Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét của các tế bào tuyến tụy. (Ảnh: Thư viện ảnh khoa học - STEVE GSCHMEISSNER)
Lần đầu tiên, các nhà khoa học ở Trung Quốc đã lập trình lại các tế bào mỡ của một phụ nữ để biến chúng thành các tế bào tuyến tụy sản xuất insulin giúp đảo ngược bệnh tiểu đường tuýp 1 của cô. Thành tựu này bổ sung thêm bằng chứng ngày càng tăng cho thấy tế bào gốc được lập trình lại một ngày nào đó có thể được sử dụng để điều trị hoặc chữa khỏi căn bệnh mãn tính.
Bệnh nhân được điều trị trong nghiên cứu gần đây vẫn không cần tiêm insulin sau một năm kể từ khi thực hiện thủ thuật này.
Insulin là chìa khóa hóa học cho phép các phân tử đường thoát khỏi máu và đi vào tế bào, nơi chúng có thể được sử dụng làm nhiên liệu. Tuy nhiên, ở bệnh tiểu đường tuýp 1, hệ miễn dịch phá hủy các tế bào sản xuất insulin của cơ thể, nằm trong các "cơ quan nhỏ" lớn hơn bên trong tuyến tụy, được gọi là các đảo tụy.
Nếu không có insulin, các tế bào sẽ bị thiếu nhiên liệu trong khi lượng đường trong máu tăng cao. Trong những trường hợp nghiêm trọng, người bệnh sẽ tử vong khi cơ thể sản sinh ra các hợp chất có tính axit, được gọi là ketone, nhằm tạo ra đủ năng lượng để tế bào tồn tại.
Trong nghiên cứu mới được công bố ngày 31/10 trên tạp chí Cell , các nhà khoa học đã lấy tế bào mỡ từ một bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường tuýp 1 và sử dụng hóa chất để biến chúng trở lại thành tế bào gốc "đa năng", nghĩa là chúng có thể biến thành bất kỳ loại tế bào nào. Sau khi đưa các tế bào trở lại trạng thái này, các nhà khoa học đã dùng hóa chất để dụ chúng trở thành tế bào đảo tụy. Các tế bào đảo tụy mới này sau đó được cấy vào bụng bệnh nhân.
Trước khi trải qua phương pháp điều trị thử nghiệm này, bệnh nhân đã phải vật lộn để kiểm soát lượng đường trong máu, tác giả chính của nghiên cứu Hongkui Deng, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Khoa học Sự sống Bắc Kinh-Thanh Hoa thuộc Đại học Bắc Kinh, Trung Quốc, cho biết. Sau khi ghép tế bào của bệnh nhân, lượng đường trong máu của cô đã cải thiện lên hơn 98%, nhà nghiên cứu Deng cho biết. Đến ngày thứ 75 sau ca ghép, bệnh nhân không còn cần phải tiêm insulin để kiểm soát lượng đường trong máu nữa.
Cấy ghép tế bào đảo tụy vào bệnh nhân không phải là một phương pháp mới. Trong ba thập kỷ, các nhà khoa học đã thu thập các đảo tụy từ các cơ thể được hiến tặng và sau đó cấy ghép các tế bào này vào gan của bệnh nhân tiểu đường tuýp 1. Tuy nhiên, số lượng người hiến tặng có hạn và người nhận ghép phải dùng thuốc mạnh trong suốt quãng đời còn lại để ức chế hệ miễn dịch và ngăn ngừa các cơ quan nhỏ mới của họ bị đào thải. Do đó, chỉ những bệnh nhân cần ghép tạng như ghép thận hoặc ghép gan, thường mới nhận được tế bào đảo tụy của người hiến tặng.
Bệnh nhân trong nghiên cứu mới này cũng vậy. Trước đó, cô đã được ghép gan và do đó đang dùng thuốc ức chế miễn dịch mạnh. Tuy nhiên, loại ghép đảo tụy mới mà cô nhận được đánh dấu một bước tiến: Không giống như các tế bào từ cơ thể hiến tặng, tế bào gốc cung cấp nguồn đảo tụy mới có khả năng vô hạn.
Các tế bào được ghép vào bụng hoạt động tốt hơn so với các tế bào được cấy ghép vào gan thông thường, cho thấy tiết insulin được cải thiện đáng kể. Hơn nữa, bụng dễ tiếp cận và có thể được quét bằng MRI. Điều này có nghĩa là các tế bào được cấy ghép có thể dễ dàng được theo dõi về độ an toàn và loại bỏ nếu chúng bắt đầu hỏng.
Nghiên cứu mới là một phần của bằng chứng ngày càng tăng cho thấy các đảo tụy có nguồn gốc từ tế bào gốc có thể đảo ngược bệnh tiểu đường tuýp 1, ít nhất là trong một thời gian. Chẳng hạn, Vertex Pharmaceuticals đang phát triển các đảo tụy có nguồn gốc từ tế bào gốc phôi và đã chỉ ra rằng các tế bào này có thể bình thường hóa lượng đường trong máu, ít nhất là ở một số ít bệnh nhân được thử nghiệm cho đến nay.
Để phương pháp điều trị này phù hợp với nhiều bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường tuýp 1 hơn, các nhà khoa học cần phải tìm ra cách khiến việc cấy ghép tế bào gốc trở nên vô hình đối với hệ miễn dịch mà không cần sử dụng thuốc ức chế miễn dịch mạnh.