Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ TÀI TẾ BÀO GỐC VÀ ĐẠO LÝ SINH HỌC TRONG NGHIÊN CỨU TẾ BÀO GỐC Trong vài thập kỷ gần đây, chúng ta đã được chứng kiến nhiều thành tựu quan trọng trong nghiên...
TIỂU LUẬN TẾ BÀO GỐC VÀ ĐẠO LÝ SINH HỌC TRONG NGHIÊN CỨU TẾ BÀO GỐC PHẠM VĂN THƯƠNG Phạm văn thương 1 Phạm văn thương 2 A. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong vài thập kỷ gần đây, chúng ta đã được chứng kiến nhiều thành tựu quan trọng trong nghiên cứu về tế bào gốc cũng như những tranh cãi về tính đạo đức trong nghiên cứu lĩnh vực này. Nghiên cứu về tế bào gốc trang bị cho chúng ta những hiểu biết về quá trình hình thành cơ thể sinh vật từ một tế bào đơn lẻ và quá trình các tế bào khỏe mạnh thay thế các tế bào bị tổn thương trong các cơ thể trưởng thành, mang lại cho nhân loại hy vọng chữa được nhiều bệnh mãn tính và nan giải mà hiện nay chưa có biện pháp điều trị hiệu quả. Trong thế kỷ 21, nhân loại đón đợi liệu pháp điều trị thay thế tế bào hay tế bào gốc trị liệu. Các nghiên cứu thực nghiệm trên động vật đã chứng minh liệu pháp điều trị mới này là có thể và đã có nhiều bằng chứng cho phép chúng ta hy vọng vào triển vọng của tế bào gốc người. Tuy nhiên công việc này mới đang ở giai đoạn đầu tiên và gặp không ít khó khăn về kỹ thuật cũng như các vấn đề liên quan đến đạo đức và luân lý. Vì vậy, tôi đã chọn đề tài: “Tế bào gốc và đạo lý sinh học liên quan” làm đề tài tiểu luận của mình để tìm hiểu về tế bào gốc cũng như các vấn đề đạo đức liên quan đến tế bào gốc. Phạm văn thương 3 B – MỤC ĐÍCH, ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Mục đích: - Tìm hiểu về tế bào gốc cũng như các vấn đề liên quan đến đạo đức sinh học trong nghiên cứu ứng dụng tế bào gốc. - Thực hành phương pháp nghiên cứu đề tài bằng lý thuyết, đọc và xử lý số liệu liên quan tạo tiền đề cho việc nghiên cứu các đề tài sâu hơn. 2. Đối tượng nghiên cứu: Các loại tài liệu như giáo trình, sách giáo khoa, các bài báo, các trang web điện tử có liên quan đến tế bào gốc. 3. Phương pháp nghiên cứu: Thu thập các thông tin, đọc các vấn đề có liên quan đến tế bào gốc và đạo lý sinh học trong nghiên cứu tế bào gốc. Phạm văn thương 4 C. NỘI DUNG I. TẾ BÀO GỐC (Stem cells) 1. Lịch sử nghiên cứu tế bào gốc [2] - 1945: Phát hiện ra tế bào gốc tạo máu. - Thập kỷ 1960: + Xác định được các tế bào carcinoma phôi chuột là một loại tế bào gốc. + Khám phá ra trong não trưởng thành có chứa các tế bào gốc có thể biệt hóa thanh các tế bào thần kinh. - 1981: Evans và Kaufman và Martin phân lập được tế bào gốc phôi từ khối tế bào bên trong của phôi túi (blastocyst) chuột. - 1995 -1996: Tế bào gốc phôi linh trưởng có nhân lưỡng bội bình thường được phân lập từ khối tế bào bên trong của phôi túi và duy trì trên in vitro. - 1998: Thomson và cộng sự ở đại học Wisconsin-Madison (Mỹ) tạo ra dòng tế bào gốc phôi người đầu tiên từ khối tế bào bên trong của phôi túi. - 1999: Khẳng định khả năng chuyển biệt hóa (transdifferentiation) hay tính mềm dẻo (plasticity) của tế bào gốc trưởng thành. - 2001: Tìm ra một số phương pháp định hướng tế bào gốc biệt hóa trên in vitro tạo ra các mô có thể dùng cho ghép mô. - 2003: Tạo được noãn bào từ tế bào gốc phôi chuột. Điều này gợi ý rằng tế bào gốc phôi có thể có tính toàn năng, bằng thực nghiệm có thể làm một tế bào “trẻ lại”. - 2005: Phát triển kỹ thuật mới cho phép tách chiết tế bào gốc phôi mà không làm tổn thương phôi. 2. Tế bào gốc: Định nghĩa và phân loại. 2.1. Định nghĩa: Hiện có rất nhiều định nghĩa về tế bào gốc. Tuy nhiên, có thể hiểu tế bào gốc thông qua 1 số định nghĩa sau: Phạm văn thương 5 - Tế bào gốc là những tế bào có khả năng sinh sản và biệt hóa cho ra các tế bào biệt hóa [17, 4] - Tế bào gốc là những tế bào chưa biệt hoá và chúng có khả năng biệt hoá thành các kiểu tế bào chức năng, điều này cho phép chúng có vai trò như hệ thống sữa chữa mô, tạo những tế bào khác hoạt động bình thường trong cơ thể sinh vật [367, 1]. - Tế bào gốc là tế bào có khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào khác nhau trong cơ thể. Là một công cụ trong "hệ thống sửa chữa" của cơ thể, khi được đưa vào các bộ phận khác nhau, tế bào gốc có thể phân chia không giới hạn để lấp đầy những thiếu hụt tế bào của bộ phận đó chừng nào cơ thể còn sống. Tế bào gốc có thể trở thành tế bào cơ, hồng huyết cầu, tế bào não [7] - Tế bào gốc là các tế bào chưa biệt hóa, có thể tự tái tạo (self renew) và phân chia nhiều lần. Trong những điều kiện sinh lý/thực nghiệm nhất định, tế bào gốc có thể cảm ứng biệt hóa thành các tế bào có chức năng chuyên biệt như tế bào cơ tim, tế bào tuyến tụy, tế bào bào da, tế bào máu, tế bào thần kinh…[3, 3] 2.2. Phân loại Thuật ngữ “tế bào gốc” mang tính khái quát chung, hàm nghĩa là một tế bào có khả năng biệt hóa thành kiểu tế bào chức năng. Khó nhận biết được tiềm năng của nó như thế nào từ thuật ngữ này. Do vậy, tế bào gốc được phân loại và đặt tên dựa vào một trong 2 tiêu chí sau: 2.2.1. phân loại theo tiềm năng biệt hóa hay đặc tính. Theo tiềm biệt hoá có thể xếp tế bào gốc thành bốn loại: toàn năng (hay thuỷ tổ), vạn năng, đa năng và đơn năng [1], [3]. a/ Tế bào gốc toàn năng hay tế bào gốc thủy tổ (totipotent stem cells): Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào cơ thể từ một tế bào ban đầu. Tế bào toàn năng có khả năng phát triển thành thai nhi, tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh. Trứng đã thụ tinh (hợp tử) và các tế bào được sinh ra từ những lần phân chia đầu tiên Phạm văn thương 6 của tế bào trứng đã thụ tinh (giai đoạn 2 - 4 tế bào – các blastosomer) là các tế bào gốc toàn năng, có khả năng phân chia và biệt hóa ra tất cả các dòng tế bào để tạo nên một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh. b/ Tế bào gốc vạn năng (pluripotent stem cells): Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các tế bào của cơ thể có nguồn gốc từ ba lá mầm phôi – lá trong, lá giữa và lá ngoài. Ba lá mầm phôi này là nguồn gốc của tất cả các loại tế bào chuyên biệt khác nhau của cơ thể. Khác với tế bào gốc toàn năng, các tế bào gốc vạn năng không thể phát triển thành thai, không tạo nên được một cơ thể sinh vật hoàn chỉnh mà chỉ có thể tạo nên được các tế bào, mô nhất định. Các tế bào gốc phôi lấy từ khối tế bào bên trong (inner cell mass) là những tế bào gốc vạn năng. c/ Tế bào gốc đa năng (multipotent stem cells): Là những tế bào có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào của cơ thể từ một tế bào ban đầu. Các tế bào được tạo thành nằm trong một hệ tế bào có liên quan mật thiết, ví dụ chỉ tạo nên các tế bào máu (bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu lympho…), hoặc chỉ tạo nên các tế bào của hệ thống thần kinh. Thường thì các tế bào gốc trưởng thành như tế bào gốc tạo máu, tế bào gốc thần kinh chỉ có tính đa năng; nhưng trong những điều kiện nhất định, chúng vẫn có thể chuyển biệt hóa và trở nên có tính vạn năng. Phạm văn thương 7 Hình 1. Tế bào gốc toàn năng, vạn năng và đa năng: d/ Tế bào gốc đơn năng (mono/unipotential progenitor cells): Tế bào gốc đơn năng, còn gọi là tế bào định hướng đơn dòng hay tế bào đầu dòng (progenitor cells), là những tế bào gốc chỉ có khả năng biệt hóa theo một dòng. Ví dụ mẫu tiểu cầu, tế bào định hướng dòng lympho, tế bào định hướng dòng hồng cầu, dòng bạch cầu Trong điều kiện bình thường, các tế bào gốc trưởng thành trong nhiều tổ chức đã biệt hóa có tính đơn năng và có thể biệt hóa thành chỉ một dòng tế bào. Khả năng biệt hóa theo dòng này cho phép duy trì trạng thái sẵn sàng tự tái tạo mô, thay thế các tế bào mô chết vì già cỗi bằng các tế bào mô mới. 2.2.2. Phân loại theo nguồn gốc phân lập Theo nguồn gốc phân lập có thể xếp loại tế bào gốc làm 3 loại: tế bào gốc phôi (trong đó có tế bào gốc phôi thực thụ và tế bào mầm phôi), tế bào gốc thai, và tế bào gốc trưởng thành [1], [3]. a/ Tế bào gốc phôi (Embryonic stem cells-ESCs) và tế bào mầm phôi (Embryonic germ cells) Tế bào gốc phôi là các tế bào gốc vạn năng được lấy từ phôi giai đoạn sớm (4-7 ngày tuổi). Ở giai đoạn này phôi có hình cầu và được gọi là phôi túi (blastocyst). Blastocyst có cấu trúc gồm 3 thành phần: Một Phạm văn thương 8 lớp tế bào bên ngoài (trophoblast), một khoang chứa đầy dịch và một nhóm có khoảng 30 tế bào vạn năng nằm lệch về một cực gọi là khối tế bào bên trong (inner cell mass). Dùng một loại enzyme đặc biệt để phân tách các tế bào của khối này sẽ thu được các tế bào gốc phôi. Tế bào mầm phôi là các tế bào mầm nguyên thủy có tính vạn năng. Đó là các tế bào sẽ hình thành nên giao tử (trứng và tinh trùng) ở người trưởng thành. Các tế bào mầm nguyên thủy này được phân lập từ phôi 5-9 tuần tuổi hoặc từ thai nhi. So với tế bào gốc phôi, các tế bào mầm phôi khó duy trì dài hạn hơn trong nuôi cấy nhân tạo do chúng ở giai đoạn biệt hóa cao hơn. b/ Tế bào gốc thai (Foetal stem cells): Là các tế bào vạn năng hoặc đa năng được phân lập từ tổ chức thai sau nạo phá thai hoặc từ máu cuống rốn sau khi sinh. Nhiều người cho rằng, tế bào gốc thai thuộc loại tế bào gốc trưởng thành ở giai đoạn biệt hóa thấp. c/ Tế bào gốc trưởng thành (Adult stem cells/Somatic stem cells): Còn gọi là tế bào gốc thân. Là các tế bào chưa biệt hóa được tìm thấy với một số lượng ít trong các mô của người trưởng thành (máu ngoại vi, mô não, mô da, mô cơ…). Tuy nhiên, cũng có thể tìm thấy ở trẻ em, thai nhi và có thể tách chiết từ máu cuống rốn. Trong cơ thể, vai trò chủ yếu của các tế bào gốc trưởng thành là duy trì và sửa chữa tổ chức mà ở đó chúng được tìm ra. Bình thường, các tế bào gốc trưởng thành được cho là có tính đa năng, chúng có thể phát triển thành nhóm các tế bào có quan hệ mật thiết với nhau trong cùng một tổ chức. Ví dụ tế bào gốc tạo máu có khả năng hình thành nên tất cả các loại tế bào máu khác nhau bao gồm hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu, lympho…. Tuy nhiên, các bằng chứng gần đây cho thấy một số loại tế bào gốc trưởng thành còn có thể có tính vạn năng, hoặc ít nhất có khả năng biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau (tức là có tính mềm dẻo-plasticity). Phạm văn thương 9 3. Nguồn lấy tế bào gốc [1], [3]: 3.1. Nguồn lấy tế bào gốc phôi. Tế bào gốc phôi được lấy từ khối tế bào bên trong (inner cell mass) của phôi túi (blastocyst) phát triển từ: - Các phôi tạo nên bằng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm. - Các phôi nhân bản (cloned embryo) tạo nên bằng tách blastosomer trong giai đoạn phôi 2- 4 tế bào, hoặc bằng phân chia blastocyst. - Các phôi nhân bản vô tính tạo nên bằng kỹ thuật chuyển nhân tế bào thân. 3.2. Nguồn lấy tế bào mầm phôi và tế bào gốc thai. Nguồn lấy tế bào mầm phôi và tế bào gốc thai là thai động vật hoặc thai thai nhi nạo bỏ. Với thai người nạo bỏ, thường chỉ lấy ở thai nhi dưới 6 tuần tuổi (thai sớm, mức độ biệt hóa chưa cao). Tổ chức mầm sinh dục thai là nơi lấy tế bào mầm phôi, các tổ chức khác của thai (não, gan) là nơi lấy tế bào gốc thai. 3.3. Nguồn lấy tế bào gốc trưởng thành. Thường lấy từ các tổ chức trưởng thành như: máu cuống rốn, trung mô cuống rốn, tủy xương, máu ngoại vi, nang lông, tổ chức não… Hình 2. Các nguồn lấy tế bào gốc 4. Ưu và nhược điểm của các loại tế bào gốc. 4.1. Tế bào gốc phôi. Phạm văn thương 10 [...]... khoa học nhập cảng tế bào gốc từ các nước khác Anh có lẽ là quốc gia có chính sách rộng rải và thực tế nhất: Anh chó cho phép nghiên cứu tế bào gốc Ở Úc thì vẫn đang bàn cãi gay gắt về vấn đề cloning và tế bào gốc Canada thì cho phép dùng tế bào gốc trong một khuôn khổ nhất định, nhưng Quebec lại cấm dùng phôi tế bào trong nghiên cứu Ở Nhật, phôi tế bào gốc có thể được gieo trồng với điều kiện các tế bào. .. thể đưa vào dòng tế bào gốc phôi các gen định hướng tế bào gốc phôi biệt hóa thành các tế bào đặc thù hoặc các gen giúp cho tế bào bộc lộ các sản phẩm protein mong muốn Về cơ bản, nếu các kỹ thuật đó có thể phát triển với các tế bào gốc phôi người, nó có lẽ là cuộc cách mạng trong công nghệ gen và tế bào gốc trị liệu II TẾ BÀO GỐC VÀ ĐẠO LÝ SINH HỌC (BIOETHICS) Sự phát triển khoa học, kỹ thuật và công... 16 gốc toàn năng Thứ hai, hoàn toàn có thể tạo ra các dòng tế bào gốc phôi thậm chí một cơ thể mang gen giống hệt một cơ thể đã có Chính vấn đề này làm dấy lên cuộc tranh luận về vấn đề đạo đức trong nghiên cứu về tế bào gốc và nhân bản Không ai chống lại việc nghiên cứu tế bào gốc trưởng thành nhưng tính hợp pháp và tính đạo đức của các nghiên cứu tế bào gốc phôi và nhân bản luôn là những vấn đề nổi... có thể hoàn thiện và mở ra các ứng dụng mới trong tế bào gốc trị liệu và nhân bản trị liệu Tuy nhiên cũng còn rất nhiều vấn đề phải đối mặt trong nghiên cứu tế bào gốc và nhân bản, cả các vấn đề liên Phạm văn thương 17 quan đến kỹ thuật cũng như những vấn đề liên quan đến quan niệm đạo đức và tôn giáo 1 Các vấn đề kỹ thuật - Không thể vượt qua đồng hồ sinh học quy định sự lão hóa tế bào: Trước đây người... phôi so với tế bào gốc trưởng thành là các tế bào gốc phôi có khả năng tăng sinh không giới hạn trên in vitro và có khả năng sinh ra nhiều chủng loại tế bào hơn khi được định hướng biệt hóa Ưu thế này sẽ tăng lên nếu như trong quá trình ghép tế bào/ mô, các tế bào gốc phôi không gây kích hoạt quá trình thải ghép do miễn dịch Có thể tránh tính sinh miễn dịch của các tế bào phát triển từ tế bào gốc phôi... thay thế tế bào trị liệu (cell replacement therapy) Quy trình ứng dụng tế bào gốc trị liệu bao gồm các khâu [7, 3]: - Sản xuất dòng tế bào gốc: + Thu tế bào gốc: từ phôi hoặc từ tổ chức trưởng thành + Nuôi cấy các tế bào gốc này trong labo nhằm nhân lên về mặt số lượng - Với tế bào gốc phôi, cần nuôi cấy nhân tạo trong các điều kiện môi trường lý hóa thích hợp để định hướng biệt hóa thành các tế bào mong... dụng phôi người do đó gây ra mối lo ngại về các vấn đề đạo đức và tôn giáo, vấn đề phạm vi và điều kiện cho các nghiên cứu loại này Nghiên cứu tế bào gốc đặt ra các vấn đề đạo đức và tôn giáo sau: - Sử dụng phôi/thai người là giết chết một con người: Các quan điểm chống lại việc nghiên cứu tế bào gốc phôi người chủ yếu dựa trên vấn đề tín ngưỡng và quan niệm về việc phá hủy phôi người Điều tra xã hội... ghép tự Các tế bào gốc của bản thân là thân, trừ trường hợp tế bào gốc tạo nguồn tế bào tốt nhất cho ghép ra bằng kỹ thuật nhân bản tạo phôi vô tính 5 Ứng dụng tế bào gốc 5.1 Ghép tế bào gốc trị liệu (stem cell therapy) Là dùng tế bào gốc để thay thế, sửa chữa các phần cơ thể bị bệnh và tổn thương bằng các tế bào mới khỏe mạnh Kỹ thuật này còn được Phạm văn thương 12 gọi là kỹ thuật ghép tế bào trị liệu... được cho là do sự khiếm khuyết của một số tế bào Nếu hiểu được cơ chế phát triển của các tế bào chúng ta có thể khắc phục được những khiếm khuyết đó từ công nghệ tế bào gốc Tuy nhiên, trong nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc còn có nhiều vấn đề liên quan đến đạo lý sinh học Những tranh luận xung quanh vấn đề này không chỉ giới hạn trong phòng thí nghiệm, hay trong tôn giáo mà còn lan rộng ở xã hội, lôi... bạo vào sự sống và tiềm ẩn nhiều rủi ro Năm 1996, cừu Dolly được tạo ra từ một tế bào tuyến vú đã trưởng thành của một cừu “mẹ” Đây là một thành tựu rất có ý nghĩa về sinh học và y học Thứ nhất, sự ra đời của cừu Dolly chứng minh rằng một tế bào thân trưởng thành (không phải tế bào gốc) , khi được xử lý và đưa vào trong một tế bào trứng (đã hút bỏ nhân) vẫn có khả năng giải biệt hóa trở thành tế bào . tế bào gốc. 3. Phương pháp nghiên cứu: Thu thập các thông tin, đọc các vấn đề có liên quan đến tế bào gốc và đạo lý sinh học trong nghiên cứu tế bào gốc. Phạm. đạo đức và luân lý. Vì vậy, tôi đã chọn đề tài: Tế bào gốc và đạo lý sinh học liên quan” làm đề tài tiểu luận của mình để tìm hiểu về tế bào gốc cũng