Các nhà nghiên cứu tìm thấy hướng nghiên cứu mới trong chỉnh sửa gen CRISPR cho chứng loạn dưỡng cơ

Kỹ thuật chỉnh sửa gen được gọi là CRISPR là một cách tiếp cận mang tính cách mạng để điều trị các bệnh di truyền. Tuy nhiên, công cụ này vẫn chưa được sử dụng để điều trị hiệu quả các tình trạng mãn tính, lâu dài. Một nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Dongsheng Duan-Tiến sĩ, tại Đại học Y khoa Missouri-Hoa Kỳ đã xác định và vượt qua một rào cản trong chỉnh sửa gen CRISPR có thể đặt nền tảng cho những phương pháp điều trị duy trì bằng kỹ thuật này.

Trẻ em bị chứng loạn dưỡng cơ Duchenne có đột biến gen làm gián đoạn việc sản xuất một loại protein được gọi là dystrophin. Không có dystrophin, các tế bào cơ trở nên yếu hơn và chết. Nhiều trẻ mất khả năng đi lại, và các cơ cần thiết cho hơi thở và chức năng tim cuối cùng ngừng hoạt động.

Chỉnh sửa gen CRISPR được lấy cảm hứng từ khả năng phòng thủ tự nhiên của cơ thể để chống lại vi-rut. Công nghệ này cho phép các nhà nghiên cứu thay đổi trình tự ADN bằng cách cắt bỏ và thay thế một đột biến trong bộ gen, có khả năng điều trị một loạt các bệnh và điều kiện di truyền. Dongsheng Duan, đang cùng các đồng nghiệp của mình nghiên cứu cách khai thác CRISPR để điều trị chứng loạn dưỡng cơ Duchenne (DMD). CRISPR về cơ bản cắt bỏ đột biến và gắn gen lại với nhau. Để thực hiện điều này, 'kéo phân tử' trong CRISPR, được gọi là Cas9, phải biết cắt ở đâu. Vị trí cần cắt được đánh dấu bởi một phân tử có tên là gRNA. Chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng bằng cách tăng điểm đánh dấu, có thể mở rộng hiệu quả của trị liệu từ 3 tháng đến 18 tháng trong mô hình chuột.

Trong nghiên cứu, chuột 6 tuần tuổi bị chứng rối loạn dưỡng cơ Duchenne được đưa vào phòng thí nghiệm và tiêm tĩnh mạch bằng CRISPR và chờ kết quả sau 18 tháng. Theo cách tiếp cận này, một lượng Cas9 và gRNA tương tự đã được theo dõi. Mặc dù nó hoạt động tốt khi được tiêm trực tiếp vào cơ bắp, chiến lược này mang lại kết quả kém khi nhóm cố gắng đạt được sự điều chỉnh lâu dài ở tất cả các cơ trong cơ thể. Họ không tìm thấy sự phục hồi dystrophin trong cơ xương và phục hồi dystrophin ở mức độ thấp trong tim. Điều trị thất bại trong việc ngăn chặn tiến triển bệnh.

Khi xem xét kết quả, nhóm nghiên cứu đã tìm thấy sự suy giảm không tương xứng của các điểm đánh dấu gRNA, có nghĩa là không có đủ gRNA để cho Cas9 biết nơi cần cắt. Nhóm đã tăng số lượng điểm đánh dấu gRNA và lặp lại thí nghiệm. Chiến lược mới này làm tăng đáng kể sự phục hồi dystrophin ở cả cơ tim và cơ xương và giảm sẹo cơ sau 18 tháng. Ngoài ra, chức năng cơ và chức năng tim đã được cải thiện.

Dongsheng Duan giải thích: "Kết quả cho thấy mất gRNA là một rào cản duy nhất cho liệu pháp CRISPR toàn thân lâu dài. Chúng tôi tin rằng rào cản này có thể được khắc phục bằng cách tăng và tối ưu hóa liều gRNA. Mặc dù điều này có khả năng thú vị để cải thiện các liệu pháp cho chứng rối loạn dưỡng cơ Duchenne ,và tin rằng nguyên tắc này cũng có thể được áp dụng cho liệu pháp CRISPR khác cho một loạt các bệnh và tình trạng khác”.

Các nhà nghiên cứu sẽ tiếp tục thử nghiệm và tinh chỉnh cách tiếp cận trong một mô hình chuột trước khi các mô hình khác được khám phá. Với nhiều nghiên cứu hơn, họ hy vọng rằng cái nhìn sâu sắc này có thể giúp đặt nền tảng cho các liệu pháp cải thiện bằng cách chỉnh sửa gen CRISPR.

Đ.T.V (NASATI), theo https://medicalxpress.com/news/2019-01-hurdle-crispr-gene-muscular-dystrophy.html, 9/1/2019

Nguồn tin: NASATI