Khởi tạo tế bào gốc đầu dòng

Nuôi cấy tế bào gốc là quá trình đưa tế bào gốc phân lập được từ mẫu mô vào môi trường phòng thí nghiệm để chúng sống, tăng sinh và đạt số lượng đủ dùng. Đây là bước nằm giữa hai việc mà nhiều người hay gộp làm một: thu mẫu và lưu trữ. Nếu bạn đang tìm hiểu về việc gửi mẫu dài hạn, có thể xem riêng bài lưu trữ tế bào gốc; phần dưới đây nói về những gì diễn ra bên trong phòng LAB.

Vì sao mẫu mô thu về chưa dùng được ngay?

Một mẫu mô mỡ hay mô dây rốn khi vừa thu thập là hỗn hợp của nhiều loại tế bào khác nhau, trong đó tế bào gốc chỉ chiếm một phần nhỏ. Vì vậy mẫu cần trải qua bước phân lập để tách riêng quần thể tế bào mong muốn, rồi nuôi cấy tăng sinh để đạt số lượng có ý nghĩa. Chất lượng của toàn bộ quá trình này quyết định giá trị của mẫu về sau — điều mà bảng giá không thể hiện được.

Quy trình nuôi cấy gồm những bước nào?

• Tiếp nhận mẫu — mẫu được vận chuyển trong điều kiện nhiệt độ và thời gian kiểm soát, vì mỗi giờ chậm trễ đều ảnh hưởng tới tỷ lệ tế bào sống. Xem thêm về vận chuyển tế bào gốc.
• Phân lập — tách tế bào gốc khỏi mô nền, thường bằng enzyme phân giải, phương pháp nuôi mảnh mô, hoặc loại bỏ hồng cầu tùy loại mẫu.
• Nuôi cấy sơ cấp — tế bào vừa phân lập được đưa vào bình nuôi trong môi trường có dinh dưỡng và yếu tố tăng trưởng; đây chính là dòng tế bào đầu tiên hình thành từ mẫu.
• Cấy chuyền và tăng sinh — khi tế bào phủ kín bề mặt bình nuôi, chúng được chuyển sang bình mới. Mỗi lần như vậy gọi là một passage.
• Kiểm định chất lượng — xác định đúng loại tế bào, kiểm tra tỷ lệ sống và kiểm tra vô khuẩn.
• Đông lạnh và lưu trữ — mẫu đạt yêu cầu được hạ nhiệt theo chương trình rồi bảo quản trong nitơ lỏng.

“Tế bào gốc đầu dòng” nghĩa là gì và vì sao quan trọng?

Đầu dòng là cách gọi những thế hệ tế bào ở giai đoạn nuôi cấy sớm, tức trải qua ít lần cấy chuyền. Điều này quan trọng hơn nhiều người nghĩ, vì tế bào nuôi trong phòng thí nghiệm không giữ nguyên chất lượng mãi.

Các nghiên cứu về lão hóa sao chép của tế bào gốc trung mô cho thấy đây là một quá trình liên tục, bắt đầu ngay từ lần cấy chuyền đầu tiên chứ không phải đột ngột xảy ra ở cuối. Qua khoảng 7 đến 12 lần cấy chuyền (tương ứng chừng 43 – 77 ngày nuôi cấy), tế bào bắt đầu biến đổi hình thái, phình to, giảm biểu hiện các dấu ấn bề mặt đặc trưng và cuối cùng ngừng tăng sinh. Số lần nhân đôi quần thể tối đa được ước tính vào khoảng 30 – 40.

Đáng chú ý hơn: khả năng biệt hóa suy giảm ngay từ những passage sớm, và giảm không đều giữa các hướng — thiên hướng biệt hóa thành tế bào mỡ giảm dần trong khi thiên hướng biệt hóa thành tế bào xương lại tăng lên. Nói cách khác, “nhiều tế bào” và “tế bào tốt” là hai chuyện khác nhau. Đó là lý do một mẫu được xử lý sớm, nuôi cấy đúng cách và đông lạnh ở giai đoạn đầu dòng có giá trị hơn một mẫu bị cấy chuyền nhiều lần để lấy số lượng.

Làm sao xác định đúng là tế bào gốc trung mô?

Giới khoa học có một bộ tiêu chí chung để tránh mỗi nơi gọi một kiểu. Theo tuyên bố lập trường của Hiệp hội Quốc tế về Liệu pháp Tế bào và Gen (ISCT) do Dominici và cộng sự công bố trên tạp chí Cytotherapy năm 2006, một quần thể được xem là tế bào gốc trung mô khi đáp ứng đủ ba điều:

• Bám dính vào bề mặt nhựa khi nuôi trong điều kiện nuôi cấy chuẩn.
• Biểu hiện các dấu ấn CD105, CD73 và CD90, đồng thời không biểu hiện CD45, CD34, CD14 hoặc CD11b, CD79α hoặc CD19 và HLA-DR.
• Biệt hóa được trong ống nghiệm thành nguyên bào xương, tế bào mỡ và nguyên bào sụn.

Cần hiểu đúng bản chất: đây là bộ tiêu chí tối thiểu để định danh, giúp các phòng thí nghiệm nói cùng một ngôn ngữ — không phải một thang điểm để so hơn kém. Khi một nơi quảng cáo “vượt chuẩn ISCT”, cách nói đó không phản ánh đúng ý nghĩa của bộ tiêu chí.

Phòng LAB cần đáp ứng điều kiện gì?

Tế bào sống được nuôi trong môi trường mô phỏng điều kiện cơ thể, nên phòng LAB phải kiểm soát đồng thời nhiều yếu tố: độ sạch không khí, nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ khí trong tủ nuôi. Toàn bộ dụng cụ, bề mặt thao tác và môi trường nuôi cấy đều phải vô khuẩn — chỉ một sơ suất nhiễm khuẩn là mất cả mẻ nuôi cấy. Đây cũng là lý do quy trình được thực hiện trong phòng sạch phân cấp, thay vì phòng xét nghiệm thông thường.

Vì sao bảo quản ở âm 196 độ C?

Ở nhiệt độ của nitơ lỏng, khoảng âm 196 độ C, mọi hoạt động chuyển hóa và phân chia của tế bào gần như dừng hẳn. Nhờ vậy mẫu giữ được trạng thái sinh học trong thời gian dài. Quá trình hạ nhiệt phải theo chương trình có kiểm soát và dùng chất bảo vệ đông lạnh, vì nếu hạ nhiệt quá nhanh, tinh thể đá hình thành bên trong sẽ phá vỡ màng tế bào.

Nên hỏi gì khi chọn nơi khởi tạo và lưu trữ mẫu?

Bốn câu đáng hỏi trước khi ký hợp đồng: (1) mẫu được xử lý trong bao lâu kể từ khi thu thập; (2) tế bào được định danh bằng phương pháp nào và có báo cáo kiểm định trả cho khách hàng không; (3) mẫu được đông lạnh ở passage thứ mấy; (4) điều kiện phòng LAB và cách xử lý khi hệ thống bảo quản gặp sự cố. Ba câu đầu là những thứ quyết định chất lượng thật của mẫu nhưng hiếm khi xuất hiện trên tờ báo giá.

VICELLS là ngân hàng mô và tế bào gốc được Bộ Y tế cấp phép hoạt động (01/2025), với phạm vi tiếp nhận, bảo quản, lưu giữ, vận chuyển và cung ứng mẫu từ mô mỡ, mô dây rốn, máu dây rốn và máu ngoại vi. Quá trình xử lý và nuôi cấy được thực hiện tại phòng LAB đạt chuẩn ISO Class 5, mẫu bảo quản trong hệ thống Cryosystem 6000.

Đọc thêm: Phân loại tế bào gốc · Vận chuyển tế bào gốc · Lưu trữ tế bào gốc · Ngân hàng mô là gì?

Nguồn tham khảo: Dominici M và cộng sự — Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement, Cytotherapy 2006;8(4):315–7 · Wagner W và cộng sự — Replicative Senescence of Mesenchymal Stem Cells: A Continuous and Organized Process, PubMed Central · PubMed Central — Senescence in Mesenchymal Stem Cells: Functional Alterations, Molecular Mechanisms, and Rejuvenation Strategies