THÔNG TIN Y HỌC: EXOSOME VÀ EXOSOME TẾ BÀO GỐC TRUNG MÔ
Các tế bào trong cơ thể chúng ta sinh ra để thực hiện một chức năng nhất định mà không thể thay thế được. Trong đó, có một loại tế bào ưu việt hơn cả, đó là tế bào gốc với khả năng biệt hóa – đã trở thành nền móng của mọi tế bào, mô và cơ quan trong cơ thể. Nhờ đó mà tế bào gốc đã được ứng dụng hiệu quả trong điều trị nhiều bệnh lý ở người.
Tiếp nối những thành tựu của tế bào gốc trung mô, các nhà khoa học đã tìm ra một “gương mặt sáng giá” với tiềm năng ứng dụng không thua kém gì mang tên exosome, phát hiện này đã giúp mở thêm một cánh cửa mới trong y học tái sinh.
♥ Exosome là gì?
► Chất tiết của tế bào
Exosome là những túi ngoại bào được tế bào sống trong cơ thể tiết ra, và được lưu hành trong các dịch cơ thể như máu, nước tiểu, nước bọt… Mỗi phân tử exosome có kích thước từ 40 đến 150 nanomet (nm), cấu tạo bên trong chứa các DNA, mRNA, miRNA, các loại protein, cytokines và các nhân tố sinh trưởng. Mang những đặc tính tương tự tế bào mẹ, các exosome khi đi vào cơ thể sẽ giúp tái tạo và sửa chữa các tế bào bị tổn thương và suy yếu thông qua các chức năng sinh học bao gồm biệt hóa đa dòng, giải phóng cytokine và tăng sinh tế bào. Giống như công nhân nhà máy có chuyên môn cao, exosome có thể thực hiện mọi chức năng, từ xây dựng tế bào đến truyền tín hiệu hóa học.
Khi được chiết xuất từ tế bào gốc trung mô, exosome cũng chứa các yếu tố tăng trưởng quan trọng cho tái tạo như sau:
• SCF (stem cell factor – yếu tố tế bào gốc): kích thích tăng trưởng tế bào gốc và tế bào sắc tố (melanocyte)
• TGFβ3 (transforming growth factor β3 – yếu tố tăng trưởng dịch chuyển β3): chuyển đổi các tế bào T gây viêm thành các tế bào T điều tiết chống viêm
• VEGF (vascular endothelial growth factor – yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu): kích thích sự hình thành mạch máu
• MIP-1 (macrophage inflammatory protein – 1 – protein viêm tiết từ đại thực bào – 1): thu hút các tế bào đơn nhân đến khu vực cần.
• FGF (fibroblast growth factor – yếu tố tăng trưởng tế bào sợi): yếu tố tăng trưởng này có khả năng ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiều loại tế bào khác nhau
Ngoài ra, bằng cách truyền mRNA cho tế bào đích, exosome cũng có thể buộc các tế bào đích sản xuất các protein để sửa chữa hư tổn, điều hòa biểu hiện gen, và tăng cường hiệu quả điều trị của tế bào gốc.
Hiện nay, các nhà sinh học có thể phân lập exosome và truyền trực tiếp các tín hiệu có lợi trong exosome này tới tế bào đích. Do kích thước của exosome rất nhỏ, nên exosome mang nhiều protein có thể đi vào trong hệ mạch máu và có khả năng vượt qua các rào cản mà các tế bào không thể vượt qua. Do đó, exosome có thể đi đến được tế bào đích ở vị trí cách xa tế bào tiết hoặc vị trí xuất xuất phát.
► Cầu nối giữa các tế bào
Một trong những vai trò rất quan trọng của exosome đó là khả năng di chuyển đến phần lớn các mô của cơ thể và truyền tải thông tin giữa các tế bào.
Trên bề mặt các tế bào luôn có các protein đảm nhận nhiệm vụ nhận tín hiệu từ môi trường ngoại bào và sau đó giải phóng exosome. Exosome thường có các đặc tính giống với tế bào bố mẹ của chúng. Tế bào bố mẹ truyền cho exosome các phân tử di truyền như DNA, RNA, protein, vật chất chuyển hóa và bài xuất chúng vào cơ thể. Khi ấy, exosome sẽ được lưu hành trong dịch thể và gặp các tế bào đích, chúng sẽ tiết ra các tín hiệu để trao đổi thông tin với tế bào đích.
♥♥ Đặc tính của Exosome
* Định hướng mục tiêu
Đa phần các tế bào có thể sản sinh exosomes, chúng chỉ đạo có chọn lọc thay vì tương tác ngẫu nhiên với các tế bào xảy ra gần đó.
* Kích thước hạt nano
Kích thước tế bào thông thường là khoảng 10,000-30,000 nanomet (nm) nhưng exosomes chỉ khoảng từ 40-150 nanomet (nm), tức là khoảng 1/200 kích thước của tế bào. Exosomes có cấu trúc màng lipid kép mà có thể dễ dàng đi qua khoảng trống của tế bào nội mô để tới tế bào đích, vì thế chúng có thể được sử dụng tốt trong cơ thể người. Hơn nữa, một vài nghiên cứu đã chỉ ra rằng exosomes có thể dễ dàng đi qua hàng rào máu não (BBB) để tới tế bào đích.
* Ít rủi ro bị hệ miễn dịch đào thải
Exosomes không phải là tế bào, chỉ đóng vai trò như là chất mang, xuất hiện ít kháng nguyên trên bề mặt màng ngoài, hệ thống miễn dịch khó nhận biết và hiện diện rủi ro thấp hơn khi truyền vào cơ thể người.
♥♥♥ MSC – EXOSOME là gì?
► Tế bào gốc trung mô (MSC)
Tế bào gốc là tế bào chưa biệt hóa và có thể biến thành các tế bào cụ thể khi cơ thể cần. Nhờ khả năng biệt hóa và tự tái tạo, tế bào gốc giúp thay thế các tế bào bị tổn thương, già hóa trong cơ thể, để thay bằng những tế bào trẻ, tươi mới hơn, đây chính là nguyên nhân tại sao tế bào gốc mang trong mình tiềm năng lớn trong phòng chống lão hóa và hỗ trợ điều trị bệnh.
Dựa vào nguồn gốc, tế bào gốc được chia ra nhiều loại khác nhau, trong đó tế bào gốc trung mô (MSC) mang lại ưu thế lớn trong trị liệu vì tính an toàn của chúng.
MSC là các tế bào đệm đa tiềm năng, có thể biệt hóa thành nhiều loại tế bào khác nhau của mô liên kết bao gồm nguyên bào xương, nguyên bào sụn, tế bào cơ, tế bào mỡ,… MSC có thể được thu nhận từ nhiều nguồn khác nhau như: tủy xương, mô mỡ, dây rốn trẻ sơ sinh, nhau thai, dịch ối, răng sữa, nội mạc tử cung,…
♥ ♥ Exosome tế bào gốc trung mô (MSC – EXOSOME)
Exosome tế bào gốc trung mô là chất tiết từ tế bào gốc trung mô, chứa chủ yếu là miRNA và các loại protein. Ngoài ra còn chứa cytokine và các nhân tố sinh trưởng. Vì là chất tiết của tế bào gốc trung mô nên MSC-exosome được chứng minh an toàn, thậm chí có thể sử dụng trong điều trị GvHD trong cấy ghép.
Các exsome có nguồn gốc từ MSC thực hiện các chức năng sinh học khác nhau bao gồm biệt hóa đa dòng, giải phóng cytokine, tăng sinh tế bào và điều hòa miễn dịch. Do đó các MSC-exosome rất hấp dẫn giới khoa học vì tiềm năng của chúng trong ứng dụng điều trị bệnh.
♥ Lợi thế của MSC- EXOSOME
• Exosome không tự phân chia, có thể được phân tách một cách an toàn.
• Quá trình điều trị đơn giản hơn so với liệu pháp tế bào gốc.
• Ít nguy cơ gây phản ứng miễn dịch hơn.
• Có thể biển đổi theo mục đích sử dụng, mục tiêu đích, có khả năng vận chuyển các loại hoạt chất hiệu quả hơn.
• Do có kích thước nhỏ nên MSC – Exosome có thể tiếp cận đến cả những vị trí mà tế bào gốc không đến được, giúp tăng hiệu quả sau trị liệu.