quả nhất.

Coskun cho biết: “Chúng tôi đang nghiên cứu vị trí của các bào quan trong tế bào và cách chúng giao tiếp với nhau để giúp điều trị bệnh tốt hơn”. Công trình gần đây của chúng tôi đề xuất việc sử dụng bộ công cụ nội bào để lập bản đồ địa lý sinh học của các cơ quan trong tế bào gốc, dẫn đến các liệu pháp có độ chính xác cao hơn”.

Thiết lập bộ công cụ cho Omics dưới tế bào

Các thành phần tế bào được gọi là bào quan, bao gồm RNA và protein, có ảnh hưởng quan trọng đến sức khỏe của con người, bằng cách duy trì trạng thái cân bằng, quản lý sự tăng trưởng và lão hóa cũng như sản xuất năng lượng. Ngoài các biến thể giữa các loại tế bào, sự đa dạng của cơ thể cũng diễn ra trong từng tế bào. Việc xem xét kỹ lưỡng những khác biệt này giúp các nhà khoa học hiểu được hoạt động của tế bào, từ đó thúc đẩy các phương pháp điều trị nâng cao cho từng bệnh nhân.

Sau đó, các nhà khoa học đã sử dụng phương pháp miễn dịch huỳnh quang đa pha tốc độ cao, sử dụng các kháng thể chuyên biệt để chọn lọc các bào quan riêng biệt. Bằng cách chiếu sáng các kháng thể này, các nhà nghiên cứu theo dõi các bước sóng và tín hiệu phát ra để xây dựng các biểu hiện trực quan hoặc bản đồ của các tế bào khác nhau. Những bản đồ này tạo điều kiện thuận lợi cho việc kiểm tra các tiếp xúc của cơ quan và phân bố không gian trong các loại tế bào tương tự, hỗ trợ xác định các loại tế bào tối ưu để điều trị cho từng bệnh nhân.

Coskun cho biết thêm: “Thông thường, các tế bào gốc được sử dụng để khắc phục các tế bào bị lỗi hoặc điều trị các bệnh miễn dịch, nhưng nghiên cứu vi mô của chúng tôi về các tế bào cụ thể này cho thấy chúng có thể mang tính cá nhân hóa. Điều này chứng tỏ rằng nhóm bệnh nhân và sự phân lập tùy chỉnh các đặc tính nhận dạng tế bào gốc cũng như chức năng cơ quan sinh năng lượng của chúng cần được xem xét kỹ khi lựa chọn nguồn mô. Nói cách khác, khi điều trị một căn bệnh cụ thể, sẽ tốt hơn nếu thu thập cùng loại tế bào từ các vị trí khác nhau, tùy theo tình trạng của từng bệnh nhân.”

Ý nghĩa của sự liên kết giữa RNA-RNA

Coskun cho rằng: “Sự tương tác vật lý giữa các phân tử tạo ra sự sống, do đó, vị trí vật lý và khoảng cách gần của các phân tử này đóng vai trò quan trọng. Chúng tôi đã tạo ra một bộ công cụ nội bào gồm các mạng lưới lân cận gen dưới tế bào ở các phần khác nhau của mỗi tế bào để nghiên cứu kỹ hơn về vấn đề này”.

Thí nghiệm bao gồm hai thành phần: phát triển phương pháp tính toán và thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các bộ dữ liệu được công bố và sử dụng thuật toán để phân cụm các phân tử RNA dựa trên khoảng cách vật lý của chúng, sử dụng phương pháp “khoảng cách lân cận” để xác định nhóm gen. Trong phòng thí nghiệm, họ dán nhãn các phân tử RNA bằng chất đánh dấu huỳnh quang để dễ dàng xác định vị trí của chúng trong từng tế bào. Thông qua quá trình này, các nhà nghiên cứu đã rút ra được nhiều đặc tính khác nhau từ sự phân bố của các phân tử RNA, hiểu rõ hơn về khả năng các gen hiện diện ở các vị trí dưới tế bào.

Coskun cho biết: “Chúng tôi đang mở rộng bộ công cụ để tổ chức các phân tử không gian dưới tế bào – một tiềm năng mới cho lĩnh vực omics không gian dưới tế bào. Mục tiêu là đo lường, định lượng và mô hình hóa nhiều sự kiện phân tử độc lập nhưng cũng có liên quan đến nhau trong mỗi tế bào với nhiều chức năng. Mục đích cuối cùng là xác định chức năng của tế bào có thể đạt được năng lượng cao, mạng lưới gen mô-đun lân cận giống như Lego và các tế bào đa dạng.”

Trải nghiệm dịch vụ chăm sóc y tế Nhật Bản ngay tại Thành phố Hồ Chí Minh

Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để trải nghiệm dịch vụ chăm sóc sức khỏe Nhật Bản toàn diện với giải pháp điều trị tiên tiến, công nghệ kỹ thuật cao và trang thiết bị y tế hiện đại bậc nhất.