Liệu pháp tế bào gốc: Cơ hội mới trong điều trị thoái hóa võng mạc

Rối loạn thoái hóa võng mạc (RDD) là bệnh lý phổ biến ở mắt, gây mất thị lực do các tế bào thần kinh võng mạc và thụ thể ánh sáng bị tổn thương, ảnh hưởng mọi lứa tuổi và là nguyên nhân hàng đầu gây mù lòa ở người lớn tuổi.

Các phương pháp điều trị thông thường nhằm giải quyết tình trạng thoái hóa võng mạc đã không hiệu quả trong việc phục hồi và tái tạo võng mạc bị suy yếu. Các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng nhiều loại tế bào gốc khác nhau có thể góp phần vào việc hỗ trợ sự sống còn của các tế bào võng mạc còn lại và ức chế tình trạng viêm thông qua các tác động cận tiết.

Do đó, việc áp dụng liệu pháp dựa trên tế bào gốc đã nổi lên như một phương pháp đầy hứa hẹn trong điều trị thoái hóa võng mạc.

Cơ chế sửa chữa và phục hồi tổn thương

Các nghiên cứu thực nghiệm đã cho thấy tế bào gốc được tiêm vào cơ thể người bệnh có thể sống sót và tăng cường chức năng của các tế bào bị tổn thương trong võng mạc thoái hóa. Tăng biểu hiện các dấu hiệu võng mạc, kéo dài sự sống sót của các thụ thể ánh sáng, giảm apoptosis tế bào võng mạc và cải thiện hiệu quả thị giác đã được phát hiện sau khi tiêm tế bào gốc ở mô hình động vật.

Hơn nữa, tiêm tế bào gốc vào trong nhãn cầu đã giúp giảm các dấu hiệu viêm và tổn thương võng mạc. Một tác dụng giảm nhẹ đối với tổn thương võng mạc do oxy gây ra ở mô hình chuột cũng đã được xác nhận sau khi sử dụng các tế bào nội mô có nguồn gốc từ tế bào gốc đa năng cảm ứng ở người, giúp giảm tắc mạch bệnh lý và tân tạo mạch máu.

Hiện nay có nhiều loại tế bào gốc có thể dùng để điều trị thoái hóa võng mạc. Tuy nhiên, sử dụng loại nào cũng không dễ dàng, cần lưu ý rằng mỗi loại đều có ưu nhược điểm và phải kiểm soát rất chặt chẽ các rủi ro.

Tế bào gốc phôi

Tế bào gốc phôi (ESC) là tế bào vạn năng có nguồn gốc từ khối tế bào bên trong của phôi nang. Ứng dụng của ESC đã được nghiên cứu rất nhiều trong ống nghiệm và trong cơ thể sống nhằm mục đích phục vụ điều trị bệnh bằng tế bào.

Tuy nhiên, có hai vấn đề lớn liên quan đến việc tiêm tế bào có nguồn gốc từ ESC của con người. Một là vấn đề y đức do sử dụng phôi người. Trở ngại thứ hai là việc sử dụng tế bào gốc phôi sẽ không kiểm soát được phản ứng miễn dịch, có thể dẫn đến tình trạng đào thải các tế bào tiêm, và đòi hỏi phải sử dụng thuốc ức chế miễn dịch.

Tế bào gốc đa năng cảm ứng

Một giải pháp thay thế tiềm năng để tránh được hai vấn đề nêu trên của ESC là sử dụng tế bào gốc đa năng cảm ứng (iPSC). Giống như tế bào gốc phôi, iPSC là tế bào gốc đa năng có thể biệt hóa thành mọi dòng tế bào của cơ thể. Có thể tạo ra iPSC lấy từ chính người bệnh hoặc từ những người hiến tặng có cùng kháng nguyên mạch cầu (HLA) hoặc người có nhóm máu O (tương thích với mọi nhóm máu).

Tuy nhiên, việc sử dụng iPSC cũng có một số nhược điểm, trong đó có vấn đề “trí nhớ biểu sinh” – tạm gọi nôm na là tế bào đa năng vẫn “nhớ” các thông tin di truyền của tế bào đã hình thành nên nó.

Để điều trị bệnh, các iPSC thu được sẽ được nuôi trong các môi trường cảm ứng biệt hóa thành tế bào biểu mô võng mạc (RPE). Các nhà khoa học đã chứng minh rằng tế bào biểu mô võng mạc vẫn giữ được “trí nhớ biểu sinh” về các kiểu biểu hiện gene của tế bào gốc hình thành nên tế bào đa năng. Các tế bào iPSC chưa được biệt hóa có thể tạo ra các tế bào bất thường (gây ung thư) hoặc gây ra các phản ứng miễn dịch tiềm ẩn khi tiêm.

Ngoài nhược điểm của “trí nhớ biểu sinh”, ngay cả khi biệt hóa tế bào gốc đa năng thành tế bào biểu mô võng mạc, vẫn có một tỷ lệ nhất định các iPSC chưa biệt hóa còn sót lại và làm tăng rủi ro điều trị.

Do đó, trước khi ứng dụng lâm sàng các vật liệu tế bào gốc đa năng, bắt buộc phải thiết lập các quy trình biệt hóa tối ưu từ tế bào đa năng thành tế bào biểu mô võng mạc để loại bỏ triệt để các tế bào đa năng và giảm thiểu nguy cơ tăng sinh tế bào bất thường.

Tế bào gốc trung mô

Tế bào gốc trung mô (MSC) là tế bào gốc đa năng có thể thu được tương đối dễ dàng với số lượng lớn từ nhiều loại mô khác nhau và được nuôi cấy tăng sinh lượng lớn trong ống nghiệm để ứng dụng tự thân.

MSC giữ được tiềm năng biệt hóa trong quá trình nuôi cấy trong ống nghiệm và chúng có thể được biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau bao gồm các tế bào biểu mô võng mạc hoặc các tế bào thụ cảm ánh sáng. MSC còn biểu hiện rõ các đặc tính chống viêm và khả năng hỗ trợ chữa lành bề mặt nhãn cầu. Một ưu điểm khác của MSC là tính an toàn khi sử dụng.

Các thí nghiệm trên mô hình động vật đã xác nhận rằng việc tiêm MSC dưới da không gây ra sự phát triển của khối u trong nhiều tháng quan sát. Các phân tích cũng chứng minh rằng sau khi tiêm nội nhãn MSC, các tế bào được tiêm có thể tồn tại trong thời gian dài và có thể bảo vệ sự sống còn của tế bào hạch võng mạc hoặc kích thích tái tạo sợi trục của dây thần kinh thị giác bị tổn thương.

Tương tự như vậy, một phân tích tổng hợp các nghiên cứu sử dụng MSC trên hơn 1000 bệnh nhân do các nhà khoa học từ Canada thực hiện vào năm 2012 cho thấy phương pháp điều trị sử dụng MSC không gây ra các phản ứng phụ bất lợi như nhiễm trùng nội tạng, ung thư hoặc tử vong.

Để điều trị có lợi nhất, liệu pháp tế bào gốc nên được thực hiện ngay từ giai đoạn đầu của bệnh võng mạc, khi này, các tế bào được tiêm có thể được tích hợp vào các lớp tế bào hiện có và giúp đảm bảo sự sống còn của tế bào chủ.

Hiệu quả trong thử nghiệm lâm sàng

Trong đa số trong các thử nghiệm lâm sàng được công bố, các tế bào gốc đều đã trải qua quá trình kiểm soát chất lượng, đánh giá độ an toàn và độ tinh khiết trước khi ứng dụng. Ví dụ, Nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng nhằm đánh giá chất lượng tế bào, bao gồm các phân tích về kiểu hình miễn dịch tế bào và phân loại tế bào sử dụng các kỹ thuật phân tích bằng huỳnh quang (FACS), quan sát cấu trúc vi mô của tế bào bằng kính hiển vi điện tử, phân tích đặc tính di truyền của tế bào thông qua phản ứng chuỗi polymerase (PCR)…

Các thử nghiệm lâm sàng trên thế giới đã cho thấy nhiều tiềm năng của liệu pháp này. Đơn cử một số thử nghiệm điển hình như sau:

Trong một nghiên cứu do Takahashi và cộng sự thực hiện, tác dụng của tế bào RPE được tạo ra từ iPSC đã được đánh giá ở mắt phải của một bệnh nhân nữ bị thoái hóa điểm vàng do tuổi tác ở thể ướt. Một nghiên cứu theo dõi bốn năm cho thấy các tế bào gốc đã sống sót và duy trì hình thái bình thường và giúp ổn định thị lực sau khi can thiệp so với trước đó liên tục giảm thị lực.

Da Cruz và cộng sự đã phát triển một miếng dán RPE có nguồn gốc từ iPSC và ghép vào khoảng dưới võng mạc của hai bệnh nhân bị thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD) xuất tiết nặng. Kết quả cho thấy thị lực đã được cải thiện ở cả hai bệnh nhân trong suốt 12 tháng theo dõi. Ngoài ra, một phân tích tổng hợp khác đã chỉ ra rằng tiêm tế bào gốc sẽ cải thiện đáng kể thị lực ở những bệnh nhân AMD thể khô trong các lần theo dõi sau 6 và 12 tháng.

Một nhóm nghiên cứu khác do Huang đứng đầu đã đánh giá trên 404 mắt mắc viêm võng mạc sắc tố và 92 mắt mắc thoái hóa điểm vàng. Những cải thiện về hoạt động thị giác được điều chỉnh tốt nhấttăng đáng kể ở cả hai nhóm trong các lần theo dõi sau sáu tháng. Sau 12 tháng, mắt các bệnh nhân bị viêm võng mạc sắc tố có cải thiện nhỏ nhưng rất đáng kể về thị lực.

Một nghiên cứu tổng hợp gần đây (2024) thực hiện bởi nhóm các nhà khoa học đến từ Iran và Mỹ với tám nghiên cứu và tổng cộng 224 mắt, đã đánh giá định lượng và cho thấy sự cải thiện thị lực tốt nhất ở những bệnh nhân mắc thoái hóa võng mạc ở nhiều thể khác nhau sau khi tiêm tế bào gốc. Đặc biệt, nhóm bệnh nhân thoái hóa võng mạc do tuổi tác ở thể ướt có sự cải thiện mạnh. Hầu hết những người tham gia chỉ gặp tác dụng phụ nhẹ ở mắt.

Nhìn chung, sự phát triển của công nghệ tế bào gốc đã cho phép nhiều thử nghiệm lâm sàng đang được tiến hành. Các nghiên cứu trên thế giới về liệu pháp tế bào gốc đang được coi là phương thức điều trị tiềm năng cho các rối loạn thoái hóa võng mạc, giúp tăng cường thị lực cho những người bị ảnh hưởng. Mặc dù có kết quả khả quan, các liệu pháp mới dựa trên tế bào gốc vẫn cần được tối ưu hóa, bao gồm quy trình phẫu thuật, quá trình điều hòa và các phân nhóm tế bào, cũng như các giao thức hậu phẫu.

PGS.TS Vũ Bích Ngọc
Viện Tế bào gốc, ĐHKHTN, ĐHQG TP HCM.