CHỈNH SỬA GEN CÓ THỂ LÀ CHÌA KHOÁ ĐỂ NGĂN NGỪA HỘI CHỨNG DOWN
Hội chứng Down từ lâu đã được xem là một thách thức y học không dễ can thiệp tận gốc. Nguyên nhân đến từ sự hiện diện của bản sao nhiễm sắc thể số 21, gây ra một “gánh nặng di truyền” làm rối loạn hàng loạt quá trình sinh học trong cơ thể. Nhưng giờ đây, các nhà khoa học từ Nhật Bản đang mở ra một cánh cửa mới, nơi công nghệ CRISPR không chỉ chỉnh sửa từng điểm gen, mà có thể xóa bỏ hoàn toàn một nhiễm sắc thể dư thừa.
Trong nghiên cứu mới công bố trên PNAS Nexus, nhóm của Ryotaro Hashizume tại Đại học Mie đã sử dụng CRISPR-Cas9 để loại bỏ bản sao phụ của nhiễm sắc thể 21 trong tế bào của người mắc hội chứng Down. Kết quả thu được vô cùng ấn tượng: các tế bào được chỉnh sửa quay trở lại hoạt động gần như bình thường: chúng biểu hiện gen ổn định hơn, sản xuất protein chính xác hơn và thậm chí có sức sống cao hơn.
Nghiên cứu này trình bày tiềm năng sử dụng phương pháp AS CRISPR/Cas9 để hiệu chỉnh hiệu quả bất thường nhiễm sắc thể trong các tế bào tam bội 21 của con người bằng cách loại bỏ có chọn lọc bản sao thừa của nhiễm sắc thể 21, chứng minh tính khả thi và hiệu quả của chiến lược này như một biện pháp can thiệp điều trị cho DS. Bằng cách sử dụng phương pháp trích xuất trình tự mục tiêu AS Cas9 toàn diện, các nhà khoa học đã phát triển thành công một chiến lược loại bỏ hiệu quả nhiễm sắc thể mục tiêu, làm nổi bật tính thực tiễn của phương pháp đối với các biện pháp can thiệp điều trị. Hơn nữa, họ chứng minh rằng việc ức chế tạm thời các gen phản ứng với tổn thương DNA làm tăng tỷ lệ mất nhiễm sắc thể và việc cứu vãn nhiễm sắc thể phục hồi có thể đảo ngược cả biểu hiện gen và kiểu hình tế bào.
Đáng chú ý, phương pháp này không chỉ hiệu quả ở các tế bào gốc đa năng mà còn ở các tế bào đã biệt hóa và việc loại bỏ nhiễm sắc thể đã đạt được ở cả các tế bào đang phân chia và không phân chia, nhấn mạnh tiềm năng điều trị rộng rãi của nó.
Mặc dù cần phải tối ưu hóa thêm, kết hợp với các thí nghiệm bổ sung để thiết lập khả năng tái tạo và độ an toàn, bao gồm đánh giá khả năng áp dụng rộng hơn thông qua phân tích WGS toàn diện hơn, nhưng những phát hiện của nhóm nghiên cứu cung cấp nền tảng cho việc phát triển các biện pháp can thiệp điều trị sáng tạo nhắm vào trisomy 21.
Nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc cải thiện hơn nữa tỷ lệ loại bỏ nhiễm sắc thể và phát triển các phương pháp không dựa vào DSB. Việc phát triển các hệ thống cung cấp invivo cũng đảm bảo việc khám phá thêm. Cuối cùng, những hiểu biết thu được từ nghiên cứu góp phần vào những nỗ lực đang diễn ra nhằm giải quyết nguyên nhân di truyền cơ bản của DS và mở đường cho các biện pháp can thiệp y tế tinh vi hơn trong tương lai.
Chặng đường phía trước vẫn còn nhiều nghiên cứu cần thực hiện, từ việc kiểm soát rủi ro cho đến đảm bảo tính ổn định dài hạn của tế bào đã chỉnh sửa. Nhưng rõ ràng, viễn cảnh can thiệp di truyền có chọn lọc không còn xa vời như trước đây.
Nguồn: