Mô bào Langerhans (Langerhans islets) la2 các cụm tế bào trong tuyến tụy, chịu trách nhiệm sản xuất insulin và các hormone khác như glucagon và somatostatin. (Nguồn: Hình do AI tạo)
Bệnh tiểu đường loại 1 (Type 1 Diabetes – T1D) từ lâu đã là một thách thức lớn với y học. T1D là một căn bệnh tự miễn dịch, xảy ra khi hệ thống miễn dịch tấn công nhầm các tế bào sản xuất insulin, khiến cơ thể hoàn toàn không thể sản xuất insulin – hormone quan trọng giúp kiểm soát lượng đường trong máu. Theo thống kê, T1D có thể khiến bệnh nhân mất trung bình 32 năm sống vui khỏe.
Hiện nay, phương pháp điều trị T1D phổ biến nhất là tiêm insulin mỗi ngày trong suốt quãng đời còn lại. Mặc dù phương pháp này hiệu quả, nhưng có thể gây ra nguy cơ bị hạ đường huyết; những cơn hạ đường huyết có các triệu chứng như run rẩy, đói cồn cào, cáu gắt, lú lẫn, chóng mặt hoặc thậm chí co giật và bất tỉnh. Các thiết bị theo dõi đường huyết và bơm tiêm insulin hiện đại sẽ hỗ trợ cải thiện tình trạng này; nhưng với một số bệnh nhân, những công cụ này vẫn không đủ hiệu quả.
Đối với những bệnh nhân này, có một phương pháp điều trị mới gọi là cấy ghép tế bào islet (islet transplantation) có thể giúp kiểm soát đường huyết tốt hơn. Phương pháp này cung cấp các tế bào mới sản xuất insulin cùng với các tế bào ngăn ngừa hạ đường huyết. Tuy nhiên, cấy ghép tế bào islet gặp hạn chế do nguồn hiến tặng tế bào ít ỏi và cần phải sử dụng thuốc chặn miễn dịch (immunosuppressive) suốt đời. Chỉ khoảng 10% bệnh nhân T1D đủ điều kiện để thực hiện phương pháp này.
Hành trình gian nan dài hơn một thế kỷ
Cấy ghép tế bào islet không phải là một ý tưởng mới. Được nghiên cứu từ cuối thế kỷ 19, kỹ thuật này chỉ chính thức được FDA chuẩn thuận vào năm 2023, sau hơn 100 năm thử nghiệm và phát triển.
Năm 1869, nhà giải phẫu học Paul Langerhans phát hiện ra mô bào Langerhans (Langerhans islets) – các cụm tế bào trong tuyến tụy chịu trách nhiệm sản xuất insulin và các hormone khác như glucagon và somatostatin. Sau đó, vào năm 1893, các nhà khoa học lần đầu tiên thử nghiệm ghép tuyến tụy của cừu vào cơ thể bệnh nhân tiểu đường, là một cậu bé 13 tuổi. Dù có sự cải thiện nhẹ, cậu bé vẫn không qua khỏi và đã qua đời 3 ngày sau đó.
Bước ngoặt xảy ra vào năm 1972, khi Paul E. Lacy thành công cấy ghép tế bào islet ở chuột. Năm 1999, nhóm nghiên cứu của bác sĩ James Shapiro tại Canada đã phát triển thành công phương pháp Edmonton, sử dụng các tế bào islet từ 2-3 người hiến tặng và phối hợp với thuốc chặn miễn dịch. Kết quả là 7 bệnh nhân có thể kiểm soát đường huyết mà không cần insulin trong vòng một năm. Kể từ đó cho đến năm 2012, có hơn 1,800 bệnh nhân đã được cấy ghép tế bào islet, và tỷ lệ sống sót sau bảy năm lên đến 90%.
Tế bào gốc: giải pháp cho nguồn cung cấp tế bào islet hạn chế
Hiện nay, cấy ghép tế bào islet được thực hiện bằng cách tiêm các cụm tế bào vào tĩnh mạch ở gan. Tuy nhiên, phương thức điều trị này vẫn còn gặp nhiều khó khăn, chẳng hạn như việc tìm nguồn tế bào islet hiến tặng và chi phí đắt đỏ. Ngoài ra, bệnh nhân cần sử dụng thuốc chặn miễn dịch suốt đời để bảo vệ các tế bào được cấy ghép, nhưng thuốc này lại làm tăng nguy cơ bị nhiễm trùng.
Các nhà khoa học đã nỗ lực nghiên cứu để tìm kiếm giải pháp thay thế. Và tế bào gốc (stem cells) trở thành một nguồn cung cấp tế bào islet tiềm năng.
Có hai loại tế bào gốc đang được sử dụng: tế bào gốc phôi (Embryonic Stem Cells, ESC) và tế bào gốc đa năng cảm ứng (induced Pluripotent Stem Cells, iPSC). Cả hai đều có thể phát triển thành tế bào islet trong phòng thí nghiệm. Mỗi loại đều có ưu và nhược điểm.
Tế bào gốc phôi (ESC) được lấy từ phôi thai đã chết, ESC có thể phát triển thành tế bào islet. Tuy nhiên, việc sử dụng ESC gây tranh cãi về mặt đạo đức và vẫn cần thuốc chặn miễn dịch để bảo vệ tế bào sau cấy ghép. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đang tìm cách bao bọc hoặc biến đổi ESC để bảo vệ chúng khỏi hệ thống miễn dịch cơ thể.
Tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC) được tạo ra từ tế bào của chính bệnh nhân (tế bào da, máu hoặc mỡ), nên không cần thuốc chặn miễn dịch. Nhưng chi phí sản xuất loại tế bào này rất cao, khó mà được sử dụng rộng rãi.
Những thách thức còn tồn tại
Mặc dù iPSC có thể tránh được việc sử dụng thuốc chặn miễn dịch, phương pháp điều trị này vẫn cần được thử nghiệm lâm sàng để đảm bảo an toàn.
Một vấn đề khác là các bệnh nhân tiểu đường loại 1 (T1D) thường có gen bất thường gây bệnh. Nếu sử dụng tế bào của họ để tạo iPSC, những bất thường này có thể tồn tại và khiến tế bào islet được tạo ra không hoạt động hiệu quả.
May mắn thay, các công cụ chỉnh sửa gen hiện nay có thể giúp loại bỏ những bất thường này và tạo ra các tế bào islet iPSCs hoạt động bình thường.
Tuy nhiên, quy trình này rất phức tạp và tốn kém. Ngoài ra, nguy cơ hình thành khối u từ các tế bào gốc sau cấy ghép cũng là một vấn đề cần quan tâm, nhưng các nghiên cứu hiện tại cho thấy nguy cơ này rất thấp.
Dù vẫn còn nhiều thách thức, các tiến bộ trong công nghệ tế bào gốc và cấy ghép tế bào islet đang mở ra hy vọng cho hàng triệu bệnh nhân tiểu đường loại 1 trên toàn thế giới.
Khánh Ân biên dịch
Nguồn: “Transplanting insulin-making cells to treat Type 1 diabetes is challenging − but stem cells offer a potential improvement” được đăng trên trang TheConversation.com.
Send comment
