Tiềm năng sửa chữa di truyền trong bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne

0
848

Bằng cách sử dụng một kỹ thuật “editing”, các kỹ sư y sinh tại Đại học Duke có khả năng sửa chữa một khiếm khuyết liên quan đến một trong những rối loạn di truyền phổ biến nhất, bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne, trong các mẫu tế bào từ các bệnh nhân bị mắc căn bệnh này.

Thay cho hướng tiếp cận liệu pháp gen phổ biến bằng cách thêm vật liệu di truyền mới để “ghi đè” lên gen lỗi, các nhà khoa học ở Duke đã phát triển một hướng mới nhằm thay các gen đột biến bằng các gen có chức năng bình thường. Các nhà nghiên cứu ở Duke tin rằng hướng tiếp cận của họ có thể an toàn hơn và ổn định hơn những liệu pháp gen hiện tại. Các nhà nghiên cứu hiện nay tiến hành các nghiên cứu xa hơn của hướng tiếp cận mới này trong mô hình động vật bệnh.

Bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne là một bệnh di truyền tác động đến 1 trong 3600 trẻ nam mới sinh. Đột biến được tìm thấy trên nhiễm sắc thể X mà ở nam chỉ có 1 NST X nên khả năng biểu hiện bệnh cao hơn. Nữ với 2 NST X, có lẽ có tối thiểu một bản sao của đột biến này. Bệnh nhân với bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne không thể tạo ra protein dystrophin, cần thiết cho việc duy trì sự dung nạp cấu trúc của các sợi cơ. Theo thời gian, bệnh nhân bị rối loạn sẽ mất cơ dần dần, dẫn đến tê liệt và cuối cùng là tử vong, thường là ở đột tuổi 25.

Charles Gersbach, Phó giáo sư kỹ thuật y sinh tại Đại học Kỹ thuật, đồng thời là thành viên của Viện Khoa học Gen và Chính sách Duke đã nói rằng: “Hướng tiếp cận di truyền trong điều trị bệnh, thường liên quan đến việc thêm các gen bình thường để bù đắp cho các gen bị đột biến. Tuy nhiên, điều này có thể gây ra các vấn đề khác không lường trước được, hoặc hiệu quả tác động điều trị bệnh không duy trì được lâu.”

David Ousterout, sinh viên kỹ thuật y sinh học tại phòng thí nghiệm Duke, do Gersbach hướng dẫn cho biết: “Thực sự, hướng tiếp cận của chúng tôi đã sửa chữa được các gen bị lỗi, điều này đơn giản hơn nhiều. Đơn giản là tìm những gen bị lỗi và sửa chữa chúng, để chúng có thể bắt đầu sản xuất lại một loại protein chức năng. “Các kết quả nghiên cứu tại Duke đã được công bố trực tuyến trong tạp chí Liệu pháp Phân tử của Hiệp hội Liệu pháp Gen và Tế bào. Dự án này được tài trợ bởi Quỹ Hartwell, Quỹ March of Dimes và Viện Y tế Quốc gia.

Các thí nghiệm tại Duke được thực hiện trên các mẫu tế bào từ các bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne, có thể được thực hiện bằng cách sử dụng một công nghệ mới để  tạo ra các protein tổng hợp được gọi là những nuclease tác động giống chất kích hoạt phiên mã (Transcription Activator-Like Effector Nucleases – TALENS), đó là các enzym nhân tạo có thể được thiết kế để gắn kết và sửa đổi hầu hết các trình tự gen.

Những TALENS liên kết với các gen khiếm khuyết, và có thể sửa đột biến để tạo ra một gen hoạt động bình thường. Gersbach nói. “Hiện nay không có phương pháp điều trị hiệu quả cho căn bệnh này. Bệnh nhân thường phải sử dụng xe lăn khi lên mười tuổi và nhiều người chết ở cuối tuổi thiếu niên hoặc đầu tuổi hai mươi.”

Các TALEN tìm thấy vị trí mục tiêu của nó trong bộ gen của con người bằng cách gắn vào DNA (màu xanh lá cây), với một protein được thiết kế để nhận diện DNA (màu cam). Khi protein tìm thấy vị trí mục tiêu của nó, DNA được sửa đổi bởi các vùng enzyme của protein (màu xanh lam).

Bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne đã được mở rộng nghiên cứu bởi các nhà khoa học, và người ta tin rằng hơn 60 phần trăm bệnh nhân với loại đột biến này có thể được điều trị bằng phương pháp điều trị mới được tìm ra. “Các nghiên cứu trước cho thấy có sự phục hồi việc sản xuất protein dystrophin, làm giảm triệu chứng bệnh khi biểu hiện trong mô cơ xương,” Ousterout nói. Gersbach cho rằng “Cách tiếp cận tương tự có thể hữu ích trong điều trị các bệnh di truyền khác, các bệnh mà do một vài đột biến gen chịu trách nhiệm, chẳng hạn như bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh ưa chảy máu, hoặc chứng loạn dưỡng cơ khác.”

Nguyễn Thị Kiều Oanh
ngtkioanh@gmail.com
Nguồn: http://www.sciencedaily.com/releases/2013/06/130604153946.htm