Một người mắc bệnh di truyền gây mù lòa đã trở thành bệnh nhân đầu tiên được điều trị bằng liệu pháp gene CRISPR-Cas9 trực tiếp vào cơ thể.
Phương pháp điều trị này là một phần của một thử nghiệm lâm sàng kiểm tra khả năng mà kỹ thuật chỉnh sửa gene CRISPR-Cas9 loại bỏ các đột biến gây ra tình trạng hiếm gặp-gọi là bệnh mù bẩm sinh Leber 10 (LCA10). Hiện tại không có phương pháp điều trị nào cho căn bệnh đang là nguyên nhân hàng đầu gây mù ở trẻ em.
Trong thử nghiệm mới nhất, các thành phần của hệ thống chỉnh sửa gene - được mã hóa trong bộ gene của virus - được tiêm trực tiếp vào mắt, gần các tế bào cảm quang. Các thử nghiệm lâm sàng trước đây chỉ sử dụng CRISPR-Cas9 để chỉnh sửa bộ gene của các tế bào ngoài cơ thể (in vitro), sau đó mới tiêm trở lại bệnh nhân.
“Đây là một thử nghiệm thú vị”, Mark Pennesi, một chuyên gia về bệnh võng mạc di truyền tại Đại học Khoa học & Sức khỏe Oregon ở Portland nói. Pennesi đang hợp tác với các công ty dược phẩm Editas Medicine of Cambridge, Massachusetts và Allergan of Dublin để tiến hành thử nghiệm sử dụng kỹ thuật CRISPR-Cas9 trực tiếp vào cơ thể người - được đặt tên là BRILLIANCE.
Diệt trừ đột biến
Đây không phải là lần đầu tiên sử dụng liệu pháp chỉnh sửa gene trong cơ thể: một hệ thống chỉnh sửa gene cũ hơn, được gọi là zinc-finger nuclease (nuclease ngón tay kẽm), đã được đưa trực tiếp vào những người tham gia thử nghiệm lâm sàng. Công ty Sangamo Therapeutics ở Brisbane, California, đã thử nghiệm phương pháp điều trị bằng nuclease ngón tay kẽm cho tình trạng chuyển hóa - được gọi là hội chứng Hunter ( là một hội chứng bệnh lý bị gây ra do thiếu đi enzyme Sulfatase Iduronate, gây ra một số tổn thương nhất định ở cơ thể con người, có thể nhẹ hoặc rất nặng, ví dụ như não bộ và thể chất bị tổn thương nặng). Kỹ thuật này chèn một bản sao khỏe mạnh của gene bị ảnh hưởng vào một vị trí cụ thể trong bộ gene của tế bào gan. Mặc dù nó có vẻ an toàn, nhưng kết quả ban đầu cho thấy chưa thật sự có tác dụng giảm bớt các triệu chứng của hội chứng Hunter.
Nhưng thử nghiệm BRILLIANCE là thử nghiệm đầu tiên triển khai kỹ thuật CRISPR-Cas9 nổi tiếng - được ca ngợi vì tính linh hoạt và dễ thiết kế khi thao tác trực tiếp lên cơ thể. Trong BRILLIANCE, hệ thống chỉnh sửa gene được sử dụng để xóa đột biến gene CEP290 chịu trách nhiệm gây ra chứng bệnh mù lòa LCA10. Các nhà khoa học đánh giá, kỹ thuật CRISPR-Cas9 rất phù hợp để điều trị chứng bệnh này. Bởi vì, các liệu pháp gene thông thường trước đây sử dụng một loại virus để chèn một bản sao khỏe mạnh của gene bị đột biến vào các tế bào bị ảnh hưởng là bất khả thi. “Vì gene đột biến CEP290 quá lớn để đưa toàn bộ gene này vào bộ gene virus”, Artur Cideciyan, nhà nghiên cứu bệnh võng mạc tại Đại học Pennsylvania ở Philadelphia, nói.
Có một điểm thuận lợi để tiến hành kỹ thuật chỉnh sửa gene này ở những người mắc bệnh mù lòa là, mặc dù các đột biến trong CEP290 vô hiệu hóa các tế bào cảm nhận ánh sáng trong võng mạc, nhưng các tế bào này vẫn hiện diện và sống ở những người bị LCA10. “Hy vọng là những người mắc bệnh có thể kích hoạt lại các tế bào cảm quang đó.” Pennesi nói.
Các nhà khoa học tin tưởng vào thử nghiệm này, bởi vì kết quả ban đầu từ một liệu pháp được cho là tiền đề của kỹ thuật CRISPR-Cas9 đã đem lại kết quả khả quan. Phòng thí nghiệm Cideciyan, thuộc đại học Pennsylvania đã hợp tác với Công ty ProQR ở Leiden, Hà Lan để điều trị cho những người bị mắc chứng LCA10 bằng cách sử dụng một phương pháp điều trị thử nghiệm gọi là sepofarsen. Phương pháp này sử dụng một kỹ thuật gọi là liệu pháp antisense để điều chỉnh đột biến gây ra LCA10 từ RNA-được tạo ra từ gen CEP290, với kết quả ban đầu cho thấy có thể cải thiện thị lực ở những người mắc LCA10.
“Từ việc xử lý các tế bào trong phòng thí nghiệm đến sử dụng CRISPR-Cas9 trực tiếp trên cơ thể người là một bước ngoặt đáng kể”, Fyodor Urnov, nhà nghiên cứu chỉnh sửa gene tại Đại học California, Berkeley cho biết. Ông ví nó giống với chuyến bay vào vũ trụ so với chuyến bay bằng máy bay thông thường.