Làm cách nào mà một phân tử đơn lại biến một tế bào thành một tế bào khác

Tất cả chỉ bằng cách là một phân tử sẽ tái lập trình một tế bào B sản xuất kháng thể thành một đại thực bào dọn dẹp. Các bằng chứng mới cho thấy sự biến đổi này là khả dĩ, vì phân tử (C/EBPa, một yếu tố phiên mã) làm đoản mạch các tế bào để chúng tái biểu hiện các gen được bảo tồn cho sự phát triển phôi. Khám phá này được đăng vào ngày 30.7.2016 trên Stem Cell Reports, tạp chí của Hiệp Hội Nghiên Cứu Tế Bào Gốc Quốc Tế.

Suốt 28 năm qua, các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng một số loại tế bào chuyên biệt có thể được chuyển đổi một cách ép buộc thành các tế bào khác, nhưng nền tảng khoa học của việc làm cách nào mà sự thay đổi này xảy ra thì vẫn còn đang non trẻ. Sự chuyển dịch biệt hóa như vậy, theo cách mà người ta gọi chúng, bao gồm biến một tế bào da thành một tế bào cơ (hoặc một tế bào cơ thành một tế bào mỡ nâu) bằng cách thêm một hay hai yếu tố phiên mã. Đây là những phân tử bám vào DNA của tế bào và làm cho các gen khác được biểu hiện.

“Trong một thời gian dài người ta vẫn chưa rõ việc ép buộc các quyết định về số phận tế bào bằng cách biểu hiện các yếu tố phiên mã trong một loại tế bào sai có thể dạy chúng ta một điều gì đó về những gì xảy ra một cách bình thường trong quá trình biệt hóa sinh lý hay không,” theo lời của tác giả cấp cao của nghiên cứu, Thomas Graf tại Center for Genomic Regulation ở Tây Ban Nha. “Điều mà chúng tôi tìm thấy đó là cả hai tiến trình điều giống nhau một cách đáng ngạc nhiên!”

Dựa trên các thí nghiệm dẫn đầu bởi tác giả số 1 của bài báo, Chris van Oevelen, sự chuyển dịch biệt hóa tế bào B xảy ra khi C/EBPa bám vào hai vùng của DNA có vai trò như 2 vùng tăng cường (enhancer) biển hiện gen. Trong khi 1 trong 2 vùng này hoạt động bình thường ở tế bào miễn dịch, vùng kia thì chỉ được kích hoạt khi các tế bào tiền thân đại thực bào đã sẳn sàng để biệt hóa. Điều này chỉ ra rằng sự hội tụ các lộ trình của hai vùng tăng cường này có thể làm cho tế bào B hành xử như một tiền thân đại thực bào, do đó gây ra sự chuyển dịch biệt hóa phi tự nhiên này.

“Điều này dạy chúng ta về cách mà một yếu tố phiên mã có thể kích hoạt một chương trình biểu hiện gen mới (trong trường hợp này là đại thực bào) nhưng cũng đã để chúng ta lại trong miền tối về phần còn lại của phương trình; đó là, làm cách nào mà yếu tố có thể làm tắt chương trình tế bào B, điều mà phải xảy ra nếu sự chuyển dịch biệt hóa hoạt động,” Graf phát biểu. “Đây là một trong những câu hỏi mà chúng tôi đang tập trung tại thời điểm hiện tại.”

Graf có hứng thú với lộ trình này vì sự chuyển dịch biệt hóa tế bào B thành đại thực bào được cảm ứng bởi C/EBPa có thể chuyển đổi cả ung thư hạch bạch huyết tế bào B hay tế bào bạch cầu ung thư thành các đại thực bào không ung thư và có chức năng. Ông tin tưởng rằng sự chuyển dịch biệt hóa được cảm ứng có thể trở thành một liệu pháp điều trị phù hợp, nếu một loại thuốc có vai trò tương tự như yếu tố phiên mã được tìm ra – chưa kể đến việc am hiểu các cơ chế của tiến trình này sẽ giúp các phòng lab trên khắp thế giới sử dụng hướng tiếp cận chuyển dịch biệt hóa để tạo ra các tế bào theo yêu cầu cho các mục đích tái tạo.

Huy Vũ (dịch)

Bài báo: http://phys.org/news/2015-07-molecule-immune-cell.html