Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TẾ BÀO GỐC TẠO MÁU 1. Khái niệm tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc là những tế bào có khả năng tự tăng sinh và biệt hóa thành các dòng tế bào khác nhau. Tế bào gốc có tiềm năng cao nhất là tế bào gốc phôi thai với khả năng tăng sinh mạnh mẽ và biệt hóa thành tất cả các dòng tế bào của cơ thể.
Tại mỗi cơ quan bộ phận lại có những tế bào gốc đầu dòng tương ứng như da, hệ thần kinh, cơ… và một trong số đó là tế bào gốc tạo máu. Tế bào gốc tạo máu có tác dụng tăng sinh và biệt hóa thành các dòng tế bào của hệ thống tạo máu như hồng cầu, bạch cầu, tiểu cầu. Ngoài ra, một số tác giả còn nhận thấy vai trò của tế bào gốc tạo máu trong việc hỗ trợ tái tạo cho các mô khác như cơ, nguyên bào xương, tế bào gan, tế bào thần kinh…[10],[11]. Sơ đồ sinh máu (Hoffbrand 2010) Chú thích: BFU-E: đơn vị tạo cụm hồng cầu lớn, CFU-E: đơn vị tạo cụm hồng cầu nhỏ, CFU-S: đơn vị tạo cụm lách, CMP: tế bào đầu dòng tủy chung, CLP: tế bào đầu dòng lympho,GM-CFC: tế bào tạo cụm dòng hạt-mono, G-CFC: tế bào tạo cụm dòng hạt, GMP: tế bào đầu dòng hạt-mono, MPP: tế bào gốc đa năng, MEP: tế bào đầu dòng mẫu tiểu cầu -hồng cầu, Meg-CFC: tế bào đầu dòng mẫu tiểu cầu, Pre-B: tế bào tiền lympho B, Pre-T: tế bào tiền lympho T.
Các nguồn tế bào gốc tạo máu Tế bào gốc tạo máu có mặt tại nhiều vị trí khác nhau trong cơ thể như tủy xương, máu ngoại vi, máu dây rốn, bánh rau… Trong giai đoạn phôi thai, tế bào gốc tạo máu được sinh ra chủ yếu ở gan và lách còn ở giai đoạn trưởng thành thì tủy xương là cơ quan tạo máu chủ yếu [10]. Dịch tủy xương Tủy xương được coi là cơ quan tạo máu chủ yếu trong cơ thể người từ khi sinh ra. Các thành phần tủy xương được sử dụng phổ biến nhất trong việc chẩn đoán và theo dõi điều trị các bệnh lý của hệ thống tạo máu, gồm có dịch tủy xương, mô tủy xương…[5],[10]. Khi bắt đầu nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc tạo máu trong điều trị, dịch chọc hút tủy xương cũng được sử dụng sớm nhất và hiện nay vẫn đang là nguồn tế bào gốc được sử dụng mạnh mẽ nhất.
Trong tủy xương có đủ các thành phần của tế bào tạo máu với tất các lứa tuổi biệt hóa khác nhau và số lượng khá dồi dào. Người hiến tế bào gốc được tiến hành chọc hút tủy xương ở gai chậu nhằm thu được số lượng tế bào đơn nhân tối thiểu 2 x 108 tế bào/kg cân nặng bệnh nhân [5]. Khối dịch tủy xương sẽ tiếp tục được trải qua quá trình tinh lọc, xử lý để loại bỏ các thành phần thừa như mảnh xương, vụn lẫn kèm để có được khối tế bào gốc tinh sạch. Khối tế bào gốc có thể được truyền tươi sau khi bảo quản ở nhiệt độ 2-8°C hoặc được bảo quản đông lạnh dài hạn để sử dụng theo kế hoạch như các khối tế bào khác [12].
Tuy nhiên, nhược điểm chính của việc lấy tế bào gốc từ tủy xương là có thể ảnh hưởng một phần đến người hiến do trải qua quá trình chọc hút nhiều lần dưới hỗ trợ của kỹ thuật gây mê. Vì vậy, đây là một trong những trở ngại không nhỏ đối khi tuyển chọn người hiến tế bào gốc từ nguồn này [5],[12]. Máu ngoại vi huy động Từ những năm 1960, người ta đã nhận thấy trong máu ngoại vi có một tỷ lệ nhỏ tế bào gốc tạo máu lưu hành và cho đến năm 1986, nguồn tế bào gốc này lần đầu tiên được sử dụng để thay thế cho dịch tủy xương [13]. Để có thể 5 thu được tế bào gốc tạo máu từ nguồn này đủ liều dành cho ứng dụng, nhiều cơ sở đã thực hiện một số kỹ thuật để tăng cường tỷ lệ tế bào gốc.
Phương pháp phổ biến nhất là sử dụng các loại thuốc huy động tế bào gốc như G-CSF (Yếu tố kích thích tạo cụm bạch cầu hạt), GM-CSF (Yếu tố kích thích tạo cụm bạch cầu hạt-đại thực bào). Theo Anguita-Compagnon (2010), phác đồ huy động thường áp dụng hiệu quả trên thế giới ngày nay là sử dụng liều G- CSF 10 µg/kg/ngày trong vòng 5 ngày và thu hoạch ở ngày thứ 5 [14]. Việc thu thập tế bào gốc tạo máu từ máu ngoại vi thường tiến hành trên các hệ thống máy gạn tách tự động theo nguyên lý ly tâm tỷ trọng để tách các thành phần hồng cầu, bạch cầu và tiểu cầu, qua đó thu được lớp buffy coat giàu tế bào gốc và trả các thành phần còn lại cho cơ thể. Nhờ tính an toàn, đơn giản khi tiến hành thủ thuật gạn tách nên đây cũng là ưu thế của nguồn tế bào gốc này so với dịch tủy xương.
Theo Richard và cộng sự (2000), nhược điểm chính khi tiến hành thu thập tế bào gốc từ máu ngoại vi huy động là những lo ngại về tác dụng lâu dài của các loại thuốc huy động cũng như việc tạp nhiễm nhiều tế bào đã biệt hóa, trưởng thành như tế bào lympho T là căn nguyên của bệnh ghép chống chủ khi tiến hành ghép [12]. Tuy nhiên, nghiên cứu trên 2408 trường hợp người hiến máu ngoại vi huy động của Pulsipher và cs (2009) đã nhận thấy các ảnh hưởng đối với người hiến tế bào gốc từ máu ngoại vi huy động thường có từ trước hoặc chỉ là ngẫu nhiên và không có mối liên quan có ý nghĩa đối với quá trình huy động [15]. Bên cạnh đó, tế bào lympho T tạp lẫn cũng có thể được giải quyết bằng cách lọc bỏ trên hệ thống chọn lọc từ tính. Vì vậy, đây là nguồn tế bào gốc đang được ứng dụng ngày càng rộng rãi trên toàn thế giới.
Máu dây rốn So với các nguồn tế bào gốc kể trên, máu dây rốn được ứng dụng trong ghép muộn hơn. Năm 1988, ca ghép tế bào gốc đầu tiên được tiến hành để điều trị cho một trường hợp mắc bệnh thiếu máu Fanconi và chỉ sau 25 năm, 6 nguồn tế bào gốc này đã được ứng dụng ngày càng rộng rãi trên toàn thế giới, trong đó có những nước phát triển rất mạnh về loại hình này như Nhật Bản [16],[17]. So với các nguồn tế bào gốc từ người trưởng thành, máu dây rốn có một số ưu điểm như: yêu cầu hòa hợp HLA thấp hơn (chỉ cần hòa hợp 4/6 locus HLA-A,-B,-DR), quá trình thu thập không ảnh hưởng đến sức khỏe người hiến, đồng thời được lưu giữ sẵn sàng trong ngân hàng nên thời gian cung cấp được rút ngắn, các biến chứng liên quan đến ghép chống chủ cũng giảm hơn so với tế bào gốc từ người hiến trưởng thành [18]. Chính vì vậy, nguồn tế bào gốc này đã ngày càng được lựa chọn nhiều hơn và cho đến nay, đã có hơn 600.000 đơn vị máu dây rốn được lưu trữ trên toàn thế giới và hơn 30.000 ca ghép tế bào gốc bằng nguồn này đã được thực hiện thành công [19].
Nhược điểm chính của nguồn tế bào gốc từ máu dây rốn chính là thể tích thu thập nhỏ và số lượng tế bào thấp, vì vậy cách tính liều tế bào cho máu dây rốn cũng khác biệt so với các nguồn tế bào gốc khác, tối thiểu 2,0 x 107 tế bào có nhân/kg và 0,8 x 105 tế bào CD34/kg cân nặng bệnh nhân. Đối với các trường hợp bệnh nhân có cân nặng lớn, việc tìm được một đơn vị máu dây rốn đạt tiêu chuẩn liều tối thiểu thường khó khăn hơn so với các bệnh nhân trẻ em và phương pháp giải quyết thông thường là sử dụng 2 đơn vị máu dây rốn trong một lần ghép để tăng liều [20],[21]. Vì liều tế bào thấp nên trở ngại chủ yếu của nguồn tế bào gốc này là vấn đề thải ghép với tỷ lệ gặp cao hơn các nguồn tế bào gốc khác. Tuy vậy, với các tiến bộ ngày nay, việc vận dụng linh hoạt các yếu tố liên quan như phác đồ điều kiện hóa, ghép lần 2… hiệu quả ghép tế bào gốc từ máu dây rốn ngày càng nâng cao [22].
Các nguồn tế bào gốc khác Ngoài các nguồn tế bào gốc phổ biến nói trên, tế bào gốc nói chung và tế bào gốc tạo máu nói riêng còn được phân lập từ một số nguồn khác [23]. Nhiều tác giả trên thế giới đã phân lập được tế bào gốc từ mô mỡ, là nơi có nhiều tế bào gốc trung mô. Các tế bào ở đây sau khi phân lập có thể được 7 nuôi cấy, tăng sinh và sử dụng để sửa chữa nhiều tổn thương ở các cơ quan khác nhau. Đối với các sản phẩm từ quá trình sinh sản, bên cạnh máu dây rốn được sử dụng phổ biến, các tế bào từ bánh rau, màng dây rốn cũng là nguồn tế bào gốc khá tiềm năng đã được nhiều tác giả quan tâm và phát triển [23],[24].
Tạo nguồn tế bào gốc tạo máu từ máu dây rốn 1. Các ngân hàng máu dây rốn Khác với các nguồn tế bào gốc từ người hiến trưởng thành, máu dây rốn phải được thu thập ngay sau khi quá trình sinh của sản phụ diễn ra. Do đó, tất cả các đơn vị máu dây rốn sẽ được lưu giữ đông lạnh với số lượng lớn trong các ngân hàng máu dây rốn để sẵn sàng được sử dụng. Trên thế giới hiện nay có 2 loại ngân hàng máu dây rốn chính: ngân hàng máu dây rốn dành cho lưu trữ cá nhân và ngân hàng máu dây rốn cộng đồng [25].
Ngân hàng máu dây rốn dành cho cá nhân thường tiến hành thu thập, xử lý, bảo quản và ứng dụng theo yêu cầu của khách hàng có trả phí và là hình thức xuất hiện sớm nhất trên thế giới. Tuy nhiên, loại hình này có một số nhược điểm chính như: số lượng tế bào gốc không cao và không ổn định do thu thập theo yêu cầu bắt buộc, chỉ dùng cho bản thân người lưu trữ hoặc người trong gia đình của họ, tỷ lệ ứng dụng thường khá thấp gây lãng phí công sức và chi phí thu thập, lưu trữ bảo quản nếu người lưu trữ không có nhu cầu sử dụng [26]. Ngược lại, ngân hàng máu dây rốn dành cho cộng đồng lại khắc phục được các nhược điểm trên. Các ngân hàng này thường lấy máu dây rốn từ những sản phụ tình nguyện hiến tặng để sử dụng cho các trường hợp bệnh nhân có nhu cầu ghép vì vậy hiệu quả sử dụng cao hơn.
Các mẫu máu dây rốn sau khi thu thập sẽ dựa theo các tiêu chuẩn để chọn lọc ra các đơn vị có chất lượng cao nhất nhằm đạt hiệu quả điều trị tốt nhất.