Các nhà khoa học khám phá phương pháp trị liệu gen mới

Các nhà nghiên cứu đã tìm ra một phương pháp trị liệu gen mới đầy hứa hẹn. Họ đã khởi động thành công các gen không hoạt động bằng cách đưa chúng đến gần hơn với các công tắc di truyền trên ADN được gọi là bộ tăng cường, sau khi đoạn ADN nằm giữa đã được cắt bỏ bằng công nghệ CRISPR-Cas9. Chiến lược này mở ra những khả năng mới trong việc điều trị các bệnh di truyền. 

Nhóm nghiên cứu đặc biệt chỉ ra tiềm năng của công nghệ này trong điều trị bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm và bệnh tan máu bẩm sinh (beta-thalassemia), hai bệnh về máu di truyền. Trong những tình trạng này, một gen bị lỗi có thể được bù đắp bằng cách tái kích hoạt một gen hữu ích nhưng thường không hoạt động. Phương pháp ‘xóa để tuyển dụng’ này hoạt động bằng cách đơn giản thay đổi khoảng cách - mà không cần thêm gen mới hay các yếu tố lạ.

Khám phá này, được thực hiện bởi các nhà nghiên cứu từ Viện Hubrecht (nhóm De Laat), Erasmus MC và Sanquin, đã được công bố trên tạp chí Blood gần đây.

Các gen trong ADN của chúng ta mang các chỉ dẫn để tạo ra protein, thực hiện nhiều chức năng khác nhau trong tế bào của chúng ta. Nhưng không phải tất cả các gen đều hoạt động mọi lúc. Ví dụ, một số protein chỉ cần thiết khi các chất dinh dưỡng cụ thể cần được phân hủy. Các gen khác chỉ thực hiện chức năng trong quá trình phát triển phôi thai và không hoạt động sau này trong đời. Để tế bào của chúng ta hoạt động bình thường, việc điều hòa hoạt động của gen một cách chính xác là rất quan trọng. Một cách để làm điều này là thông qua các bộ tăng cường: những đoạn ADN có khả năng bật gen, giống như một công tắc di truyền.

Các bộ tăng cường có thể nằm cạnh gen mà chúng kiểm soát, nhưng cũng có thể nằm xa trên ADN. “Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phát hiện ra rằng có thể kích hoạt một gen bằng cách đưa nó đến gần hơn với một bộ tăng cường”. Anna-Karina Felder, một trong những tác giả đầu tiên của nghiên cứu, cho biết. Felder và các đồng nghiệp của cô là Sjoerd Tjalsma, Han Verhagen và Rezin Majied đã đạt được điều này bằng cách sử dụng CRISPR-Cas9, một công nghệ hoạt động như một chiếc kéo phân tử có thể được hướng dẫn rất chính xác để cắt ADN. “Chúng tôi đã hướng những chiếc kéo để cắt bỏ một đoạn ADN giữa một bộ tăng cường và gen của nó, đưa chúng lại gần nhau hơn”, Felder giải thích. “Trong các tế bào trưởng thành, điều này đã thành công tái kích hoạt các gen thường chỉ hoạt động trong quá trình phát triển phôi thai”. Nhóm gọi cách tái kích hoạt gen hoàn toàn mới này là ‘xóa để tuyển dụng’.

Chiến lược mới mang lại hy vọng cho bệnh nhân mắc bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm và bệnh tan máu bẩm sinh (beta-thalassemia). Trong các bệnh về máu di truyền này, gen globin trưởng thành bị hỏng. Điều này khiến protein hemoglobin, chịu trách nhiệm vận chuyển oxy trong các tế bào hồng cầu của chúng ta, không được hình thành một cách chính xác. Kết quả là, các tế bào hồng cầu bị phá hủy quá nhanh và bệnh nhân phải chịu các triệu chứng nghiêm trọng suốt đời như thiếu máu, mệt mỏi và cuối cùng là tổn thương nội tạng. Truyền máu thường là cần thiết.

Công nghệ xóa để tuyển dụng có thể được sử dụng để điều trị những bệnh nhân này bằng cách tận dụng gen globin bào thai. Gen này hoạt động tự nhiên trước khi sinh, và tạo ra một phần hemoglobin được sản xuất trong thai nhi. Một khi đứa trẻ ra đời, gen này sẽ bị tắt. “Ở những người mắc bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm hoặc bệnh tan máu bẩm sinh (beta-thalassemia), chính gen globin trưởng thành - động cơ chính cung cấp năng lượng cho các tế bào hồng cầu - đã bị hỏng. Nhưng globin bào thai giống như một động cơ dự phòng. Bằng cách bật lại nó, chúng ta có thể cung cấp năng lượng trở lại cho các tế bào hồng cầu và có thể chữa khỏi cho những bệnh nhân này”, Felder nói.

Nhóm nghiên cứu đã hợp tác với các nhà nghiên cứu tại Erasmus MC (Philipsen) và Sanquin (Van den Akker) để chứng minh rằng chiến lược này hoạt động trong các tế bào từ những người hiến tặng khỏe mạnh và bệnh nhân mắc bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm. Đặc biệt quan trọng là nhóm đã xác nhận hiệu quả của nó trong các tế bào gốc máu. Những tế bào này chịu trách nhiệm sản xuất mọi loại tế bào máu trong cơ thể chúng ta, bao gồm cả tế bào hồng cầu. Bằng cách tái kích hoạt globin bào thai trong các tế bào gốc máu, những tế bào này có thể tạo ra các tế bào hồng cầu khỏe mạnh thay vì các tế bào bị hỏng.

“Mặc dù chúng ta vẫn đang ở giai đoạn đầu, nhưng nghiên cứu này đặt nền tảng quan trọng cho sự phát triển của các liệu pháp gen”.

Đối với bệnh nhân thiếu máu hồng cầu hình liềm và thalassemia, phương pháp mới này có thể-trong tương lai-cung cấp một giải pháp thay thế cho liệu pháp gen đang được áp dụng hiện nay. Mặc dù liệu pháp gen hiện có đã được phê duyệt sử dụng ở châu Âu vào năm 2024, nhưng nó rất đắt đỏ, điều này hạn chế khả năng tiếp cận của bệnh nhân. Hơn nữa, phương pháp điều trị này sửa đổi một gen ức chế globin, điều này thực sự gây ra sự tái kích hoạt globin bào thai, nhưng cũng có thể ảnh hưởng đến các gen khác, với những hậu quả không xác định đối với bệnh nhân. Phương pháp xóa để tuyển dụng có thể khắc phục cả hai vấn đề này.

Vista.gov.vn