Yếu tố tăng trưởng

Yếu tố tăng trưởng (tiếng Anh: "Growth factor") là các chất tự nhiên (thường là các protein được tiết ra hoặc các hormone steroid) có khả năng kích thích quá trình phân chia tế bào, chữa lành vết thương và biệt hóa tế bào, giữ vai trò quan trọng trong điều chỉnh các quá trình tế bào.
Các yếu tố tăng trưởng hoạt động một cách đặc hiệu như các phân tử tín hiệu giữa các tế bào và trong các quá trình biệt hóa tế bào. Ví dụ yếu tố tăng trưởng biểu bì ("epidermal growth factor") tăng cường quá trình biệt hóa tạo xương, trong khi yếu tố tăng trưởng nguyên bào sợi ("fibroblast growth factor") và yếu tố tăng trưởng nội mạch ("vascular endothelial growth factor") kích thích quá trình tân sinh mạch.
Lịch sử.
Nghiên cứu về các yếu tố tăng trưởng bắt nguồn từ những cố gắng trong nuôi cấy tế bào động vật "in vitro". Thuật ngữ "factors" chỉ ra các yếu tố hiện diện trong huyết thanh động vật giúp duy trì các dòng tế bào nuôi cấy. Đầu những năm 1950, tại lab của giáo sư phôi học Viktor Hamburger, trường Đại học Washington (St. Louis), tiến sĩ Levi-Montalcini đã nghiên cứu về một hiện tượng sinh học chưa thể giải thích liên quan đến sự phát triển thần kinh ở phôi gà. Bà phát hiện rằng nếu cấy ghép một dòng tế bào ung thư bất kỳ ở đâu trên phôi đang phát triển thì các sợi thần kinh sẽ phát triển rất nhanh, thậm chí cấy ghép khối u ở nơi không gần với sợi thần kinh, chúng vẫn phát triển nhanh hơn so với phôi bình thường. Sau đó, bà đã phát triển một hệ thống nuôi cấy mô đặc biệt, đặt khối u gần hạch cảm giác ("sensory ganglion") và chỉ sau một ngày nuôi cấy, các sợi thần kinh đã kéo dài về phía khối u. Năm 1952, bà kết luận rằng phải có một loại chất sinh học nào đó được giải phóng từ các tế bào khối u này có khả năng kích thích sự phát triển của sợi thần kinh từ xa. Nhưng bà không phải là một nhà hóa sinh, để tìm hiểu về chất sinh học này, bà đã nhờ đến sự giúp đỡ của tiến sĩ Stanley Cohen (Đại học Washington tại St. Louis, Bộ môn Động vật học).
Bằng các phương pháp hóa sinh, Stantey cho rằng chất sinh học này là một protein vì những đặc tính không thể thẩm tách, bị ảnh hưởng bởi nhiệt và bất hoạt bởi protease. Tuy nhiên, để đảm bảo rằng những hiệu ứng này không phải được tạo ra từ một loài virus nào đó, ông đã tìm đến phosphodiesterase được tinh chế từ nọc rắn. Khi các tế bào khối u được xử lý với phosphodiesterase nọc rắn, hạch thần kinh phát triển nhanh gấp nhiều lần so với dịch chiết từ tế bào khối u không qua xử lý và kỳ lạ hơn, sự phát triển nhanh tương tự của hạch thần kinh cũng được quan sát thấy khi chỉ nuôi chung với phosphodiesterase nọc rắn. Điều này cho thấy, trong dịch chiết nọc rắn có một protein khác gây nên hiệu ứng này. Sau khi phân lập protein này từ nọc rắn, năm 1957, Levi-Montalcini đã tiêm nó vào túi noãn hoàng ("yolk sac") của một phôi thai đang phát triển và quan sát thấy hiệu ứng tương tự như tế bào khối u. Họ đã đặt tên cho protein mới này là "Nerve Growth Factor" (Yếu tố tăng trưởng thần kinh). Tiếp tục hợp tác thông qua nhiều nghiên cứu, họ đã phát hiện yếu tố tăng trưởng biểu bì, một yếu tố tăng trưởng thiết yếu kích thích sự tăng sinh tế bào biểu bì. Năm 1986, Levi-Montalcini và Stanley Cohen đã vinh dự đoạt giải Nobel Sinh lý và Y khoa cho công trình phát hiện ra yếu tố tăng trưởng thần kinh.
Danh sách các yếu tố tăng trưởng.
Các yếu tố tăng trưởng được phân loại dựa vào sự tương quan về cấu trúc và tiến hóa của các nhóm protein.
Yếu tố tăng trưởng ở tiểu cầu.
Ở tiểu cầu, các hạt alpha chứa các yếu tố tăng trưởng như PDGF, IGF-1, EGF và TGF-β giữ vai trò quan trọng trong quá trình lành vết thương thông qua việc triệu tập và kích thích các đại thực bào, nguyên bào sợi và tế bào nội mô.
Ứng dụng trong y tế.
Trong hai thập kỷ gần đây, các yếu tố tăng trưởng đã được áp dụng trong trị liệu các bệnh về máu, ung thư và tim mạch như sau: