Exosome từ tế bào gốc dịch ối có khả năng phục hồi sụn khớp bị thoái hóa

Bài viết của Tiến sĩ Thân Thị Trang Uyên - Chuyên viên Y tế - tế bào gốc - Viện nghiên cứu Tế bào gốc và Công nghệ gen Vinmec

Nhóm nghiên cứu của Manuela Zavatti và cộng sự (2019) đã triển khai nghiên cứu tế bào gốc từ dịch ối (amniotic fluid stem cells - AFSC) và chứng minh được rằng loại tế bào này tiết ra exosome có chứa nhiều yếu tố tăng trưởng và điều hòa miễn dịch, có khả năng ngăn chặn sự suy thoái mô và cảm ứng sửa chữa mô sụn. Hiệu quả sửa chữa sụn khớp thoái hoá của thể tiết ngoại bào exosome là vượt trội các so với nguồn tế bào gốc từ dịch ối tiết ra chúng.

Dịch ối được thu thập từ thai phụ ở tuần thai thứ 16 và 17 khi thai phụ được chỉ định chọc ối (không phải do thai nhi bất thường). Tế bào gốc sẽ được phân lập từ dịch ối và nuôi cấy trong phòng thí nghiệm để tiết exosome. Exosomes được thu thập từ môi trường nuôi cấy tế bào bằng bộ kit thương mại. Các exosome thu thập được này có chứa các thành phần HGF, TGFβ và IDO.

Exososome sau đó được tiêm vào khớp gối mô hình động vật thoái hoá khớp và đánh giá mô học, hoá mô miễn dịch và theo dõi đánh giá điểm hành vi đến 3 tuần sau tiêm. Nhóm tác giả sử dụng mô hình chuột bị thoái hoá khớp mạn tính gây bằng MIA (monosodium iodoacetate). Trong mô hình này, các khớp thoái hoá ở trạng thái bị viêm và tổn thương khớp không thể phục hồi một cách tự nhiên. Các mô hình động vật thoái hoá khớp được tiêm exosome cho thấy mức độ chịu đau tốt hơn và cải thiện điểm số mô học cao hơn so với các mô hình được điều trị bằng tế bào gốc dịch ối. Kết quả hoá mô miễn dịch cho thấy sau 3 tuần, các mẫu exosome giàu TGF-β đã cảm ứng sự phục hồi gần như hoàn toàn của sụn với độ đều bề mặt tốt và đầy đủ đặc tính của sụn hyalin. Đây có thể là do exosome tiết từ tế bào gốc dịch ối có khả năng cảm ứng sự di chuyển và tăng sinh của các loại tế bào sửa chữa phù hợp và thúc đẩy tổng hợp chất nền sụn. Đồng thời, exosome cũng có thể điều chỉnh sự phân cực của đại thực bào.

Đây là nghiên cứu đầu tiên chứng minh hiệu quả của tiêm vào khớp gối mô hình chuột thoái hoá khớp trưởng thành có đủ năng lực miễn dịch với exosome tiết ra từ tế bào gốc dịch ối có khả năng chống lại sự thoái hóa của sụn trên bề mặt. Đồng thời, trong nghiên cứu này cũng cho thấy không có phản ứng viêm bất lợi nào kể cả tiêm exosome hay tiêm tế bào gốc dịch ối người. Tuy nhiên, cần phải nghiên cứu thêm về một mô hình động vật lớn hơn, chẳng hạn như thỏ hoặc lợn.

Nhìn chung, nghiên cứu này chứng minh khả năng thay thế của liệu pháp “không tế bào” thay vì sử dụng tế bào gốc dịch ối người để sửa chữa mô sụn để vượt qua được trở ngại và hạn chế của các liệu pháp tế bào hiện tại.

Tham khảo:

Zavatti, M., Beretti, F., Casciaro, F., Bertucci, E., & Maraldi, T. (2019). Comparison of the therapeutic effect of amniotic fluid stem cells and their exosomes on monoiodoacetate‐induced animal model of osteoarthritis. BioFactors, doi:10.1002/biof.1576.