Các nhà khoa học Trung Quốc đã cố gắng điều trị HIV bằng CRISPR



Các nhà khoa học ở Trung Quốc đã sử dụng Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR Theo một nghiên cứu mới, điều trị bệnh nhân nhiễm HIV nhưng không chữa được bệnh nhân.

Công trình được công bố hôm nay (11 tháng 9) trên Tạp chí Y học New England, đánh dấu lần đầu tiên công cụ chỉnh sửa gen đặc biệt này được sử dụng trong một thử nghiệm HIV trị liệu, theo các tác giả, từ Đại học Bắc Kinh ở Bắc Kinh.

Mặc dù phương pháp điều trị không kiểm soát nhiễm HIV của bệnh nhân, nhưng liệu pháp này có vẻ an toàn – các nhà nghiên cứu không phát hiện ra bất kỳ thay đổi di truyền ngoài ý muốn nào, vốn là mối lo ngại trong quá khứ với các liệu pháp gen.

Liên quan: 10 điều tuyệt vời Các nhà khoa học vừa làm với CRISPR

Các chuyên gia đánh giá cao công trình là bước đầu tiên quan trọng để có thể sử dụng CRISPR, một công cụ cho phép các nhà nghiên cứu chỉnh sửa chính xác DNA, để giúp đỡ bệnh nhân nhiễm HIV.

Tiến sĩ Amesh Adalja, chuyên gia về bệnh truyền nhiễm và là học giả cao cấp tại Trung tâm An ninh Y tế Johns Hopkins ở Baltimore, cho biết: "Họ đã làm một thí nghiệm rất sáng tạo trên một bệnh nhân và nó vẫn an toàn". "Nó nên được xem là một thành công."

Nghiên cứu mới này rất khác với trường hợp không liên quan, gây tranh cãi của một nhà khoa học Trung Quốc đã sử dụng CRISPR để chỉnh sửa bộ gen của em bé sinh đôi trong một nỗ lực để làm cho họ kháng HIV. Trong trường hợp đó, nhà khoa học Trung Quốc đã chỉnh sửa DNA của phôi và những thay đổi gen này có thể được truyền lại cho thế hệ tiếp theo. Trong nghiên cứu mới, các chỉnh sửa DNA được thực hiện trong các tế bào trưởng thành, điều đó có nghĩa là chúng không thể được truyền lại.

Nghiên cứu có sự tham gia của một bệnh nhân nhiễm HIV cũng đã phát triển bệnh bạch cầu, một loại ung thư máu. Do đó, bệnh nhân cần ghép tủy xương. Vì vậy, các nhà nghiên cứu đã sử dụng cơ hội này để chỉnh sửa DNA trong các tế bào gốc tủy xương từ một người hiến tặng trước khi cấy ghép các tế bào vào bệnh nhân.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu đã sử dụng CRISPR để xóa một gen được gọi là CCR5, cung cấp các hướng dẫn cho một loại protein nằm trên bề mặt của một số tế bào miễn dịch. HIV sử dụng protein này như một "cổng" để vào bên trong các tế bào.

Tỷ lệ nhỏ những người tự nhiên có một đột biến gen CCR5 có khả năng chống nhiễm HIV.

Hơn nữa, hai người duy nhất trên thế giới được cho là đã "chữa khỏi" HIV – được gọi là Bệnh nhân BerlinBệnh nhân Luân Đôn – đã loại bỏ virus dường như khỏi cơ thể của họ sau khi được cấy ghép tủy xương từ các nhà tài trợ có đột biến CCR5 tự nhiên.

Tuy nhiên, vì có thể khó tìm được người hiến tủy xương với đột biến đặc biệt này, các nhà nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng các tế bào của người hiến tặng được chỉnh sửa gen có thể có tác dụng tương tự.

Một tháng sau khi bệnh nhân được ghép, bệnh bạch cầu của anh đã thuyên giảm hoàn toàn. Các xét nghiệm cũng cho thấy các tế bào gốc được chỉnh sửa gen có thể phát triển trong cơ thể anh ta và tạo ra các tế bào máu. Những tế bào được chỉnh sửa gen này tồn tại trong cơ thể bệnh nhân trong suốt 19 tháng mà anh ta được theo dõi.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu không thấy bất kỳ tác động "ngoài mục tiêu" nào của chỉnh sửa gen CRISPR, có nghĩa là công cụ này không đưa ra các thay đổi di truyền ở những nơi mà nó không có ý định hoặc có thể gây ra vấn đề.

Tuy nhiên, khi bệnh nhân ngừng nói chuyện một thời gian ngắn. Thuốc điều trị HIV là một phần của nghiên cứu, mức độ vi rút tăng lên trong cơ thể anh ta và anh ta phải bắt đầu dùng thuốc trở lại. Phản ứng này không giống với bệnh nhân ở Berlin và London, những người có thể vẫn không nhiễm HIV mà không cần dùng thuốc.

Phản ứng thấp ở bệnh nhân Bắc Kinh có thể xảy ra, một phần, do quá trình chỉnh sửa gen không hiệu quả. Nói cách khác, các nhà nghiên cứu không thể xóa gen CCR5 trong tất cả các tế bào của người hiến.

Tuy nhiên, "chúng tôi tin rằng chiến lược này [is] một cách tiếp cận đầy hứa hẹn cho liệu pháp gen "đối với HIV, tác giả nghiên cứu cao cấp Hongkui Đặng, giáo sư sinh học tế bào tại Đại học Bắc Kinh, nói với Live Science.

Một cách tiềm năng để cải thiện quá trình chỉnh sửa gen là bắt đầu với cái gọi là tế bào gốc đa năng, có khả năng hình thành bất kỳ loại tế bào nào trong cơ thể, Đặng nói. Các nhà nghiên cứu sẽ chỉnh sửa các tế bào này bằng CRISPR để vô hiệu hóa CCR5, sau đó dỗ các tế bào trở thành tế bào gốc máu được sử dụng để cấy ghép tủy xương. Chiến lược này có thể dẫn đến một số lượng lớn hơn các tế bào tài trợ có gen CCR5 được chỉnh sửa, Đặng nói.

Điều quan trọng cần lưu ý là loại điều trị bằng liệu pháp gen này chỉ có thể vì bệnh nhân cũng cần ghép tủy xương, và vì vậy nó không phải là thứ có thể áp dụng ở dạng hiện tại cho bệnh nhân HIV trung bình.

"Đây không phải là những người bình thường bị nhiễm HIV", Adalja nói với Live Science. "Đây là những người nhiễm HIV và cũng có nhu cầu ghép tủy xương", ông nói. Adalja nói thêm rằng cấy ghép tủy xương có thể là một thủ tục nguy hiểm.

Mặc dù đột biến CCR5 bảo vệ chống lại HIV, một số nghiên cứu cho thấy rằng việc chỉnh sửa gen có thể có những tác động có hại khác. Ví dụ, một nghiên cứu được công bố đầu năm nay cho thấy tự nhiên Đột biến CCR5 có liên quan đến tăng nguy cơ tử vong sớm. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu lưu ý rằng với phương pháp điều trị HIV, họ chỉ sửa đổi gen CCR5 trong tế bào gốc máu, điều này sẽ không ảnh hưởng đến gen CCR5 trong các mô khác trong cơ thể.

Trong một bài xã luận đi kèm nghiên cứu, Tiến sĩ Carl tháng 6, giám đốc Trung tâm Miễn dịch tế bào tại Đại học Y Perelman thuộc Đại học Pennsylvania, cho biết nghiên cứu trong tương lai sử dụng CRISPR cho HIV nên theo dõi những người tham gia trong thời gian dài hơn, bởi vì tác động có hại từ gen trị liệu, chẳng hạn như ung thư, có thể mất nhiều năm để xuất hiện. Tháng Sáu, người không tham gia vào nghiên cứu mới, đã tiến hành trước đó liệu pháp gen cho HIV, mặc dù không phải với CRISPR.

Ban đầu được xuất bản trên Khoa học sống.