Các nhà khoa học tại Trường Y khoa Lewis Katz, Đại học Temple, Philadelphia, Hoa Kỳ, đã đạt được một bước tiến mang tính cách mạng trong việc sử dụng công nghệ CRISPR để loại bỏ DNA của virus HIV khỏi tế bào T miễn dịch, đồng thời giúp các tế bào này kháng lại sự tái nhiễm. Công trình nghiên cứu này, do Giáo sư Kamel Khalili và Phó Giáo sư Tricia H. Burdo dẫn đầu, không chỉ mở ra hy vọng về một phương pháp chữa trị dứt điểm HIV/AIDS mà còn đánh dấu một cột mốc quan trọng trong lĩnh vực chỉnh sửa gen.

CRISPR-Cas9 là một công cụ chỉnh sửa gen tiên tiến, cho phép các nhà khoa học cắt bỏ hoặc sửa đổi các đoạn DNA với độ chính xác cao, tương tự như một “chiếc kéo phân tử.” Công nghệ này sử dụng RNA dẫn đường để hướng enzyme Cas9 đến vị trí DNA mục tiêu, nơi nó cắt bỏ đoạn gen không mong muốn. Trong điều trị HIV, CRISPR được sử dụng để nhắm vào DNA của virus tích hợp trong tế bào T CD4+ – loại tế bào miễn dịch chính bị HIV tấn công. HIV tích hợp DNA của mình vào bộ gen của tế bào vật chủ, tạo ra các “ổ chứa” virus tiềm ẩn, khiến các liệu pháp kháng virus (ART) hiện tại không thể loại bỏ hoàn toàn virus.

Nghiên cứu của nhóm tại Đại học Temple tập trung vào việc dùng CRISPR để cắt bỏ DNA của HIV khỏi tế bào T, đồng thời ngăn virus tái xâm nhập. Kết quả cho thấy các tế bào đã chỉnh sửa không chỉ được làm sạch virus mà còn kháng lại sự tái nhiễm, một bước tiến quan trọng hướng tới việc chữa trị dứt điểm HIV.

Công trình nghiên cứu này được dẫn dắt bởi Giáo sư Kamel Khalili, Chủ nhiệm Khoa Vi sinh, Miễn dịch và Viêm, Giám đốc Trung tâm Neurovirology và Chỉnh sửa Gen, đồng thời là Giám đốc Trung tâm NeuroAIDS Toàn diện tại Trường Y khoa Lewis Katz, Đại học Temple. Ông là một nhà tiên phong trong việc phát triển công nghệ CRISPR để nhắm mục tiêu và loại bỏ DNA của HIV khỏi tế bào bị nhiễm. Khalili cũng là đồng sáng lập và cố vấn khoa học của Excision BioTherapeutics, một công ty công nghệ sinh học đã cấp phép công nghệ chỉnh sửa gen từ Đại học Temple để phát triển lâm sàng.

Nghiên cứu được thực hiện tại Trường Y khoa Lewis Katz, Đại học Temple, Philadelphia, Hoa Kỳ, với sự hợp tác của Excision BioTherapeutics. Một số thí nghiệm tiền lâm sàng được tiến hành tại Trung tâm Nghiên cứu Linh trưởng Quốc gia Tulane, nơi cung cấp mô hình khỉ rhesus để thử nghiệm liệu pháp EBT-001, một phiên bản CRISPR-Cas9 đặc hiệu cho SIV.

Nhóm của Khalili và Burdo đã phát triển một liệu pháp CRISPR-Cas9, được gọi là EBT-101, để cắt bỏ DNA của HIV khỏi tế bào T bị nhiễm. Họ sử dụng một vector virus adeno liên kết (AAV9) để đưa hệ thống chỉnh sửa gen vào cơ thể. Trong các thí nghiệm, các tế bào T được chỉnh sửa không chỉ loại bỏ được DNA virus mà còn kháng lại sự tái nhiễm, nhờ vào khả năng vô hiệu hóa đồng thụ thể CCR5 – một protein trên bề mặt tế bào T mà HIV sử dụng để xâm nhập.

Các thí nghiệm ban đầu được thực hiện trên tế bào người trong phòng thí nghiệm và trên chuột nhân hóa nhiễm HIV. Burdo đã mở rộng nghiên cứu sang mô hình khỉ rhesus nhiễm SIV, chứng minh rằng EBT-001 có thể loại bỏ DNA virus khỏi các ổ chứa mà không gây tác dụng ngoài mục tiêu. Những kết quả này đã đặt nền móng cho thử nghiệm lâm sàng giai đoạn 1/2 của EBT-101 trên người, được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt vào năm 2022.

Thành công của nhóm Khalili và Burdo đánh dấu một sự chuyển đổi trong điều trị HIV, từ việc ức chế virus bằng ART sang khả năng loại bỏ hoàn toàn. ART, dù hiệu quả trong việc kiểm soát virus, yêu cầu sử dụng thuốc suốt đời, gây gánh nặng tài chính và nguy cơ tác dụng phụ. Liệu pháp CRISPR, với tiềm năng điều trị một lần duy nhất, hứa hẹn sẽ cải thiện chất lượng cuộc sống cho hàng triệu bệnh nhân HIV trên toàn cầu.

Nghiên cứu này cũng có ý nghĩa lớn hơn trong lĩnh vực chỉnh sửa gen. Công nghệ CRISPR của Đại học Temple có thể được điều chỉnh để điều trị các bệnh truyền nhiễm khác, như viêm gan B hoặc herpes simplex, cũng như các rối loạn di truyền. Sự hợp tác giữa Khalili, Burdo và Excision BioTherapeutics là một ví dụ điển hình về việc chuyển giao nghiên cứu học thuật sang ứng dụng lâm sàng.

Dù đạt được nhiều thành tựu, liệu pháp CRISPR vẫn đối mặt với một số thách thức. Thứ nhất, việc đảm bảo loại bỏ tất cả ổ chứa virus trong cơ thể, bao gồm trong tế bào thần kinh và các mô khác, là một vấn đề phức tạp. Thứ hai, chi phí sản xuất và triển khai liệu pháp có thể là rào cản, đặc biệt ở các quốc gia có thu nhập thấp, nơi HIV phổ biến nhất. Cuối cùng, các thử nghiệm lâm sàng trên người cần được theo dõi lâu dài để xác định an toàn và hiệu quả.

Hiện tại, thử nghiệm EBT-101 đang được Excision BioTherapeutics tiến hành tại nhiều địa điểm, nhưng không bao gồm Đại học Temple. Kết quả ban đầu cho thấy liệu pháp an toàn, nhưng chưa thể ngăn hoàn toàn sự tái phát virus ở một số bệnh nhân. Khalili và Burdo đang tiếp tục nghiên cứu để cải thiện hiệu quả, bao gồm việc thử nghiệm liều cao hơn và kết hợp với các chiến lược khác.

A.P (NASTIS), theo New Scientist, 6/2025