Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào

Quá trình trao đổi chất của cơ thể được tập trung chủ yếu ở trong từng tế bào. Sự chuyển hóa vật chất chủ yếu xảy ra trong tế bào và có tính quyết định đến sự tồn tại của cơ thể sống. Ở tế bào động vật, ngoài tác động của hoạt động enzyme, hệ dịch quanh tế bào, chúng còn bị tác động rất mạnh bởi hệ thần kinh. Hệ thần kinh thu nhận những phản xạ phong phú từ bên ngoài và bên trong tế bào, điều khiển một cách hài hòa toàn bộ quá trình trao đổi chất ở tế bào. Sự rối loạn quá trình trao đổi chất ở tế bào có liên quan rất chặt chẽ đến sự điều khiển của hệ thần kinh. Do đó, việc trao đổi chất của tế bào động vật ở cơ thể sống là hết sức phức tạp. Khi nuôi cấy tế bào in vitro, các quá trình trao đổi chất của tế bào hoàn toàn tuân theo các đặc điểm của một tế bào độc lập, giống như quá trình trao đổi chất ở tế bào vi sinh vật. Khi đó, tế bào động vật trở thành một thực thể độc lập không tuân theo các qui luật của mô và qui luật của cơ thể đa bào. Việc nuôi cấy tế bào động vật được thực hiện trên cơ sở điều khiển quá trình tổng hợp enzyme và điều khiển các hoạt động của enzyme. Sự hoạt động của enzyme cũng như quá trình tổng hợp enzyme sẽ quyết định khả năng phát triển của tế bào, khả năng tạo ra những sản phẩm trao đổi chất của tế bào cũng như khả năngphân chia tế bào. Hai vấn đề mang tính chất quyết định trong việc điều khiển quá trình tổng hợp và hoạt động của tế bào: Bản chất tự nhiên – nguồn gốc – của tế bào giúp định hướng sản phẩm cuối. Yếu tố môi trường quyết định tính trạng riêng biệt của tế bào giúp tính trạng đó được biểu hiện ra trong quá trình nuôi cấy. Mọi tác động của môi trường đến tế bào nuôi cấy invitro đều là những tác động trực tiếp, xảy ra rất nhanh và rất mãnh liệt; do đó khi tiến hành kỹ thuật nuôi cấy in vitro cần tạo ra sự hài hòa trong mọi tác động đến sự trao đổi chất của tế bào được nuôi cấy.

pdf35 trang | Chia sẻ: ngtr9097 | Lượt xem: 2475 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 1 PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT CÔNG NGHỆ NUÔI CẤY TẾ BÀO 1. ðặc ñiểm tế bào ñộng vật 1.1 Sự ñiều hòa trao ñổi chất Quá trình trao ñổi chất của cơ thể ñược tập trung chủ yếu ở trong từng tế bào. Sự chuyển hóa vật chất chủ yếu xảy ra trong tế bào và có tính quyết ñịnh ñến sự tồn tại của cơ thể sống. Ở tế bào ñộng vật, ngoài tác ñộng của hoạt ñộng enzyme, hệ dịch quanh tế bào, chúng còn bị tác ñộng rất mạnh bởi hệ thần kinh. Hệ thần kinh thu nhận những phản xạ phong phú từ bên ngoài và bên trong tế bào, ñiều khiển một cách hài hòa toàn bộ quá trình trao ñổi chất ở tế bào. Sự rối loạn quá trình trao ñổi chất ở tế bào có liên quan rất chặt chẽ ñến sự ñiều khiển của hệ thần kinh. Do ñó, việc trao ñổi chất của tế bào ñộng vật ở cơ thể sống là hết sức phức tạp. Khi nuôi cấy tế bào in vitro, các quá trình trao ñổi chất của tế bào hoàn toàn tuân theo các ñặc ñiểm của một tế bào ñộc lập, giống như quá trình trao ñổi chất ở tế bào vi sinh vật. Khi ñó, tế bào ñộng vật trở thành một thực thể ñộc lập không tuân theo các qui luật của mô và qui luật của cơ thể ña bào. Việc nuôi cấy tế bào ñộng vật ñược thực hiện trên cơ sở ñiều khiển quá trình tổng hợp enzyme và ñiều khiển các hoạt ñộng của enzyme. Sự hoạt ñộng của enzyme cũng như quá trình tổng hợp enzyme sẽ quyết ñịnh khả năng phát triển của tế bào, khả năng tạo ra những sản phẩm trao ñổi chất của tế bào cũng như khả năng phân chia tế bào. Hai vấn ñề mang tính chất quyết ñịnh trong việc ñiều khiển quá trình tổng hợp và hoạt ñộng của tế bào: Bản chất tự nhiên – nguồn gốc – của tế bào giúp ñịnh hướng sản phẩm cuối. Yếu tố môi trường quyết ñịnh tính trạng riêng biệt của tế bào giúp tính trạng ñó ñược biểu hiện ra trong quá trình nuôi cấy. Mọi tác ñộng của môi trường ñến tế bào nuôi cấy in vitro ñều là những tác ñộng trực tiếp, xảy ra rất nhanh và rất mãnh liệt; do ñó khi tiến hành kỹ thuật nuôi cấy in vitro cần tạo ra sự hài hòa trong mọi tác ñộng ñến sự trao ñổi chất của tế bào ñược nuôi cấy. 1.2 Tính chất cơ học yếu Tế bào ñộng vật không có thành tế bào, chúng chỉ ñược bao bọc bởi một màng tế bào. Màng tế bào như một thành phần duy nhất ngăn cách giữa tế bào với tế bào trong mô. Các tế bào ñộng vật trong mô liên kết với nhau qua gian bào. Sự liên kết các tế bào trong mô này thường ở những vị trí ñặc biệt. Trong những ñiểm kết nối chứa ñầy các phân tử protein có tên khoa học là glycoprotein. Các protein này kết nối với sợi actin trong tế bào chất. Kích thước tế bào ñộng vật thường rất lớn, trung bình khoảng 10µm, lại không có vách tế bào nên có tính chất cơ học yếu. Do ñó, nên khi thiết kế các thiết bị lên men hay trong quá trình vận hành nuôi cấy cần phải sử dụng máy mắc hay cánh khuấy có tốc ñộ rất thấp ñể tránh sự phá vỡ tế bào. Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 2 1.3 Khả năng phân chia và tốc ñộ tăng trưởng chậm Ở ñộng vật, một chu trình tế bào thường kéo dài khoảng 20 – 70 giờ. Thời gian phân chia của tế bào có liên quan ñến sự ñấu tranh sinh tồn và sự bảo toàn tính di truyền của một loài; do ñó nó mang tính chất loài. Các yếu tố môi trường bên ngoài thường tác ñộng gián tiếp ñến tế bào ñộng vật. Sự phát triển của tế bào trong các mô của ñộng vật thường xảy ra một cách hài hòa giữa các mô trong toàn bộ cơ thể, giúp tạo ra hình thái riêng biệt cho từng loài và từng cá thể. Nếu trong một ñiều kiện nào ñó, một loại tế bào trong cơ thể ña bào lại tăng số lượng một cách bất thường, cơ thể sẽ chuyển sang trạng thái bệnh lý. Ngoài khả năng tăng chậm về số lượng tế bào, sự phát triển của tế bào ñộng vật xảy ra cũng rất chậm, gây khó khăn cho việc nuôi cấy tế bào ñộng vật in vitro. 1.4 Nhân ñôi trong quá trình phát triển cần giá ñỡ Trong cơ thể người và ñộng vật tồn tại hai loại tế bào: Loại tế bào tự do: tế bào máu, tế bào sinh dục. Loại tế bào ở dạng liên kết trong các mô. Tế bào máu là loại tế bào hoàn toàn tự do, tồn tại trong hệ tuần hoàn. Nhờ trạng thái tự do này mà tế bào máu có chức năng rất riêng biệt. Tế bào sinh dục thuộc loại tế bào bán tự do. Có nghĩa chỉ tồn tại tự do ở trạng thái sinh lý nhất ñịnh. Các tế bào còn lại tồn tại trong mô, chúng chỉ có thể tăng số lượng và phát triển trên một giá ñỡ nào ñó. 1.5 Chịu ảnh hưởng rất mạnh bởi sản phẩm trao ñổi chất của tế bào Các nhà khoa học gọi cơ chế này là cơ chế kìm hãm ngược bởi sản phẩm cuối (feed back). Thực ra, bất kỳ tế bào sinh vật nào ñều cũng biểu hiện cơ chế này. ðiểm khác biệt của tế bào ñộng vật là ở chỗ quá trình tổng hợp thừa ít xảy ra và hiện tượng các sản phẩm trao ñổi chất từ trong tế bào thoát ra khỏi tế bào thường rất chậm. 1.6 Khả năng tiếp nhận gen lạ Xét về cấu trúc tế bào, tế bào ñộng vật ñược xem như một loại tế bào trần tự nhiên. Chúng ñược bao bọc chỉ bởi một lớp màng, do ñó, trong trường hợp chúng tồn tại ở trạng thái tự do, khả năng nhận dòng thông tin di truyền lạ (thông tin di truyền từ virus…) hoặc khi cho những tế bào ñộng vật có thông tin di truyền khác nhau (nhân khác nhau) ở gần nhau, sẽ xảy ra hiện tượng trao ñổi vật chất di truyền. Hiện tượng này tạo ra các tế bào lai (hybridoma). Hiện tượng lai này có ý nghĩa rất lớn trong việc tạo ra dòng lai mới. 1.7 Khả năng bảo quản trong ñiều kiện nhân tạo Tế bào ñộng vật cần phải ñược bảo quản trong những ñiều kiện hết sức ñặc biệt mới có thể giữ ñược những ñặc tính riêng của nó. Người ta thường sử dụng nitrogen lỏng hoặc bơm những chất phụ gia vào các dòng tế bào ñộng vật và bảo quản chúng ở nhiệt ñộ - 70oC. Bằng biện pháp này, tế bào ñộng vật vẫn duy trì ñược ñặc tính của chúng trong thời gian rất dài. Khi sử dụng, tế bào ñộng vật ñược Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 3 tiến hành giải ñông và ñược hoạt hóa ñể phục hồi lại khả năng tăn trưởng và phân chia như trước khi ñem bảo quản. Ngoài ra, tế bào ñộng vật rất kém thích nghi với ñiều kiện môi trường, rất nhạy cảm với kim loại. Trong quá trình phát triển trong môi trường nhân tạo, chúng rất cần huyết thanh, hormone. 2. Tế bào mầm (Stem Cell) Trong cơ thể ñộng vật có một loại tế bào luôn luôn sẵn sàng bù ñắp những mất mát, tổn thương bất kỳ nào ñó của cơ thể: sự tạo máu, liền cơ, xương, da, mọc tóc,… nhưng trước ñây người ta không chú ý ñến tiềm năng và vai trò của tế bào này. Tế bào mầm là những tế bào có khả năng phân chia ở những giai ñoạn không xác ñịnh trong quá trình nuôi cấy và có thể biệt hóa tạo ra những tế bào chuyên biệt. ðịnh nghĩa tương ñối về tế bào mầm như sau: tế bào mầm là những tế bào có khả năng cho sự tái tạo kéo dài vô hạn, và vì vậy, có thể giúp tạo ra ít nhất là một kiểu tế bào hậu duệ có khả năng biệt hóa cao. Thông thường còn có một loại tế bào trung gian giữa tế bào mầm và tế bào ñã biệt hóa (tế bào ñích): Một số ñặc ñiểm sinh học của tế bào mầm 2. 1 ðặc ñiểm chức năng Luôn phân chia ñể tạo ra tế bào mới. Là nguồn gốc của sự gia tăng số lượng tế bào trong cơ thể. Có khả năng tạo nhiều kiểu tế bào ñích khác nhau. Có cơ chế ñiều hòa gen ñặc biệt. Dễ dàng thích nghi. 2.2 ðặc ñiểm tiến hóa Các nhà khoa học cho rằng tế bào mầm là nguồn gốc của sự tiến hóa, tuy nhiên người ta vẫn chưa xác ñịnh ñược thời ñiểm xuất hiện của các tế bào mầm trong các tổ chức sinh học, cũng như những yếu tố ñiều khiển sự khác biệt ñó. 2.3 Hai phương thức tái tạo và biệt hóa của tế bào mầm. Sự tái tạo trực tiếp xảy ra bằng cách phân chia bất ñối xứng: một tế bào gốc ra hai tế bào con, trong hai tế bào con ñó sẽ có một tế bào gốc và một tế bào tiền biệt hóa, và chỉ có tế bào tiền biệt hóa mới tiếp tục phân chia hoặc biệt hóa tiếp theo. Cơ chế ñiều hòa mức ñộ cao: o Tế bào mầm tạo ra hai tế bào con ñều có khả năng tiền biệt hóa như nhau. Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 4 o Các tế bào tiền biệt hóa ñều có khả năng biệt khóa theo các con ñường khác nhau và ở nhiều giai ñoạn khác nhau. 3. Sinh học của tế bào ñộng vật trong quá trình nuôi cấy. 3.1 Môi trường nuôi cấy Trạng thái của tế bào ñộng vật trong quá trình nuôi cấy tương tự như một kiểu chức năng sinh lý thường xuyên tồn tại trong cơ thể ñộng vật. Trong quá trình nuôi cấy, khi có sự biến ñổi ñiều kiện môi trường thì ñặc tính của tế bào sẽ thay ñổi theo. Những tế bào không tăng sinh bình thường in vivo (trong cơ thể) có thể tăng sinh trong in vitro; hơn nữa trong ñiều kiện in vivo, những tương tác giữa tế bào với tế bào và giữa tế bào với chất gian bào giảm xuống vì chúng ñồng dạng với nhau và không có ñược một cấu trúc 3 chiều, ñồng thời, hormone và các chất dinh dưỡng cung cấp dễ bị biến ñổi. Lý do này khiến các nhà khoa học tập trung nghiên cứu xây dựng một môi trường phù hợp cho sự tăng trưởng, chuyển ñộng ñến vị trí cơ chất, tăng sinh của những tế bào không chuyên biệt hơn là môi trường cần thiết cho sự biểu hiện các chứ năng khác nhau của tế bào. Việc sử dụng môi trường thích hơp, cung cấp dưỡng chất, hormone và cơ chất là những vấn ñề cơ bản cho sự biểu hiện những chức năng chuyên biệt của tế bào. Trước khi duy trì những ñiều kiện chuyên biệt như vậy, cần phải kiểm tra trong những trường hợp có thể xảy ra khi tiến hành nuôi cấy sơ khởi cũng như nuôi cấy dòng tế bào sau ñó. 3.2 Khởi ñầu việc nuôi cấy (nuôi cấy sơ khởi) Việc nuôi cấy ñược bắt ñầu tiến hành khi tế bào ñược tách ra từ mô bằng phương pháp cơ học hay bằng phương pháp xử lý enzyme, và có thể tăng trưởng trong môi trường thích hợp. Cho dù tế bào ñược tách ra bằng bất kỳ phương pháp vào thì ñây vẫn là giai ñoạn chọn lọc ñầu tiên của quá trình nuôi cấy ñể cuối cùng có thể thu các dòng tế bào tương ñối ñồng dạng. Bảng 1: Những yếu tố ảnh hưởng lên sự phát triển của dòng tế bào Giai ñoạn Yếu tố ảnh hưởng lên sự chọn lọc Mẫu cấy sơ khởi Tách tế bào bằng enzyme Cô lập Tách tế bào bằng phương pháp cơ học Tách tế bào bằng enzyme. Nuôi cấy sơ khởi Tăng trưởng nhanh Bám vào cơ chất và tăng kích thước. Cấy chuyền Nhạy cảm với trepsin Sự hạn chế dưỡng chất, hormone, cơ chất. ðược nhân lên như một dòng Tốc ñộ tăng trưởng tương ñối của các tế bào khác nhau. Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 5 tế bào Ảnh hưởng của mật ñộ tế bào lên sự vượt trội của các kiểu hình bình thường hay kiểu hình biến ñổi. Sự hạn chế dưỡng chất, hormone và cơ chất. Lão suy, biến ñổi gen Các tế bào thường chết. Các tế bào biến ñổi tăng trưởng mạnh. Trong giai ñoạn nuôi cấy sơ khởi (primary culture) (giai ñoạn từ khi tế bào ñược tách ra khỏi mô và ñược nuôi cấy in vitro), sự chọn lọc dựa vào ñặc tính của tế bào như tế bào có thể ñược tách ra khỏi mẫu cấy ban ñầu một cách dễ dàng. ðối với những tế bào phân tán, chỉ có những tế bào nào còn sống sau khi tách rời khỏi nhau và bám vào cơ chất thành một lớp mỏng hoặc tồn tại ñược trong dịch huyền phù thì sẽ trở thành ñối tượng cơ bản của quá trình nuôi cấy sơ khởi. Nếu giai ñoạn nuôi cấy sơ khởi kéo dài ñược hơn vài giờ ñồng hồ thì bước chọn lọc tiếp theo sẽ xảy ra. Những tế bào có khả năng tăng sinh sẽ tăng lên, một vài loại tế bào sẽ sống nhưng không tăng sinh, một số khác sẽ không sống ñược trong ñiều kiện nuôi cấy này. Vì lý do này, sự phân bố của các loai tế bào sẽ tiếp tục thay ñổi cho ñến khi bề mặt của cơ chất hoàn toàn ñược bao phủ bởi tế bào (trong trường hợp tế bào nuôi cấy tạo thành từng lớp ñơn). Khi ñó, tỷ lệ tế bào nhạy cảm với mật ñộ tới hạn sẽ từ từ giảm xuống, còn tỷ lệ những tế bào không nhạy cảm với mật ñộ tới hạn sẽ tăng lên. Việc giữa cho mật ñộ tế bào thấp, ví dụ như cấy chuyền thường xuyên, sẽ giúp duy trì kiểu hình bình thường của tế bào trong quá trình nuôi cấy như trường hợp nguyên bào sợi của chuột, và những tế bào biến ñổi tự phát có khuynh hướng tăng trưởng mạnh khi mật ñộ tế bào cao (Tadaro và Green, 1963; Brouty – Boyé và cộng sự, 1979) Một vài khía cạnh của các chức năng chuyên biệt của tế bào có thể có biểu hiện mạnh hơn trong giai ñoạn nuôi cấy sơ khởi, ñặc biệt là khi tất cả các bề mặt của cơ chất ñều ñược tế bào bám vào và các tế bào tạo ra môi quan hệ gần với nhau. Tế bào thu ñược trong giai ñoạn này ñược gọi là tế bào sơ khởi (primary cell). Các tế bào sơ khởi không ñồng nhất với nhau do chúng là các thế hệ con cháu của nhiều loại tế bào ban ñầu khác nhau. Ở giai ñoạn này, tế bào nuôi cấy có hình thái gần giống với mô cha mẹ nhất. 3.3 Sự phát triển của dòng tế bào Sau lần cấy chuyền ñầu tiên các tế bào sơ khởi ñược thu nhận ổn ñịnh và trở thành dòng tế bào (cell line), lúc này tế bào có thể ñược nhân lên và cấy chuyền vài lần. Qua mỗi lần cấy chuyền, những tế bào có khả năng tăng sinh cao nhất sẽ dần dần chiếm ưu thế và những tế bào không tăng sinh hoặc tăng sinh chậm sẽ bị phân tán. ðây là ñiểm nổi bật nhất sau lần cấy chuyền ñầu tiên khi có sự khác nhau về khả năng tăng sinh cùng với khả năng biến ñổi ñể chịu ñựng ñược những tác ñộng của trypsin và sự cấy chuyền tế bào. Mặc dù vẫn có sự chọn lọc và sự tiến triển về hình thái, nhưng lần cấy chuyền thứ ba trở nên ổn ñịnh hơn, ñiển hình là tế bào có khả năng tăng sinh nhanh chóng và mạnh mẽ. Những tế bào này thường có nguồn gốc từ trung mô, xuất phát từ những mô liên kết với Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 6 nguyên bào sợi và các yếu tố mạch. Hiện tượng ñược biết ñến là sự tăng trưởng mạnh của nguyên bào sợi và trở thành những dòng tế bào hữu dụng ví dụ như W138 – nguyên bào sợi của phôi phổi người, BHK21 – nguyên bào sợi của thận chuột ñồng con và có lẽ nổi bật hơn hết là tế bào L – nguyên bào sợi dưới dạng da ñược xử lý với methylcholanthrene. ðó là một trong những thách thức chủ yếu của lĩnh vực nuôi cấy mô từ khi lĩnh vực này mới ñược khởi ñầu: làm cách nào ñể ngăn cản sự tăng trưởng quá mức của những tế bào yếu hoặc sự tăng trưởng quá chậm của những tế bào như tế bào nhu mô gan hoặc những tế bào biểu bì hóa sừng. Nguyên nhân là do ñiều kiện môi trường không phù hợp và vấn ñề ñáng chú ý hiện nay là xây dựng ñược môi trường và chọn lọc ñược cơ chất thích hợp ñể có thể duy trì ñược nhiều dòng tế bào chuyên biệt. 3.4 Sự phát triển của những dòng tế bào liên tục Hầu hết các dòng tế bào ñều có thể sinh sản theo một kiểu không ñổi trong một số thế hệ giới hạn, ngoài ra chúng có thể chết hoặc chuyển thành dòng tế bào liên tục (continuous cell line). ðó là một số dòng tế bào có khả năng thích ưng với môi trường nuôi cấy, giữa ñược khả năng phân chia tốt và có thể cấy chuyền vĩnh viễn. Khả năng dòng tế bào tăng trưởng liên tục có lẽ phản ánh sự thay ñổi kiểu di truyền cho phép sự chọn lọc xảy ra sau ñó. Nguyên bào sợi của người có tính ưu thế, có số lượng bội thể không bị thay ñổi trong suốt thời gian sống của chúng và không tạo thành dòng tế bào liên tục, trong khi ñó các nguyên bào sợi của chuột và các tế bào ñược tách ra từ các khối u của người và ñộng vật thường bị thay ñồi số lượng bội thể trong quá trình nuôi cấy và trở thành dòng tế bào liên tục với tần số cao. Những biến ñổi trong quá trình nuôi cấy làm tăng sự biến ñổi dòng tế bào thành dòng tế bào liên tục ñược gọi là “sự biến ñổi in vitro” và có thể tự xảy ra hoặc do sự cảm ứng của hóa chất và virus. Các dòng tế bào liên tục thường có số lượng bội thể thay ñổi và số bội thể ở giữa mức nhị bội và tứ bội. Cũng chưa rõ ràng hoặc những tế bào có khả năng trở thành các dòng tế bào liên tục hiện diện sẵn trong mô nuôi cấy với số lượng rất nhỏ hoặc sau ñó những tế bào này ñược tạo ra do sự biến ñổi của một hay nhiều tế bào. Lý do thứ hai có khả năng xảy ra cao hơn, do các dòng tế bào liên tục thường xuất hiện rất trễ trong quá trình nuôi cấy, sau giai ñoạn tăng trưởng mạnh của các tế bào có trước. Tuy nhiên, khả năng còn lại có thể là do có một quần thể tế bào thứ cấp có khuynh hướng biến ñổi không giống với các tế bào còn lại. Thuật ngữ “biến ñổi” (transformation) ñược sử dụng cho quá trình hình thành dòng tế bào liên tục bởi vì các tế bào nuôi cấy phải trải qua những sự biến ñổi về hình thái và vận ñộng. Sự hình thành dòng tế bào liên tục thường diễn ra cùng với sự gia tăng phát sinh các khối u. Một số dòng tế bào liên tục hình thành cùng những biến ñổi theo các hướng không tốt như giảm nhu cầu về huyết thanh, giảm mật ñộ giới hạn của sự tăng trưởng, tăng trưởng trong môi trường bán lỏng, và bộ nhiễm sắc thể có số lượng bội thể biến ñổi… Những thay ñổi về hình thái và bản chất tương tự có thể quan sát thấy ở các tế bào biến ñổi do sự cảm ứng của hóa chất hoặc virus. Nhiều tế bào bình thường không thể biến ñổi thành dòng tế bào liên tục. Nguyên bào sợi của người có số lượng nhiễm sắc thể ổn ñịnh trong suốt ñời sống cảu nó và khi gặp một biến ñổi lớn nào ñó thì sẽ ngừng phân chia, mặc dù vẫn có thể tiếp tục sống thêm 18 tháng. Tế bào thần kinh ñệm của người và nguyên bào sợi của gà con cũng có ñặc ñiểm tương tự Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 7 như vậy. Mặt khác, tế bào biểu bì sẽ từ từ tăng thêm thời gian sống nếu như kỹ thuật nuôi cấy ñược cải tiến và còn có thể tăng khả năng tăng trưởng liên tục. ðiều này có lẽ liên quan ñến khả năng tự ñổi mới của mô in vitro. Việc nuôi cấy liên tục các nguyên bào bạch huyết cũng ñược tiến hành, mặc dù trong trường hợp này có thể sử dụng virus Epstein Barr ñể cảm ứng sự biến ñổi. Có thể ñiều kiện mở ñường cho sự phát triển của một dòng tế bào liên tục là sự thay ñổi kiểu gen vốn có của tế bào, vì vậy không có gì ngạc nhiên khi kiểu gen trong dòng tế bào liên tục khôn ổn ñịnh. Bảng 2: Những ñặc tính của dòng tế bào giới hạn và dòng tế bào liên tục Dòng tế bào giới hạn Dòng tế bào liên tục Thuận lợi Kiểu gen và kiểu hình ñiển hình gần với loại in vivo. Thường có số bội thể ổn ñịnh. Tăng trưởng nhanh. Thời gian sống không bị hạn chế. Dễ nhân dòng. Có thể nhân lên trong dịch huyền phù. Tế bào chắc. ðòi hỏi môi trường ñơn giản. ðòi hỏi lượng huyết thanh thấp. Bất lợi Thời gian sống bị hạn chế Tăng trưởng chậm. Hiệu quả bám trên cơ chất thấp. Kiểu gen không ổn ñịnh. Biến ñổi. Thường là có số bội thể không bình thường. 3.5 Sự phản phân hóa Sự phản phân hóa bao hàm ý nghĩa là những tế bào ñã phân hóa bị mất ñi tính chuyên biệt in vitro, nhưng cũng chưa rõ là: • Có thể những tế bào chưa phân hóa (trong cùng một dòng với những tế bào ñã phân hóa) tăng trưởng mạnh. • Hoặc do sự vắng mặt của các chất cảm ứng thích hợp (hormone, sự tương tác qua lại của tế bào hoặc chất gian bào) gây ra sự mất khả năng thích nghi. Trong thực tế, cả hai nguyên nhân cùng có thể xảy ra. Sự tăng sinh liên tục có thể do các tế bào chưa phân hóa không gặp ñược sự cảm ứng phù hợp của ñiều kiện môi trường ñể phân hóa. Có một sự khác biệt quan trọng giữa phản phân hóa, mất khả năng thích nghi và sự chọn lọc. • Sự phản phân hóa ñược cho là bản chất chuyên biệt của các tế bào ñã phân hóa bị mất ñi và không thể ñảo ngược ñược, ví dụ như tế bào gan sẽ mất enzyme của nó (arginase, aminotransferase,…), không thể dự trữ glycogen hoặc tạo ra protein huyết thanh, và những ñặc tính này không thể ñược cảm ứng trở lại một khi ñã bị mất ñi. • Sự mất khả năng thích nghi là sự tổng hợp các sản phẩm chuyên biệt hoặc một chức năng chuyên biệt dưới sự ñiều hòa của những hormone (hormone: tương tác giữa tế bào với tế bào, tương tác giữa tế bào và chất gian bào,…) có thể ñược tái cảm ứng khi ñiều kiện nuôi cấy thích hợp; ví dụ như cảm ứng enzyme tyrosine aminotransferase trong gan chuột bình thường ñòi hỏi phải có hormone (insulin, hydrocortisone) và sự Công nghệ nuôi cấy thịt từ tế bào GVHD: Ths. Nguyễn Thị Hiền 8 tương tác chính xác của các chất cơ bản, khi ñiều kiện nuôi cấy thích hợp các chức năng của tế bào ñã phân hóa có thể ñược biểu hiện ở một số dòng tế bào khác. • S
Luận văn liên quan