Tổng quan về tế bào gốc tạo máu

TÓM TẮT

Đặc điểm của tế bào gốc tạo máu (HSC) – Quá trình tạo máu là một tiến trình được điều hòa chặt chẽ với hiệu suất cực kỳ cao, sản sinh hơn 10 tỷ tế bào dòng hồng cầu và dòng tủy mỗi giờ ở người trưởng thành, đồng thời duy trì số lượng trong một giới hạn hẹp. Sự ổn định này được duy trì suốt đời nhờ một quần thể tế bào gốc tạo máu dài hạn (LT-HSC) ở trạng thái nghỉ, chu kỳ phân chia chậm, sau đó biệt hóa thành các tế bào tiền thân đa năng hoặc tế bào gốc tạo máu ngắn hạn (ST-HSC). Các tế bào gốc có khả năng tự tái tạo và định hướng phát triển theo một trong 10 dòng tế bào tạo máu thông qua một quá trình ngẫu nhiên; quá trình này kích hoạt chương trình tăng sinh và biệt hóa dưới sự điều phối của các nhóm yếu tố phiên mã. (Xem ‘Đặc điểm của tế bào gốc tạo máu’ ở dưới.)

Giải phẫu tủy xương – Trong tủy xương của người trưởng thành, các tế bào gốc tạo máu cư trú tại các hốc (niche) nội tủy và hốc mạch máu trên một mạng lưới các tế bào lưới. Các hốc này tạo ra một vi môi trường cho phép tiếp xúc tế bào và thực hiện các chức năng bài tiết của tế bào tạo xương, tế bào nội mô xoang, tế bào mô đệm trung mô, đại thực bào, neuron giao cảm và chất nền ngoại bào. (Xem ‘Giải phẫu và vi môi trường tủy xương’ ở dưới.)

Vai trò của tế bào mô đệm và các yếu tố tăng trưởng trong biệt hóa – Những tiến bộ vượt bậc trong phân loại tế bào và genomics đã cho phép nghiên cứu chi tiết các tế bào gốc tạo máu và tế bào tiền thân ở cấp độ đơn bào để đánh giá kết quả biệt hóa, biểu hiện gen và cơ chế điều hòa. Các nghiên cứu này dẫn đến nhận định rằng sự thay đổi trong các giai đoạn biệt hóa diễn ra theo một dải liên tục hơn là các bước rời rạc, trong đó các tế bào đơn lẻ ở cấp độ tế bào gốc và tế bào tiền thân đa năng đồng thời được chuẩn bị sẵn sàng để định hướng theo các dòng tế bào khác nhau. Tuy nhiên, cơ chế điều hòa việc định hướng vào một dòng tế bào cụ thể vẫn còn là một câu hỏi mở.

Có khả năng hai loại kiểm soát ngoại sinh sẽ tác động đến sự điều hòa tế bào gốc. Ở cấp độ thứ nhất là sự kiểm soát bởi các tế bào mô đệm, chủ yếu ảnh hưởng đến sự sinh tồn của tế bào gốc và khả năng đáp ứng với các yếu tố thể dịch. Ở cấp độ thứ hai là các yếu tố tăng trưởng thể dịch; những yếu tố này dường như có tác động đến tế bào gốc nhưng ảnh hưởng mạnh hơn đến quá trình khuếch đại và biệt hóa của các tế bào tiền thân và tế bào tiền thân trưởng thành đã được định hướng. (Xem ‘Điều hòa tế bào gốc’ ở dưới.)

Ý nghĩa lâm sàng – Việc ứng dụng những hiểu biết về đặc điểm tế bào gốc giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc định danh tế bào từ tủy xương, huy động tế bào máu ngoại vi hoặc từ máu cuống rốn. Việc đặc trưng hóa tế bào gốc tạo máu và tế bào tiền thân cũng dẫn đến các thử nghiệm lâm sàng nhằm xây dựng phương pháp tối ưu để nhắm mục tiêu vào CD33 (biểu hiện trên các tế bào blast trong bệnh bạch cầu) và khai thác CD117 (KIT) – thụ thể yếu tố tế bào gốc trên HSC – để loại bỏ các tế bào này, tạo ra một phương pháp thay thế cho xạ trị và/hoặc hóa trị truyền thống trước khi ghép tế bào gốc tạo máu. (Xem ‘Ứng dụng điều trị của tế bào gốc tạo máu’ ở dưới.)