Trong vài năm trở lại đây, tế bào gốc đã thực sự tạo nên một “cơn sốt toàn cầu” khi ngày càng có nhiều nghiên cứu và thử nghiệm lâm sàng về cấy ghép tế bào gốc trong điều trị các bệnh lý phức tạp liên quan tới huyết học (ung thư máu, suy tủy, bạch cầu, u lympho), tới tổn thương não bộ và hệ thần kinh (Alzheimer’s, teo cơ xương, tự kỷ, bại não), các bệnh rối loạn di truyền (thiếu máu, tan máu bẩm sinh) hay các bệnh tự miễn (tiểu đường tuýp 2). Các nhà khoa học cùng các bác sỹ hi vọng rằng có thể bổ sung các tế bào mới, các tế bào khỏe mạnh có hoạt động bình thường để thay thế các tế bào bị bệnh hoặc đã chết để cải thiện tình trạng của những bệnh nhân mắc các bệnh kể trên, bằng cách truyền tế bào gốc. Điều này xuất phát từ tính “vạn năng” của tế bào gốc khi nó có thể biệt hóa thành bất cứ loại tế bào nào trong cơ thể và tự tái tạo thành chính nó. Tế bào gốc càng biệt hóa thành tế bào chuyên biệt bao nhiêu thì tính “vạn năng” của nó càng giảm đi bấy nhiêu.

Nguồn gốc ban đầu và dồi dào nhất của tế bào gốc là trong phôi thai (embryo). Tuy nhiên, vì vấn đề đạo đức trong khoa học, các nhà nghiên cứu hiện nay hầu hết đều tập trung khai thác ứng dụng của các tế bào gốc phân lập từ mô (aldult stem cell – tập trung ở bài viết  này) hoặc tế bào gốc vạn năng nhân tạo (induced pluripotent stem cell – sẽ nói rõ hơn ở các bài viết sau). Bệnh nhân có thể được ghép tế bào gốc tự thân hoặc ghép từ người cho có thông tin di truyền miễn dịch phù hợp. Các tế bào gốc từ mô sử dụng trong cấy ghép có thể là các tế bào gốc tạo máu (hematopoietic stem cell – HSC) hoặc tế bào gốc trung mô (mesenchymal stem cell – MSC), trong đó MSC là loại tế bào bám dính dễ dàng nuôi cấy hơn và tính sinh miễn dịch yếu hơn HSC, được hiểu là sẽ ít kích thích phản ứng thải ghép hơn.

Ở bài viết này, công ty TNHH Khoa Học Hợp Nhất xin giới thiệu tới Quý khách hàng quy trình nuôi cấy tế bào gốc MSC được sử dụng trong nghiên cứu chức năng đặc điểm hoặc nghiên cứu các thử nghiệm lâm sàng liên quan tới Tế bào gốc, cùng các sản phẩm hỗ trợ cần thiết cho quy trình. Các thao tác với tế bào gốc được thực hiện trong phòng lab vô trùng để đảm bảo chất lượng và sự an toàn cho bệnh nhân cũng như người thực hiện.

Bước 1: Phân lập tế bào gốc MSC để nuôi cấy.

MSC có thể được thu nhận từ các nguồn khác nhau, tiêu biểu như:

• Tủy xương, máu cuống rốn: sử dụng phương pháp ly tâm đẳng tỷ trọng với Ficoll để phân tách tế bào đơn nhân ra khỏi tủy xương, sau đó bằng cách nuôi cấy để thu nhận quần thể MSC.
• Mô mỡ hoặc dây rốn: mô sẽ được cắt nhỏ, đồng hóa và sau đó MSCs cùng tế bào đơn nhân được phân tách ra khỏi các mô liên kết bằng Collagenase.

Bước 2: Nuôi cấy tăng sinh tế bào gốc MSC.

Sau khi được phân lập, MSCs sẽ được nuôi cấy trong các chai T-flask hoặc các đĩa vi giếng, sử dụng các môi trường nuôi cấy với độ pH phù hợp đã được bổ sung đầy đủ các acid amin và các chất cần thiết cho sự tăng sinh của tế bào. Tế bào sẽ bám dính vào bề mặt flask.

Máy trợ hút pipet và các pipet huyết thanh với nhiều thể tích khác nhau là 2 thứ không thể thiếu với bất kỳ phòng thí nghiệm nuôi cấy tế bào nào và được sử dụng để thao tác với môi trường như: hút, trộn môi trường, đưa môi trường vào các chai nuôi cấy. Ngoài ra, 2 thiết bị này cũng sẽ được sử dụng ở bước phân lập tế bào gốc, tùy thuộc vào giao thức và phương pháp của mỗi phòng thí nghiệm.

Không thể không kể đến PipetBoy và PipetBoy acu 2 của Integra Biosciences (Thụy Sĩ). Các máy trợ hút pipet này đều nhỏ gọn, vừa tay và hợp lý với các loại tủ an toàn sinh học, lực hút có thể điều chỉnh tùy theo ý người sử dụng.

Máy trợ hút Pipet - PIPETBOY acu 2

Xem thêm...

Máy trợ hút Pipet - PIPETBOY pro

Xem thêm...

Tế bào gốc bám dính được nuôi trong các chai nuôi cấy (T-flask) và giữ trong tủ nuôi cấy 37⁰C, 5% CO2, đây là điều kiện lý tưởng cho tăng sinh tế bào. 

Việc thay môi trường sẽ được thực hiện thường xuyên 2-3 ngày/lần để đảm bảo nguồn dinh dưỡng. Khi tế bào tăng sinh đến mức độ chai nuôi cấy không còn đủ “không gian” để tế bào phát triển thì sẽ thực hiện cấy chuyển.

Quan sát độ phủ tế bào. Thường khi độ phủ đạt 80%-90% có thể tiến hành cấy chuyển.
(Nguồn: https://www.creative-bioarray.com)

Để đơn giản hóa bước hút bỏ môi trường cũ cùng các dịch rửa trong khi cấy chuyển, đồng thời đảm bảo sự vô trùng và sạch sẽ, nhiều phòng lab hiện nay đang sử dụng Hệ thống hút bỏ dung dịch VACUSAFE (Integra Bioscience) đi kèm với tay cầm VACUBOY.

Thiết bị hỗ trợ hút bỏ dung dịch VACUSAFE

Xem thêm...

Chỉ với một lần bấm và nhả nút trên VACUBOY, kỹ thuật viên nuôi cấy đã có thể dễ dàng loại bỏ môi trường cũ, dịch rửa bỏ mà không cần thực hiện thao tác nhiều lần như sử dụng pipet huyết thanh. Hệ thống VACUSAFE cũng có thể được áp dụng ở các bước rửa trong khi thay môi trường hay khi phân lập tế bào gốc. Môi trường cũ và các dung dịch rửa bỏ đi sẽ được chứa trong bình 4L kín đảm bảo sự sạch sẽ, không mùi, không gây rớt dung dịch, hoàn toàn vệ sinh và đảm bảo an toàn sinh học. Không chỉ tương thích với pipet Pasteur hay pipet huyết thanh, hệ thống còn tương thích với các đầu tip, cho phép người dùng có thể sử dụng khi nuôi cấy trong các vật chứa nhỏ hơn như đĩa 24 hoặc đĩa 96 giếng.

Integra BIosciences cũng có các giải pháp pipet đa kênh cơ học hoặc đa kênh điện tử để phù hợp với nuôi cấy tế bào gốc trong các đĩa vi giếng. Pipet đa kênh Voyager II rất độc đáo với chức năng thay đổi khoảng cách giữa các đầu tip, rất phù hợp khi muốn đổi khoảng cách giữa các vật chứa khác nhau (từ rack các ống 1.5ml sang các vi giếng trên đĩa)

Pipet điện tử điều chỉnh được khoảng cách đầu típ - VOYAGER II

Xem thêm...

Bước 3: Thu hoạch tế bào gốc hoặc trữ đông để lưu giữ lâu dài. 

Sử dụng trypsin hoặc các enzyme có hoạt tính tương tự để tách tế bào ra khỏi bề mặt chai nuôi cấy. Qua các lần ly tâm và thu cặn tế bào, tế bào gốc sẽ được hoàn nguyên trong dung dịch sinh lý để cho thử nghiệm cấy ghép lâm sàng, nghiên cứu. Có thể trữ đông tế bào gốc theo phương pháp Cryopreservation trong các ống 1.5ml ở -80 độ C hoặc lâu dài hơn là trong Nitơ lỏng ở nhiệt độ -196 độ C ở các thiết bị lưu trữ tiên tiến, phục vụ mục đích cấy ghép, chữa trị sau này hoặc nghiên cứu trong tương lai.