Phương pháp mới điều trị hội chứng lão hóa sớm ở trẻ em

Ở những con chuột mang đột biến progeria, các nhà khoa học đã sử dụng một phương pháp chỉnh sửa gene gần giống CRISPR để sửa lỗi DNA, ngăn ngừa các tổn thương do đột biến này gây ra, theo kết quả mới được báo cáo trên tạp chí Nature. Những con chuột mắc progeria được điều trị sống khoảng 500 ngày, lâu gấp đôi so với những con không được điều trị.

"Kết quả này thật đáng kinh ngạc," nhà nghiên cứu liệu pháp gene Guangping Gao, Đại học Massachusetts, người không tham gia nghiên cứu, cho biết.

Nhóm nghiên cứu vẫn đang tiếp tục cải thiện phương pháp điều trị, đồng thời tìm cách thử nghiệm phiên bản hiện tại để điều trị cho trẻ em mắc progeria.

Ước tính có khoảng 400 người trên thế giới mắc hội chứng Hutchinson-Gilford progeria. Hội chứng này gây ra bởi một đột biến ở gene LMNA - gene sản xuất ra protein Lamin A, giúp hình thành màng nhân trong tế bào. Kết quả là tạo ra một protein bất thường, gọi là progerin, phá vỡ màng nhân và gây độc cho tế bào ở nhiều mô. Trẻ mắc hội chứng này sớm trở nên hói đầu và còi cọc, cơ thể giảm mỡ, cứng khớp, da nhăn nheo, loãng xương và xơ vữa động mạch. Những người mắc hội chứng progeria trung bình qua đời ở tuổi 14 do đau tim hoặc đột quỵ.

Các nhà nghiên cứu trước đây đã sử dụng CRISPR để phá vỡ hoạt động của gene đột biến ở chuột mắc progeria. Nhưng khi làm như vậy thì sức khỏe của chuột không được cải thiện nhiều và có thể kéo theo các đột biến gây hại. Vì vậy, David Liu ở Đại học Harvard và Viện Broad đã chuyển sang một một phương pháp chỉnh sửa chi tiết hơn, chỉnh sửa base (đơn vị nhỏ của DNA). Không giống như CRISPR, cắt cả hai chuỗi DNA, chỉnh sửa base được sử dụng trong nghiên cứu progeria chỉ cắt một chuỗi và thay đổi một base duy nhất.

Nhóm của Liu hợp tác với bác sĩ tim mạch Jonathan Brown ở Đại học Vanderbilt và Francis Collins, giám đốc Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ - nhóm của Collins chính là nhóm đã xác định được đột biến progeria vào năm 2003.

Đầu tiên, các nhà khoa học thử nghiệm chỉnh sửa base trên các tế bào được nuôi cấy từ hai bệnh nhân progeria, và nhận thấy nó đã sửa chữa đột biến đồng thời không tạo ra nhiều thay đổi không mong muốn ở những nơi khác trong bộ gene. Sau đó, để đưa liệu pháp này vào chuột, họ "đóng gói" phương tiện chỉnh sửa base vào các AAV (adeno-associated viruses), một virus vô hại dùng làm phương tiện phân phối các liệu pháp gene, và cuối cùng tiêm vào những con chuột non mang đột biến progeria.

"Kết quả tốt hơn nhiều so với những gì chúng tôi đã dám hy vọng," Collins nói. Khi những con chuột được kiểm tra vào 6 tháng sau, từ 20% đến 60% xương, cơ vân, gan, tim và động mạch chủ của chúng mang bản DNA đã sửa lỗi. Mức progerin giảm và mức lamin A tăng trong một số mô. Mặc dù những con chuột đã 2 tuần tuổi khi được điều trị (tương đương khoảng 5 tuổi ở người), những tháng sau đó, động mạch chủ của chúng hầu như không có dấu hiệu về sự phát triển mô sợi hoặc mất tế bào cơ như thường thấy ở chuột và trẻ em bị progeria. "Kết quả mới đánh dấu tiềm năng của công nghệ này," nhà nghiên cứu chỉnh sửa gene Charles Gersbach ở Đại học Duke bình luận.

Một số con chuột sau đó đã phát triển khối u gan, một vấn đề từng thấy ở những con chuột bị tiêm AAV liều cao. Nhưng đến nay không có người nào được chứng minh là đã phát triển các khối u gan do kết quả của phương pháp điều trị này. Tuy nhiên, giảm liều AAV để cải thiện độ an toàn “là một mục tiêu,” Liu nói.

Đồng tác giả nghiên cứu Leslie Gordon, vị bác sĩ ở Đại học Brown có con trai chết vì hội chứng progeria và người đồng sáng lập Quỹ Nghiên cứu Progeria, đang phát triển kế hoạch và quyên tiền để thử nghiệm ngay phương pháp điều trị này ở trẻ em.