ScienceDaily, 21/01/ 2021
Bài báo mới nhất đã cho thấy có 2 bệnh nhân mắc beta thalassemia và bệnh hồng cầu hình liềm được chữa trị sau khi bộ gen của chính họ được chỉnh sửa nhờ công nghệ CRISPR-Cas9. Hai nhà nghiên cứu phát minh ra công nghệ này đã nhận được giải Nobel về Hóa học năm 2020.
Trường đại học Illinois Chicago là một trong những nơi tham gia thử nghiệm lâm sàng để chữa các bệnh bẩm sinh về hồng cầu như bệnh hồng cầu hình liềm hoặc Thallassemia bằng cách thay đổi DNA của tế bào máu bệnh nhân một cách an toàn.
Ca bệnh đầu tiên được điều trị với phương pháp trên đã được công bố trong bài báo đồng tác giả bởi bác sĩ Damiano Rondelli, giáo sư huyết học Michael Reese tại đại học Y UIC. Bài báo đã báo cáo hai bệnh nhân đã được chữa bệnh beta thalassemia và bệnh hồng cầu hình liềm sau khi các gen của chính bệnh nhân được chỉnh sửa bởi công cụ CRISPR- Cas 9. Hai nhà nghiên cứu đã phát minh ra công nghệ này đã nhận giải Nobel về Hóa học năm 2020.
Trong bài báo đã được công bố trên New England Journal of Medicine, việc áp dụng phương pháp chỉnh sửa gen CRISPR-Cas 9 cho bệnh hồng cầu hình liềm và beta- Thalassemia đã làm thay đổi DNA trong các tế bào gốc (TBG) bằng cách xóa gen BCL11A, là gen chịu trách nhiệm cho việc ngăn chặn tạo ra haemoglobin thai nhi. Bằng cách đó, các TBG bắt đầu sản xuất các haemoglobin thai nhi, nhờ đó các bệnh nhân có các bất thường haemoglobin bẩm sinh (beta thalassemia hoặc hồng cầu hình liềm) sẽ tạo đủ lượng haemoglobin thai nhi để khắc phục tác động của các haemoglobin bất thường đã gây ra bệnh của họ.
Ưu điểm của công nghệ này là nó sử dụng chính các tế bào của bệnh nhân mà không cần phải chờ được hiến tặng. Ngoài ra, các thao tác trên gen không sử dụng các vector của virus như các nghiên cứu liệu pháp gen khác mà thực hiện nhờ phương pháp điện biến nạp (phương pháp tạo nhanh các lỗ trên màng tế bào nhờ điện thế cao) – phương pháp được biết là có nguy cơ thấp trong việc kích hoạt các gen không phải là gen mục tiêu, theo Rondelli.
Bệnh hồng cầu hình liềm là một rối loạn di truyền của haemoglobin, làm cho các tế bào hồng cầu bị thay đổi thành hình trăng lưỡi liềm. Những tế bào này có thể ly giải và làm nghẽn các mạch máu, dẫn đến ngưng cung cấp oxy cho các mô cơ thể. Bệnh này có thể gây nên các cơn đau quá mức và gây tổn thương phổi, tim, thận và gan. Beta thalassemia là sự rối loạn máu làm giảm sự sản xuất haemoglobin- một protein có chứa ion sắt trong tế bào hồng cầu – chịu trách nhiệm vận chuyển oxy đến các tế bào trong cơ thể. Ở những bệnh nhân mắc thalassemia, lượng haemoglobin thấp dẫn đến sự thiếu hụt oxy ở nhiều bộ phận trong cơ thể.
Hai bệnh nhân đầu tiên được điều trị bằng phương pháp này đã có kết quả thành công và được tiếp tục theo dõi. Rondelli là thành viên trong ban chỉ đạo của thử nghiệm lâm sàng quốc tế, với UIC là cơ sở duy nhất ở Chicago. Mặc dù thử nghiệm chỉ mới trong giai đoạn đầu và bệnh nhân đầu tiên còn được theo dõi trong một khoảng thời gian nữa trước khi mở rộng số lượng trên toàn thế giới, UIC sẽ là một trong số ít nơi thực hiện phương pháp điều trị này.
Rondelli phát biểu “Đây là đặc quyền lớn cho UIC khi tham gia vào nghiên cứu quốc tế này và tôi hy vọng rằng trong tương lai chúng tôi có bệnh nhân của riêng mình tham gia quy trình này”.
Rondelli cũng phát biểu “UIC và UI health là nơi lý tưởng cho bất kỳ liệu pháp tế bào trên bệnh hồng cầu hình liềm bởi vì kinh nghiệm và sự thành công trong việc cấy ghép tế bào gốc trên các bệnh nhân này. Sự thật là, hơn 75% bệnh nhân hồng cầu hình liềm có thể chữa khỏi với việc cấy ghép TBG và chúng tôi đã thực hiện thành công hơn 50 ca”.
Trong khi người hiến phù hợp hoàn toàn vẫn còn là bước đầu tiên của việc điều trị thì tìm nguồn tế bào gốc hiến phù hợp vẫn đang là khó khăn. Bởi vì lý do này, rất nhiều trung tâm trong đó có cả UI health đang phát triển các chiến lược để tận dụng các nguồn hiến có sự phù hợp chỉ 50%, được gọi là những nguồn hiến haploidentical. Tuy nhiên, theo Rondelli, khoảng 30-50 % những bệnh nhân vẫn còn nhiều rào cản có thể hạn chế việc cấy ghép từ nguồn hiến tặng, như là sự sẵn có từ người hiến trong gia đình, hoặc sự hiện diện của các kháng thể trong cơ thể bệnh nhân gây ra bởi nhiều lần cấy chuyền hồng cầu trước đó, điều đó có thể gây ra sự thải loại tế bào gốc hiến.
Rondelli phát biểu “Quy trình chỉnh sửa gen này có tiềm năng khắc phục tất cả các hạn chế trên. Tế bào của chính bệnh nhân có thể được thao tác và cấy ghép mà không có nguy cơ bị thải loại hoặc gây ra các phản ứng miễn dịch từ người cho (vật ghép chống chủ- graft-versus-host disease)”. “Đây có thể là tin tức tuyệt vời dành cho gần 900 bệnh nhân mắc bệnh hồng cầu hình liềm đến với bệnh viện chúng tôi”.
Các bệnh nhân sẽ tham gia vào thử nghiệm trong tương lai, đầu tiên sẽ được lấy tế bào và gửi đến nơi thực hiện CRISPR để được chỉnh sửa di truyền. Sau đó, các bệnh nhân sẽ tiến hành hóa trị, trước khi cấy ghép các tế bào gốc đã được chỉnh sửa qua mạch máu.
Các nhà nghiên cứu hy vọng phương pháp điều trị này có thể làm thay đổi cuộc chơi trên toàn thế giới. Bệnh hồng cầu hình liềm và beta thalassemia và các bệnh về máu bẩm sinh là các bệnh lý huyết học chính trên thế giới. Rondelli phát biểu rằng 5 triệu người chỉ riêng ở Nigeria mắc bệnh hồng cầu hình liểm, và bệnh này còn gặp ở các nước châu Phi khác. Ngoài ra, hiện tại 30% ca cấy ghép được thực hiện ở Ấn Độ, nơi có 1.3 tỷ dân số, để điều trị beta thalassemia nặng.
Rondelli phát biểu “Điều hy vọng là phương pháp điều trị này có thể được tiếp cận và chấp nhận được ở các nước có mức thu nhập trung bình thấp như Trung Đông, Châu Phi và Ấn Độ, và có tác động quan trọng đến cuộc sống của nhiều người ở những khu vực này”.
Tài liệu tham khảo:
Haydar Frangoul, David Altshuler, M. Domenica Cappellini, Yi-Shan Chen, Jennifer Domm, Brenda K.Eustace, Juergen Foell, Josu de la Fuente, Stephan Grupp, Rupert Handgretinger, Tony W. Ho, AntonisKattamis, Andrew Kernytsky, Julie Lekstrom-Himes, Amanda M. Li, Franco Locatelli, Markus Y. Mapara,Mariane de Montalembert, Damiano Rondelli, Akshay Sharma, Sujit Sheth, Sandeep Soni, Martin H.Steinberg, Donna Wall, Angela Yen, Selim Corbacioglu. CRISPR-Cas9 Gene Editing for Sickle Cell Diseaseand β-Thalassemia. New England Journal of Medicine, 2021; 384 (3): 252 DOI: 10.1056/NEJMoa2031054
Nguồn: Đại học Illinois tại Chicago
