21.11.2017 tập 3

21.11.2017 tập 3 ①

Câu hỏi tư duy nhanh. Ai là người phát minh ra bóng đèn?

Nếu câu trả lời của bạn là “Thomas Alva Edison”, bạn hoàn toàn...sai. Nhưng đừng buồn bởi hầu hết mọi người đều trả lời sai.

Sự thật là bóng đèn đã được phát minh khoảng 40 năm trước khi Edison xin cấp bằng sáng chế cho phiên bản của ông vào năm 1879. Vào năm 1840, một nhà khoa học người Anh tên là Warren de la Rue đã phát minh ra một bóng đèn hoạt động hiệu quả. Tuy nhiên, dây tóc bóng đèn được làm từ bạch kim- một loại vật liệu có giá thành rất cao. Vì vậy công trình giá trị của ông không được nhiều người sử dụng. Giống như de la Rue, có ít nhất sáu nhà phát minh khác được công nhận là đã phát minh ra bóng đèn trước Edison, nhưng tất cả những phát minh này đều không hoàn thiện. Một số phát minh quá đắt đỏ, một số phát minh cần quá nhiều năng lượng, và một số phát minh thì bóng đèn bị cháy hỏng quá nhanh.

Vậy Edison đã làm gì? Ông hoàn thiện bóng đèn. Edison đã sáng tạo ra loại bóng đèn đầu tiên vừa đủ rẻ, đủ tin cậy và đặc biệt là có khả năng sản xuất hàng loạt. Ông khiến cho bóng đèn trở thành vật dụng thiết thực có thể sử dụng rộng rãi. Mặc dù Edison không phát minh ra bóng đèn, nhưng ông đã đưa nó vào cuộc sống của chúng ta.

Chúng ta có thể bắt gặp trường hợp tương tự trong câu chuyện của Jonas Salk, người được nhiều người công nhận đã phát minh ra vắc-xin bại liệt vào năm 1955. Thực tế, vắc-xin bại liệt đã được phát triển và thử nghiệm trên người ngay từ năm 1935. Nhưng những vắc-xin đó quá nguy hiểm nên không được sử dụng. Jonas Salk không phát minh ra vắc-xin bại liệt, nhưng ông khiến cho vắc-xin này trở nên thiết thực, có thể sử dụng rộng rãi bằng cách làm nó trở nên an toàn.

■ Thomas Edison (1847-1931)

Công nghệ môi trường nuôi cấy củaAjinomoto thể hiện nỗ lực xây dựng tương

lai cho ngành nghiên cứu về sức khỏe

BẢN TIN

21.11.2017 tập 3 ②

Những phát hiện khoa học lớn đã làm cuộc sống của con người thay đổi tích cực là không bàn cãi. Nhưng nếu một phát hiện mang tính đột phá không thể ứng dụng vào thực tiễn đời sống thì phát hiện đó còn có ý nghĩa gì? Sẽ ra sao nếu penicillin chỉ được sản xuất với số lượng nhỏ? Sẽ ra sao nếu việc sản xuất máy tính quá tốn kém đến mức chỉ những người siêu giàu mới được sử dụng? Sẽ ra sao nếu việc đi máy bay không bao giờ là an toàn, và chỉ dành cho những người liều lĩnh? Để thế giới trở nên tốt đẹp hơn, những khám phá vĩ đại cần phải thiết thực và phù hợp cho tất cả mọi người.

Với phương châm này, vào năm 2012, Ajinomoto Co., Inc. (“Công ty Ajinomoto”) nhận ra rằng công ty có cơ hội để tạo nên sự khác biệt. Cơ hội để đưa một trong những phát hiện quan trọng nhất của thời đại này trở nên phổ biến trên toàn thế giới.

Giải thưởng Nobel cho Phát hiện Xuất sắcGiải Nobel Sinh lý hay gọi là Y học năm 2012 đã được trao cho John B. Gurdon và Shinya Yamanaka nhờ công trình “phát hiện về khả năng tái tạo tế bào trưởng thành trở thành tế bào gốc đa năng”.

Như hầu hết các giải thưởng Nobel được trao cho lĩnh vực khoa học, phát hiện này nghe có vẻ rất học thuật, nhưng trên thực tế lại không quá khó hiểu.

Giống như tất cả các loài động vật, cuộc sống của con người bắt đầu từ một tế bào đơn lẻ – một tế bào trứng được thụ tinh, gọi là hợp tử. Tế bào này phân chia thành hai tế bào, và hai tế bào này phân chia thành bốn, và tiếp tục

■ Tiêm chủng vắc-xin bại liệt, Hoa Kỳ

Tế bào da Tế bào máu Tế bào thần kinh v.v.

Tế bào gốc đa năng

Việc tế bào gốc có khả năng biệt hóa thành các loại tế bào khác nhau đã truyền cảm hứng cho các nhà nghiên cứu trong nhiều năm. Ngay từ năm 1868, nhà sinh vật học người Đức Ernst Haeckel đã sử dụng thuật ngữ tế bào gốc để mô tả trứng đã thụ tinh có thể biến thành bất cứ loại tế bào nào trong cơ thể1. Từ đó, các nhà khoa học đã mơ về một tương lai khi mà các tế bào này có thể được sử dụng để cải thiện sức khỏe con người. Về mặt lý thuyết, nhờ vào các tế bào gốc đa năng, người bị suy yếu một bộ phận nào đó, có thể dễ dàng tạo ra một bộ phận mới tương ứng mà không bị đào thải bởi cơ thể, do các tế bào được sử dụng để tạo thành bộ phận mới hoàn toàn giống với tế bào ban đầu về mặt di truyền học. Lĩnh vực khoa học này quá mức tiên tiến, dường như khoa học viễn tưởng.

Tuy nhiên, luôn có một thách thức to lớn trong nghiên cứu tế bào gốc, đó là việc tìm tế bào gốc. Trong một giai đoạn đầu nhất định của quá trình phát triển, gần như toàn bộ phôi thai được cấu tạo từ các tế bào gốc, nhưng việc sử dụng tế bào phôi thai trong nghiên cứu từ lâu đã là một chủ đề rất nóng gây tranh cãi về đạo đức. Ta cũng có thể tìm thấy các tế bào gốc ở dây rốn sau khi đứa trẻ được sinh ra, nhưng không phải ai cũng có thể tiếp cận các cơ sở y tế có khả năng tách và lưu trữ đúng cách các tế bào này. Các tế bào gốc cũng hiện diện trong cơ thể người – nhưng với số lượng rất, rất nhỏ – và khi các tế bào này được đưa ra khỏi cơ thể, khả năng phân chia của chúng không thực sự tốt.

■ Hệ thống cấp bậc Tế bào gốc

như vậy cho đến khi có hơn một nghìn tỉ tế bào. Mỗi loại tế bào có một chức năng khác nhau – các tế bào máu khác với các tế bào da, và nơ-ron khác với các tế bào tim. Vì vậy tế bào đầu tiên, là nguồn gốc của tất cả các loại tế bào, có khả năng biệt hóa thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể người. Nói cách khác, tế bào này là tế bào gốc đa năng.

21.11.2017 tập 3 ③

Các yếu tố trên làm hạn chế khả năng của giới khoa học trong việc nghiên cứu đầy đủ tiềm năng của các tế bào gốc đa năng. Nhưng tình hình này đã thay đổi hoàn toàn chỉ trong vòng 10 năm trở lại đây. Vào vào năm 2006, Shinya Yamanaka đã có thể biến các tế bào chuột trưởng thành thành tế bào gốc đa năng – ông gọi đó là các tế bào gốc đa năng cảm ứng, hoặc viết tắt là tế bào iPS – và một năm sau đó ông đã làm điều tương tự với các tế bào của con người.

Với đột phá ngoạn mục này, về mặt lý thuyết, việc tách tế bào gốc từ phôi thai hoặc cố gắng để tìm chúng trong cơ thể người là không cần thiết nữa. Thay vào đó, chúng ta có thể tạo ra các tế bào iPS.

Cuộc gặp gỡ với Công ty Ajinomoto Mọi người thường nghĩ đến Công ty Ajinomoto với hình ảnh là một công ty về thực phẩm. Và dĩ nhiên là họ đúng. Nhưng hầu hết mọi người không biết rằng Công ty Ajinomoto đã tiến hành nhiều nghiên cứu khoa học đến mức nào – đặc biệt là trong lĩnh vực axit amin.

Để tế bào iPS biệt hóa thành các loại tế bào khác, chúng phải được nhân lên. Và để nhân lên, chúng cần phải ở trong môi trường thích hợp, giống như hạt giống cần có đất để lớn lên. Môi trường thích hợp để nuôi dưỡng tế bào được gọi là môi trường nuôi cấy- một hỗn hợp gồm có các axit amin, vitamin, glucose, lipit, chất khoáng và một số vi lượng thiết yếu để giúp cho tế bào phát triển6.

Yếu tố tăngtrưởng

Axit aminVitamin

GlucoseLipit

Chất khoángChất khoáng

Yếu tố tăngtrưởng

Axit aminVitamin

GlucoseLipit

■ Các thành phần của Môi trường Nuôi cấy

Vào năm 2010, hai năm trước khi được trao giải Nobel, Shinya Yamanaka đã thành lập một tổ chức gọi là CiRA, Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào iPS (Center for

■ Công ty Ajinomoto thăm Giáo sư Shinya Yamanaka

(thứ 3 từ phải sang)

• Công nghệ sản xuất thành phần Là nhà cung cấp axit amin chất lượng cao hàng đầu thế giới,

với những axit amin chủ yếu được sử dụng cho dược phẩm, Công ty Ajinomoto có thể cung cấp axit amin không có nguồn gốc từ động vật và có thể truy xuất nguồn gốc đầy đủ và chính xác.

• Tổng hợp và thiết kế công thức Với vốn quý là các nghiên cứu về dinh dưỡng và chuyển hóa

axit amin, Công ty Ajinomoto sở hữu các công nghệ và “bí quyết” để xác định nhanh chóng tỉ lệ tối ưu của hàng chục thành phần tạo nên một môi trường nuôi cấy.

• Công nghệ phân tích Công nghệ phân tích axit amin và tạp chất của Công ty

Ajinomoto có độ nhạy và độ chính xác cao. Điều này cho phép công ty tạo ra một môi trường nuôi cấy hiệu suất cao với sự kiểm soát chất lượng khắt khe.

Thế mạnh của Tập đoàn Ajinomoto trongphát triển môi trường nuôi cấy tế bào iPS

Công ty Ajinomoto đã ứng dụng chuyên môn về axit amin của mình để phát triển các loại dược phẩm trong hơn 60 năm qua. Năm 1956, Ajinomoto trở thành công ty đầu tiên trên thế giới sản xuất tinh thể axit amin để tiêm truyền, sản xuất các sản phẩm dinh dưỡng đường ruột và các thành phần dược phẩm. Sau đó, Công ty Ajinomoto phát triển một loạt các chế độ ăn kiêng cơ bản và các dược phẩm khác. Vì vậy Công ty Ajinomoto là một lựa chọn phù hợp cho việc phát triển môi trường nuôi cấy cho CiRA.

iPS Cell Research and Application), với nhiệm vụ sử dụng các tế bào iPS cho các phương pháp điều trị y học mới2. Và, với tư cách là công ty hàng đầu trên thế giới về nghiên cứu và sản xuất axit amin, Công ty Ajinomoto đã được lựa chọn tham gia dự án hợp tác phát triển một môi trường nuôi cấy lý tưởng cho nghiên cứu tế bào iPS của CiRA.

21.11.2017 tập 3 ④

StemFit®: Kết quả hoàn hảo cho nghiên cứu tế bào gốcThông thường, các tế bào iPS được nuôi cấy trong một môi trường bao gồm các tế bào chuột và các thành phần khác có nguồn gốc từ động vật và con người6.

StemFit® có độ an toàn cao vì nguy cơ lây nhiễm các tác nhân sinh học ngẫu nhiên được giảm đến mức tối thiểu6. Để khẳng định điều này, Công ty Ajinomoto đã xin ý kiến của Cơ quan Dược phẩm và Thiết bị Y tế của Chính phủ Nhật Bản, cơ quan này đã xác định StemFit ® không chứa bất cứ thành phần nào có nguồn gốc từ động vật hoặc người sau một quá trình đánh giá chuyên sâu6.

Thêm vào đó, StemFit® là một môi trường nuôi cấy có hiệu suất cao, chất lượng cao. Các tế bào sản sinh trong môi trường nuôi cấy StemFit® có tốc độ tăng trưởng cao. Điều này làm cho nghiên cứu không chỉ hiệu quả hơn, mà còn tiết kiệm chi phí hơn6.

Định hướng tương laiVậy, tương lai của nghiên cứu iPS là gì? Các khả năng không thể dự đoán hết được. Ngay từ năm 2000, Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ đã tuyên bố rằng “...nghiên cứu liên quan đến tế bào gốc đa năng của người...hứa hẹn mang lại các phương pháp điều trị mới và những phương pháp chữa trị tiềm năng cho nhiều bệnh và tổn thương làm suy nhược, bao gồm bệnh Parkinson, đái tháo đường, bệnh tim, đa xơ cứng, bỏng và chấn thương tủy sống.”3

Một lĩnh vực cũng thú vị không kém y học tái tạo là khám phá dược phẩm. Tế bào iPS có thể giúp các nhà nghiên cứu khám phá những phương pháp điều trị mới nhanh hơn trước đây, với một số công trình tân tiến nhất đang được tiến hành tại CiRA. Giáo sư Junya Toguchida đã làm rõ cơ chế của FOP (Fibrodysplasia ossificans progressiva – Loạn sản xơ canxi hóa tiến triển), một tình trạng gây suy nhược xương trong mô cơ và những vị trí khác mà đáng ra không nên có, và tìm ra một loại thuốc có khả năng chữa được bệnh này. FOP rất hiếm gặp – ước tính chỉ có khoảng 80 bệnh nhân bị bệnh này ở Nhật Bản– nhưng nhờ vào việc sử dụng tế bào iPS trong phát triển dược phẩm, nay các bệnh nhân đã có thể hy vọng4.

■ Ví dụ về y học tái tạo sử dụng tế bào iPS của người

Một sáng kiến thú vị khác tại CiRA được đặt tên là dự án Kho Tế bào iPS cho Y học Tái tạo. Dự án này nhằm sản xuất và lưu trữ tế bào iPS, do đó có khả năng chấp nhận cao bởi cơ thể các bệnh nhân có nhu cầu. Bởi một trong những rào cản lớn nhất đối với y học tái tạo sử dụng tế bào iPS là chi phí và thời gian cần thiết để sản xuất tế bào iPS từ các tế bào soma, cho nên, sự lưu trữ sẵn sản phẩm này tại các bệnh viện và viện nghiên cứu trên thế giới được kỳ vọng là sẽ mang lại tác động tích cực5. Và dĩ nhiên, việc sử dụng môi trường nuôi cấy StemFit® của Công ty Ajinomoto là một phần của quy trình tiêu chuẩn tại CiRA.

Công ty Ajinomoto có thể sẽ không bao giờ được trao tặng giải thưởng Nobel. Nhưng chúng tôi tự hào và vinh dự vì có thể góp phần tạo ra lợi ích từ một phát hiện đột phá được trao tặng giải thưởng Nobel đến với các nhà nghiên cứu trên thế giới. Chúng tôi hi vọng có thể tiếp tục đóng góp vào việc xây dựng một kỷ nguyên mới của sức khỏe và y học cho toàn thế giới.

Tạo tế bào iPS

Tạo và nhân tếbào iPS

Lấy tế bào từ đối tượng

Cấy ghép

Biệt hóa

Nhân tế bào iPS

Biệt hóa thành tếbào võng mạc

Biệt hóa thànhtế bào cơ tim

Biệt hóa thành tếbào nơ-ron (nơ-ron)

Điều trị thoái hóa điểmvàng do tuổi tác

Cấy ghép tế bào biệt hóa giống hoàntoàn về mặt di truyền vào cơ quan bị

rối loạn (suy yếu) trên cùng một đối tượngĐiều trị ngừng tim

(suy tim)Điều trị tổn thương

tủy sống

Về Ajinomoto Co., Inc.Công ty Ajinomoto là một nhà sản xuất toàn cầu về gia vị, thực phẩm chế biến, đồ uống, axit amin, dược phẩm và hóa chất chuyên dụng chất lượng cao. Trong suốt nhiều thập kỷ, Công ty Ajinomoto đã đóng góp cho việc phát triển thực phẩm và sức khỏe con người thông qua việc ứng dụng rộng rãi các công nghệ axit amin. Ngày nay, công ty quan tâm nhiều hơn đến các giải pháp cải thiện nguồn thực phẩm, sức khỏe con người và sự bền vững toàn cầu. Được thành lập từ năm 1909 và đến nay có mạng lưới vận hành ở 30 quốc gia và khu vực, Công ty Ajinomoto có doanh số ròng đạt 1.091,1 tỷ Yên Nhật (10,07 tỷ USD) trong năm tài chính 2016. Để biết thêm về Công ty Ajinomoto (TYO:2802), vui lòng truy cập website www.ajinomoto.com. Để biết thêm thông tin hoặc tài liệu tham khảo và y văn hỗ trợ bất cứ thông tin nào được cung cấp trong bản tin này, vui lòng liên hệ với Phòng Truyền thông Toàn cầu của Ajinomoto Co., Inc. tại địa chỉ email: ajigcd_newsletter@ajinomoto.com

21.11.2017 tập 3 ⑤

Tài liệu tham khảo:

1. “History of Stem Cell Research — A Timeline,” Bệnh viện Nhi Boston,

http://stemcell.childrenshospital.org/about-stem-cells/history/

2. “Message from the Director,” Trung tâm Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào iPS,

Đại học Kyoto, https://www.cira.kyoto-u.ac.jp/e/about/director.html.

3. “NIH Publishes Final Guidelines For Stem Cell Research,”

Viện Y tế Quốc gia, 2000, Tạp chí Khoa học ScienceDaily,

https://stemcells.nih.gov/policy/2009-guidelines.htm

4. “iPS Cell Drug Discovery Taking off with First Clinical Trial,” Nikkei Asian Review,

2017, https://asia.nikkei.com/Tech-Science/Science/

iPS-cell-drug-discovery-taking-off-with-first-clinical-trial

5. “CiRA Starts Distributing iPS Cell Stock,” Đại học Kyoto, 2015,

http://www.kyoto-u.ac.jp/en/about/events_news/department/ips/news/2015/

150806_1.html

6. Dữ liệu trên hồ sơ.

Chú thích:

Hợp tửTế bào trứng được thụ tinh.

Tế bào gốc đa năng

Mô tả các tế bào có khả năng biệt hóa thành tất cả các loại tế bào cấu tạo nên cơ

thể; các tế bào gốc phôi thai được coi là tế bào gốc đa năng.

PMDA (Cơ quan Dược phẩm và Thiết bị Y tế)

PDMA là một cơ quan thuộc Chính phủ Nhật Bản, hợp tác với Bộ Y tế, Lao động

và Phúc lợi.