Giáo án điện tử chuyên đề Sinh học 10 chân trời Bài 4: Tế bào gốc và công nghệ tế bào gốc

CHÀO MỪNG CÁC EM ĐẾN BUỔI HỌC NGÀY HÔM NAY!

KHỞI ĐỘNG

Vậy tế bào gốc là gì? Việc sử dụng tế bào gốc đã giúp y học có những bước tiến như thế nào?

• Nhồi máu cơ tim là 1 trong những nguyên nhân hàng đầu dẫn đến tử vong ở người.
• Các nhà khoa học nhận thấy những tế bào gốc từ tuỷ xương có khả năng tái tạo thành các tế bào cơ tim và hàn gắn lại mô tim bị tổn thương.

BÀI 4: TẾ BÀO GỐC VÀ CÔNG NGHỆ TẾ BÀO GỐC

NỘI DUNG BÀI HỌC

Tế bào gốc là gì?

I

Một số thành tựu trong sử dụng tế bào gốc

II

Tầm quan trọng của việc sử dụng tế bào gốc

III

Tế bào gốc là gì?

Quan sát hình ảnh, đọc thông tin trong SCĐ, trả lời các câu hỏi:

Hình 4.1. Tiềm năng tái tạo và biệt hóa của tế bào gốc

• Tế bào gốc là gì?
• Tế bào gốc có những đặc tính nào?

HS thảo luận nhóm đôi trả lời các câu hỏi 1, 2 trong phần Hoạt động SCĐ – tr28 :

• Nhờ đâu mà một số động vật như tôm, cua, thằn lằn có thể tái sinh các phần cơ thể bị mất ?
• Người ta có thể chứng minh các đặc tính của tế bào gốc trong điều kiện in vitro không ? Giải thích.

1. Đại cương về tế bào gốc

• Tế bào gốc là các tế bào chưa biệt hoá.
• Có khả năng tự làm mới bằng cách phân chia trong một thời gian dài và biệt hoá thành bất kì kiểu tế bào trưởng thành nào

1. Đại cương về tế bào gốc

HĐ1

Một số loài động vật có thể tái sinh lại các phần cơ thể bị mất do ở vị trí xảy ra tổn thương có các tế bào gốc tiến hành phân chia để tạo các tế bào mới, các tế bào này tiến hành biệt hoá để tái tạo lại mô, cơ quan bị mất đi.

Kỳ nhông Mexico

1. Đại cương về tế bào gốc

HĐ2

• Người ta có thể chứng minh các đặc tính của tế bào gốc trong điều kiện in vitro bằng cách cho chúng tiến hành phân chia để kiểm tra khả năng biệt hoá tạo thành các mô nhất định.
• Tuy nhiên, cần lưu ý điều kiện nuôi cấy in vitro sẽ ảnh hưởng đến khả năng biệt hoá của tế bào.

THẢO LUẬN NHÓM

HS thảo luận nhóm đôi, đọc thông tim mục I.2 trả lời câu hỏi 3 trong SCĐ:

Tế bào gốc có thể được thu nhận từ những nguồn nào? Nguồn nào dễ tiến hành thu nhận hơn?

HS thảo luận nhóm đôi, trả lời các câu hỏi trong phần HĐ4, HĐ5:

Tế bào gốc được phân loại và gọi tên dựa trên những tiêu chí nào? 

HS thảo luận nhóm đôi, trả lời các câu hỏi trong phần HĐ4, HĐ5:

• Dựa vào Bảng 4.1 để trả lời các câu hỏi sau:

a) Loại tế bào gốc nào có tiềm năng biệt hoá lớn nhất? 

b) Loại tế bào gốc nào được tạo ra bởi các đột biến từ các tế bào gốc bình thường? 

HS thảo luận nhóm đôi, trả lời các câu hỏi trong phần HĐ4, HĐ5:

• Dựa vào Bảng 4.1 để trả lời các câu hỏi sau:

c) Tế bào thần kinh và tế bào cơ trưởng thành thuộc loại tế bào gốc nào? Tại sao?

2. Nguồn gốc

HĐ3

• Tế bào gốc được tách và thu thập từ rất nhiều nguồn như giai đoạn trước khi làm tổ, thai, cơ thể trưởng thành (tủy xương, não,…), sinh phẩm phụ sản, cuống rốn của trẻ mới sinh, dịch ối,…
• Trong đó, sinh phẩm phụ sản, cuống rốn và dịch ối là các nguồn dễ thu nhận hơn.

2. Nguồn gốc

HĐ4

• Tế bào gốc được phân loại và gọi tên dựa trên những tiêu chí khác nhau như nguồn gốc, tiềm năng biệt hoá, vị trí thu nhận,...

2. Nguồn gốc

HĐ5

a) Loại tế bào gốc có tiềm năng biệt hoá lớn nhất là tế bào gốc toàn năng vì có thể biệt hoá thành tất cả các loại tế bào. 

2. Nguồn gốc

HĐ5

b) Loại tế bào gốc được tạo ra bởi các đột biến từ các tế bào gốc bình thường: Tế bào gốc ung thư.

2. Nguồn gốc

HĐ5

c) Tế bào thần kinh và tế bào cơ trưởng thành thuộc loại tế bào gốc trưởng thành vì chúng được thu nhận từ cơ thể trưởng thành. 

LUYỆN TẬP

Tại sao chỉ phần lớn các loại tế bào gốc được dùng trong điều trị bệnh mà không phải tất cả các loại?

LUYỆN TẬP

• Do tiềm năng biệt hoá của mỗi loại tế bào gốc khác nhau.
• Do đó, chỉ những tế bào nào có tiềm năng biệt hoá cao có thể tạo ra nhiều loại tế bào khác nhau sẽ được ứng dụng nhiều hơn cả.

Tại sao chỉ phần lớn các loại tế bào gốc được dùng trong điều trị bệnh mà không phải tất cả các loại?

MỘT SỐ THÀNH TỰU TRONG SỬ DỤNG TẾ BÀO GỐC

Vòng 1. Nhóm chuyên gia

Nhóm 1: Cấy ghép tế bào gốc phôi, trả lời câu hỏi trong HĐ6, HĐ7

Nhóm 2: Cấy ghép tế bào gốc trưởng thành, trả lời câu hỏi trong HĐ8

Nhóm 3: Ứng dụng tế bào gốc trong liệu pháp gene, trả lời câu hỏi trong HĐ9

Nhóm 4: Tế bào gốc và ung thư, trả lời câu hỏi trong HĐ10, HĐ11, HĐ12

NHIỆM VỤ

Hãy thiết kế sơ đồ quy trình ứng dụng tế bào gốc chữa bệnh tiểu đường type I bằng kĩ thuật tạo tế bào gốc chuyển nhân.

Vòng 2. Nhóm các mảnh ghép

1. Trong y học

HĐ6

Thuận lợi

• Các tế bào gốc phôi có khả năng tăng sinh in vitro vô hạn và thông qua điều khiển, chúng có khả năng biệt hoá tạo thành nhiều loại tế bào.
• Các ES được cấy ghép có thể tồn tại, hợp nhất và có chức năng trong cơ thể nhận.

1. Trong y học

HĐ6

Hạn chế

• ES phải được điều khiển để biệt hoá thành các tế bào có chức năng chuyên biệt trước khi chúng được cấy ghép, có thể xảy ra hiện tượng đào thải miễn dịch.

1. Trong y học

HĐ7

Một số xu hướng trong việc sử dụng tế bào ES để chữa trị các bệnh ở người:

• Thu nhận các ES ở người, sau đó nuôi cấy cho các ES tiến hành biệt hoá.
• Thu nhận tế bào gốc trưởng thành, sau đó dùng kĩ thuật chuyển nhân để tạo tế bào gốc chuyển nhân.

1. Trong y học

HĐ8

• Giống nhau: Đều dựa trên khả năng tăng sinh và biệt hoá của tế bào nhằm để thay thế cho các tế bào, mô hay cơ quan bị tổn thương.
• Khác nhau: Cấy ghép các tế bào gốc trưởng thành thường là dị ghép.

1. Trong y học

HĐ9

• Có cơ hội chữa trị các bệnh di truyền bằng cách phục hồi chức năng của gene bị đột biến bằng cách đưa bổ sung gene lành vào cơ thể người, hoặc thay thế gene bệnh bằng gene lành. 
• Dùng tế bào gốc trong liệu pháp gene có thể khắc phục được những rủi ro tiềm ẩn có thể gây ra so với dùng virus.

2. Tế bào gốc và ung thư

HĐ10

Việc chữa trị các bệnh ung thư gặp rất nhiều khó khăn vì:

• Đa số các tế bào gốc ung thư được tạo ra bởi các đột biến phát sinh ở những tế bào gốc bình thường, một vài dòng khác lại được tạo ra từ các tế bào tiền thân đột biến.

2. Tế bào gốc và ung thư

HĐ10

Việc chữa trị các bệnh ung thư gặp rất nhiều khó khăn vì:

• Bệnh ung thư có quá nhiều loại khác nhau, mỗi loại lại đặc trưng theo nhiều cách khác nhau.
• Mặt khác, nhiều CSC có khả năng kháng lại nhiều phương pháp hiện nay như hoá trị, xạ trị, phẫu thuật,...

2. Tế bào gốc và ung thư

HĐ11

• “Liệu pháp biệt hoá" : CSC bị buộc phải biệt hoá, nhờ đó mà chúng sẽ bị vô hiệu hoá. Cũng có thể là để kích hoạt tiềm năng biệt hoá của CSC, đầu tiên chúng cần được tái lập trình để thành dạng giống như tế bào gốc vạn năng.

2. Tế bào gốc và ung thư

HĐ11

• Sử dụng tế bào gốc như một thiết bị chuyển tải thuốc nhằm định hướng hoá trị và xạ trị một cách trực tiếp để diệt CSC thông qua tương tác giữa tế bào với tế bào. 
• Sử dụng kháng thể đơn dòng liên kết hoá học để tiêu diệt các CSC.

2. Tế bào gốc và ung thư

HĐ11

• Sử dụng các thuốc có chứa protein liên quan trong con đường chuyển hoá và truyền tín hiệu của CSC hoặc các nhân tố hoạt động như chất tương đồng hoặc chất cạnh tranh của các protein liên quan đến con đường truyền tín hiệu trong CSC.

2. Tế bào gốc và ung thư

HĐ12

• Việc phát hiện ra các CSC và các thành công mới trong nghiên cứu ung thư thông qua CSC đã mở ra nhiều triển vọng mới trong trị liệu ung thư.
• Từ đây, có thể phát triển nhiều phương pháp nghiên cứu như: phương pháp phân biệt chức năng của các quần thể tế bào trong khối u,...

LUYỆN TẬP

TẦM QUAN TRỌNG CỦA VIỆC SỬ DỤNG TẾ BÀO GỐC

--------------- Còn tiếp ---------------