Nghiên cứu cho thấy kỹ thuật chỉnh sửa gen để bảo vệ con cháu của một người khỏi các bệnh di truyền
Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature lần đầu tiên cho thấy phôi người có thể được chỉnh sửa ở giai đoạn rất sớm của quá trình phát triển phôi thai bằng kỹ thuật chỉnh sửa gen (còn gọi là hiệu chỉnh gen) có tên là CRISPR. Nghiên cứu này, sự hợp tác giữa Viện Salk, Đại học Khoa học và Y tế Oregon ở Portland và Viện Khoa học Cơ bản ở Hàn Quốc, cho thấy các nhà nghiên cứu đã chỉnh sửa đột biến gen gây bệnh tim ở phôi người để loại bỏ căn bệnh này ở thế hệ hiện tại và các thế hệ tương lai. Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết quan trọng trong việc ngăn ngừa hàng ngàn bệnh do đột biến đơn/đa đột biến chỉ trong một gen gây ra.
Chỉnh sửa gen đơn liên quan đến bệnh trước khi bắt đầu cuộc sống
Bệnh cơ tim phì đại (HCM) là nguyên nhân phổ biến nhất gây ngừng tim đột ngột dẫn đến tử vong và ảnh hưởng đến khoảng 1 trong 500 người ở mọi lứa tuổi và giới tính. HCM được cho là bệnh tim di truyền phổ biến nhất trên toàn thế giới. Bệnh này do đột biến trội trong gen (MYBPC3) gây ra, nhưng sự hiện diện của bệnh thường không được phát hiện cho đến khi quá muộn. Những người mang bản sao đột biến của gen này có 50% khả năng truyền bệnh cho con cái của họ, do đó việc sửa chữa đột biến này trong phôi thai sẽ ngăn ngừa bệnh không chỉ ở những đứa trẻ bị ảnh hưởng mà còn ở cả con cháu của chúng trong tương lai. Sử dụng kỹ thuật thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), các nhà nghiên cứu đã tiêm các thành phần gen đã được sửa chữa vào trứng của người hiến tặng khỏe mạnh được thụ tinh bằng tinh trùng của người hiến tặng. Phương pháp của họ cho phép cơ chế sửa chữa DNA của chính các tế bào người hiến tặng sửa chữa đột biến trong chu kỳ phân chia tế bào tiếp theo. Về cơ bản, đột biến được sửa chữa bằng cách sử dụng trình tự DNA nhân tạo hoặc bản sao không đột biến của gen MYBPC3 ban đầu làm khuôn mẫu ban đầu.
Các nhà nghiên cứu đã phân tích tất cả các tế bào trong phôi sớm để xem đột biến được sửa chữa hiệu quả như thế nào. Kỹ thuật chỉnh sửa gen , mặc dù vẫn đang ở giai đoạn sơ khai, đã được chứng minh là an toàn, chính xác và hiệu quả. Nói tóm lại, “nó đang hoạt động”. Điều đáng ngạc nhiên đối với các nhà nghiên cứu là quá trình chỉnh sửa gen diễn ra rất tốt và họ không thấy bất kỳ mối lo ngại nào như gây ra đột biến ngoài mục tiêu có thể phát hiện được và/hoặc mất ổn định bộ gen. Họ đã phát triển một chiến lược mạnh mẽ để đảm bảo sửa chữa nhất quán trong tất cả các tế bào của phôi. Đây là một chiến lược mới chưa từng được báo cáo trước đây và công nghệ này đã sửa chữa thành công đột biến gen đơn gây bệnh bằng cách tận dụng phản ứng sửa chữa DNA rất độc đáo chỉ có ở phôi ở giai đoạn thụ tinh sớm.
Cuộc tranh luận đạo đức xung quanh việc chỉnh sửa gen
Những tiến bộ trong công nghệ tế bào gốc và chỉnh sửa gen – dù vẫn còn ở giai đoạn sơ khai – đã mang lại hy vọng cho hàng triệu người có thể thừa hưởng các đột biến gây bệnh trong gen của họ, bằng cách chỉ ra một kỹ thuật để ngăn ngừa và chữa trị một số bệnh như vậy. Tiềm năng của nghiên cứu này là rất lớn và có tác động mạnh mẽ; tuy nhiên, đây là một chủ đề gây tranh cãi về mặt đạo đức và bất kỳ bước nào hướng tới các nghiên cứu như vậy đều phải được thực hiện một cách thận trọng sau khi cân nhắc kỹ lưỡng tất cả các phán đoán đạo đức cần thiết. Các rào cản khác đối với loại nghiên cứu này bao gồm việc không ủng hộ nghiên cứu phôi thai và cấm mọi thử nghiệm lâm sàng liên quan đến việc biến đổi gen tế bào mầm (tế bào phát triển thành tinh trùng hoặc trứng). Một ví dụ mà các nhà nghiên cứu đã khẳng định rõ ràng là việc tránh cẩn thận đưa các đột biến không mong muốn vào tế bào mầm.
Các tác giả khẳng định rằng nghiên cứu của họ hoàn toàn tuân thủ các khuyến nghị trong lộ trình năm 2016 “ Chỉnh sửa bộ gen người : Khoa học, đạo đức và quản trị” của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ.
Tạo ra tác động to lớn với các khả năng
Kết quả của nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature chứng minh tiềm năng to lớn của việc chỉnh sửa gen phôi thai . Đây là nghiên cứu đầu tiên và lớn nhất trong lĩnh vực chỉnh sửa gen . Tuy nhiên, lĩnh vực nghiên cứu này vẫn còn gặp nhiều khó khăn trong việc đánh giá thực tế cả lợi ích và rủi ro, cùng với việc liên tục đánh giá tính an toàn và hiệu quả của quy trình trên phạm vi rộng hơn.
Nghiên cứu này sẽ có tác động rất lớn đến việc tìm ra phương pháp chữa trị cho hàng ngàn căn bệnh do đột biến gen đơn lẻ gây ra. Trong một “tương lai rất xa”, phôi được chỉnh sửa có thể được cấy ghép vào tử cung với mục tiêu tạo ra thai kỳ, và trong quá trình đó, một thử nghiệm lâm sàng có thể theo dõi sự phát triển của phôi thành con người. Điều này nghe có vẻ xa vời ở thời điểm hiện tại, nhưng đó là mục tiêu dài hạn của nghiên cứu này. Nền tảng đã được đặt ra bằng cách đưa các nhà khoa học tiến gần hơn một bước đến việc loại bỏ các bệnh di truyền khỏi con người.
***
Nguồn
Hong M và cộng sự. 2017. Sửa chữa đột biến gen gây bệnh ở phôi người. Nature . https://doi.org/10.1038/nature23305
***
