Phần I: Tế bào gốc: thành tựu và triển vọng

TẾ BÀO GỐC: thành tựu và triển vọng TS. Phạm Văn Phúc PTN Nghiên cứu và Ứng dụng Tế bào gốc Trường Đại học Khoa Học Tự nhiên Đại học Quốc gia Tp.HCM www.vinastemcelllab.com PHẦN I: Tế bào gốc là gì? THẾ GIỚI NGHIÊN CỨU TẾ BÀO GỐC Appendix Appendix 21 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 20101997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2012 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 20101997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2012 # of P ub lic at io ns : E SC s, h ES Cs , i PS Cs (b ar s) Gl ob al P ub lic at io n Sh ar e: E SC s, h ES Cs , i PS Cs (b ar s) # of P ub lic at io ns : S te m C el ls , a ll ty pe s (li ne ) Gl ob al P ub lic at io n Sh ar e: S te m C el ls , a ll ty pe s (li ne ) Number of Publications Global Publication Share ESCs hESCs iPSCs Stem Cells ESCs hESCs iPSCs Stem Cells 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 0.00% 0.03% 0.06% 0.09% 0.12% 0.15% 0.2% 0.0% 0.4% 0.6% 0.8% 1.0% 0 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 30,000 Figure 3.1 (Top): Global publication count. Figure 3.2 (Bottom): Global publication share. Graphs show data for all stem cells, (StemCells), ES cells (all organisms; ESCs), hES cells, (hESCs), and iPS cells (iPSCs) from 1996-2012. See Appendix B for a breakdown of the key concepts contained within each data set. Source: Scopus C H A P T E R 2 — T H E D Y N A M I C F I E L D O F S T E M C E L L R E S E A R C H Tốc độ nghiên cứu tế bào gốc Số lượng công trình tế bào gốc ở các chủ đề 26 Figures 7.1, 7.2 & 7.3: The number of publications incorporating the terms “regenerative medicine” [RegMed] and “drug development” [DrugDev] by cell type. Pie Charts: The percentage stem cell studies published from 2008 to 2012 incorporating “drug development,” “regenerative medicine,” or “other” by cell type. Source: Scopus 1996 ESCRegMed ESCDrugDev ESC StemCellRegMed StemCellDrugDev StemCells iPSRegMed iPSDrugDev iPS 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 20121997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 20121997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2006 2008 2010 20122007 2009 2011 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 0 200 400 600 800 1000 1200 ES Cells Number of Publications, by Theme iPS Cells 0 5000 10,000 15,000 20,000 25,000 W or ld P ub lic at io ns W or ld P ub lic at io ns W or ld P ub lic at io ns Stem Cells, All Regenerative Medicine 32% Drug Development 4% Other 64% Regenerative Medicine 47% Drug Development 11% Other 42% Regenerative Medicine 47% Drug Development 2% Other 51% C H A P T E R 2 — T H E D Y N A M I C F I E L D O F S T E M C E L L R E S E A R C H Sự tăng trưởng của số lượng nhà nghiên cứu tế bào gốc 23 increase in iPS publication volume (Figure 3.1) and decrease in citation impact (Figure 6.0) is pattern typical to new fields, and does not necessarily im- ply a decrease in research quality. Our method for calculating FWCI takes multiple years into account (see Appendix A), such that the 2012 impact is based on published studies from 2008 to 2012. The 3,080 iPS cell papers published between 2008 and 2012 achieved a citation impact of 2.93, still well above the citation impact for stem cell papers overall, and almost three times the overall citation impact of pub- lications in related subject areas, further attesting to the immediate and sustained recognition of the im- portance of this emerging field. “You know it’s a new field and you should see a decline from a high citation impact for iPS cells as more people enter the field. Then the citation im- pact should stabilize closer to the average being higher or lower depending on whether the field is more or less exciting.” —– Mahendra Rao, Director, NIH Intramural Center for Regenerative Medicine (NIH-CRM), US Department of Health and Human Services 0 4,000 8,000 12,000 16,000 20,000 0 20,000 40,000 60,000 80,000 100,000 2 7 50 129 575 1,278 2,242 3,254 5,725 3,061 445 3,507 1,222 1,393 1,567 2,166 3,727 6,363 9,712 12,528 14,072 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 # of R es ea rc he rs S te m C el ls O ve ra ll (li ne ) # of R es ea rc he rs : E SC s, h ES Cs , i PS Cs (b ar s) Active Researchers Worldwide ESCs hESCs iPSCs Stem Cells Figure 4.0: The number of world researchers active in stem cell research as estimated using the number of Sco- pus author profiles with at least one stem cell publication in the relevant year as a proxy. The bars represent ES cell (ESCs), human ES cell (hESCs), and iPS cell (iPSCs) research, and refer to the left-hand Y-axis; the line rep- resents stem cell research overall (Stem Cells), and uses the right-hand Y-axis. Source: Scopus C H A P T E R 2 — T H E D Y N A M I C F I E L D O F S T E M C E L L R E S E A R C H Sự tăng trưởng nghiên cứu tế bào gốc ở các quốc gia 30 The stem cell field as a whole is expanding and de- veloping, with increasing levels of active researchers, global research publications, and citation impact. How is this growth distributed globally, and which countries are key players or rising stars in the field? Here, we present our findings on the international stem cell research landscape, examining various se- lected countries’ activity levels and citation impact 3.1 Global Output, Growth, and Impact Our analysis examined 21 countries from 2008 to 2012; these countries were selected through discus- sion with experts in the field. The United States stands out in terms of absolute publication numbers (Figure 9.0, see next page), consistent with its high publica- tion rates across all science and engineering fields:⁸ previous research has shown the United States has globally above-average activity levels in clinical sci- ences, health and medical sciences, biological sci- ences, social sciences, business, and humanities (El- sevier, 2011). From 2006 onwards, China’s growth curve is strikingly similar to that of the USA, making China the second most productive country by vol- ume of publications (for trends by stem cell type, see Appendix D). Beyond absolute publication numbers, it is inter- esting to examine the share of each country’s stem The International Landscape 0% 0.5% 1% 1.5% 2% SGP ITA USA JPN ISR DEU KOR NLD SWE CHE CAN GBR FRA World DNK AUS TWN CHN IRN BRA IND RUS Share of Country Output: Stem Cells 1996 2000 2004 2008 2012 St em c el ls a s sh ar e of to ta l o ut pu t C H A P T E R 3 — T H E I N T E R N A T I O N A L L A N D S C A P E Figure 10.0: Stem cell publications as share of each country output 1996, 2000, 2004, 2008, and 2012. The dotted pale blue line represents global stem cell research output. Source: Scopus 8 In 2012, the United States’ science and engineering publication output was more than three times that of the next-ranked country, China. See National Science Foundation 2010. “Chapter 5: Academic Research and Development.” Science and Indicators 2010. Available at (accessed 8th November 2013). 30 Viện Tế bào gốc lớn nhất thế giới 61 Appendix G — Top Institutions The charts below identify the 30 institutions which produced the highest volume of stem cell, ES and iPS cell publications in the 2008-2012 period. The x-axis represents the publication volume and the y-axis rep- resents the FWCI of those publications. These are the same institutions represented in the collabora- tion network charts in Appendix H. Source: Scopus Top Institutions, Stem Cells Publications, 2008-2012 Fi el d- W ei gh te d Ci ta tio n Im pa ct (F W CI ), 20 08 -2 01 2 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 3000 3100 3200 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 UC San Diego Cambridge Shanghai Jiaotong U. Tokyo Columbia U. U. Heidelberg National Cancer Inst. Karolinska U. Pittsburgh Kyoto U. UCLA UCL U. Washington U. Toronto Johns Hopkins M.D. Anderson Harvard INSERM UC San Fran U. Pennsylvania U. Michigan Fred Hutchinson Baylor College of Med NUS Duke U. U. Minnesota MSKCC Stanford Seoul Nat. U. VA Med Ctr. North America Europe Asia Pacific A P P E N D I X Figure G1: The top 30 institutions based on number of stem cells publications 2008-2012. The x-axis represents the number of stem cells publications 2008-2012 and the y-axis represents the citation impact of those publications. Tế bào gốc gì được quan tâm nhiều nhất đến nay THẾ GIỚI ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC Chapter 4 Conclusion Thuốc tế bào gốc đầu tiên Prochymal giúp TẾ BÀO GỐC khẳng định vị thế của TẾ BÀO GỐC Ngày 17/5/2012, Canadian FDA cấp giấy chứng nhận cho Công ty Osiris Therapeutics về sản phẩm Prochymal sử dụng điều trị GVHD Có đến 6 bệnh mà Prochymal chỉ định điều trị: -  GVHD -  Crohn -  Bệnh suy tim cấp -  Bệnh COPD -  Đái tháo đường -  ARS (Acute Radiation Syndrome) Prochymal được cấp phép lưu hành điều trị GVHD đầu tiên tại Canada; đến nay có 9 quốc gia đã chấp nhận sản phẩm, trong đó có Mĩ Prochymal dùng để điều trị: Prochymal và GVHD Tính hiệu quả Tỉ lệ đáp ứng toàn bộ: 94% Tỉ lệ thuyên giảm hoàn toàn: 77% Tính an toàn Hoàn toàn an toàn, không độc khi truyền Trước điều trị Sau 5 ngày điều trị Sau 18 ngày điều trị Hemacord Ngày 10/11/2011, FDA Mĩ cấp chứng nhận cho sản phẩm tế bào gốc tạo máu được phân lập từ máu dây rốn. Ducord •  Ngày 4/10/2012, Sản phẩm tế bào gốc tạo máu từ máu dây rốn của ĐH Duke và Ngân hàng máu dây rốn Carolinas, Mĩ được FDA chấp giấy phép lưu hành Car$Stem   •  Điều  trị  thoái  hoá  khớp  bằng  tế  bào  gốc  máu   cuống  rốn  đồng  ghép   Ngày 1/7/2011, Liệu pháp tế bào gốc điều trị nhồi máu cơ tim được chấp nhận bởi K-FDA. Hàn Quốc là quốc gia đầu tiên trên thế giới chấp giấy chứng nhận cho 1 liệu pháp trị liệu bằng tế bào gốc; như là liệu pháp trị liệu thường quy, trong điều trị nhồi máu cơ tim. Liệu pháp tế bào gốc đầu tiên HeartiCellgram •  Là quy trình công nghệ ghép tự thân tế bào gốc trung mô tuỷ xương qua nuôi cấy tăng sinh •  06/2011, Liệu pháp tế bào tên là laViv đầu tiên do công ty Fibrocell Science sở hữu được cấp giấy phép sử dụng bởi USA FDA. •  LaViv được sử dụng để điều trị nếp nhăn da Liệu pháp tế bào đầu tiên Điều trị bằng tế bào gốc những công nghệ chưa được FDA chứng nhận Hiện nay có khoảng 50 bệnh khác nhau được FDA các nước chỉ cho phép thử nghiệm lâm sàng; tuy nhiên, nhiều trung tâm điều trị đã mở ra và điều trị nhiều bệnh khác nhau được quảng cáo trên nhiều quốc gia. Các thử nghiệm lâm sàng sử dụng MSCs được phân loại theo bệnh MSCs được thử nghiệm lâm sàng theo Phase Thử nghiệm lâm sàng tế bào gốc Theo Clinicaltrials.gov Theo Clinicaltrials.gov, đến nay đã có 4316 thử nghiệm lâm sàng tế bào gốc đã tiến hành 61% ở Mĩ 23% ở Châu Âu 7% ở Trung Quốc Ấn Độ Úc Thử nghiệm MSC lâm sàng Theo Clinicaltrials.gov Đã có 281 nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng cho điều trị bằng MSCs Trong đó: 21% ở Mĩ 35% ở Trung Quốc 23% ở Châu Âu Mexico Mĩ Latinh Theo Clinicaltrials.gov Các công ty thực hiện thử nghiệm lâm sàng Số  lượng  thử  nghiệm  lâm  sàng  tế  bào   gốc  từ  năm  2011  và  2012   Loại  tế  bào  được  sử  dụng  thử  nghiệm   lâm  sàng  từ  năm  2011  đến  2012   Bệnh  được  thử  nghiệm  lâm  sàng  từ   năm  2011  đến  2012   MỘT SỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU NỔI BẬT CỦA THẾ GIỚI Dr. Shinya Yamanaka, PhD Human  iPSCs   Dr. Kazutoshi Takahashi, PhD Direct reprogramming Brn4/Pou3f4, Sox2, Klf4, c-Myc, plus E47/Tcf3 Han et al., 2012 Ring et al., 2012 In  vivo  reprogramming   Lần đầu tiên tạo ra chuột con từ trứng/tinh trùng biệt hoá từ tế bào gốc Hayashi et al., 2011; 2012; Science; Cell Và công nghệ hỗ trợ sinh sản mới được ra đời? Sản  xuất  thịt  từ  tế  bào  gốc   world's first stem cell burger Tạo tóc người trên da chuột Tạo khí quản bằng tế bào gốc Công  nghệ  in  3D  tạo  mô   Điều  trị  bệnh  nhân  nhiễm  HIV   Tế bào gốc ung thư – nguồn gốc của di căn và kháng thuốc Quy  trình  tế  bào  gốc  đầu  $ên  EU   cấp  phép   Japan  stem-­‐cell  trial  s/rs  envy   Appendix AppendixTHẾ GIỚI THƯƠNG MẠI TẾ BÀO GỐC •  Hơn  5  tỷ  USD  các  sản  phẩm  tế  bào  gốc  đã   được  bán   •  Mỗi  năm  tăng  trưởng  30%   PHÒNG THÍ NGHIỆM NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG TẾ BÀO GỐC