Da được chỉnh sửa gene: Hy vọng sống cho bệnh nhân rối loạn di truyền hiếm gặp

SKĐS - Các nhà khoa học vừa thành công trong việc thay thế 80% da trên cơ thể bằng da được chỉnh sửa gene cho một cậu bé 7 tuổi người Đức không may sinh ra với căn bệnh di truyền epidermolysis bullosa (EB) hay còn gọi là căn bệnh ly thượng bì bóng nước hoặc bệnh da bướm.

Bệnh rối loạn di truyền bẩm sinh

Rối loạn di truyền bẩm sinh epidermolysis bullosa (EB) hay còn gọi là bệnh ly thượng bì bóng nước là căn bệnh khiến lớp da bên ngoài cùng của cơ thể phồng rộp, không có khả năng giữ các tế bào lại với nhau. Điều này khiến da trở nên cực kỳ nhạy cảm vì người bệnh chỉ bị một vết xước nhỏ cũng khiến da bị phồng thành những bóng nước. Khi bóng nước vỡ dễ dẫn đến nhiễm trùng và liên tục tái phát các ổ viêm nhiễm, điều này làm tăng nguy cơ ung thư. Hơn 40% những người mắc căn bệnh này không sống được tới tuổi vị thành niên. Nhưng hiện nay, lần đầu tiên các nhà nghiên cứu đã khôi phục lại chức năng da cho bệnh nhân (EB) bằng phương pháp thay thế hoàn toàn vùng da bị tổn thương bằng các tế bào gốc đã biến đổi gene để sửa chữa những khuyết điểm của làn da.

Để bắt đầu, các nhà khoa học đã xử lý các gene liên quan epidermolysis bullosa và tìm hiểu phương thức các protein đã mã hóa các gene này như thế nào. Trong các khớp nối giữa các tế bào của lớp biểu bì và lớp hạ bì có một protein gọi là ma trận ngoại bào. Tế bào ở hai lớp này cũng có các protein chuyên biệt giúp chúng bám vào ma trận ngoại bào. EB là do các đột biến đã làm hỏng gene mã hóa protein ma trận ngoại bào hoặc protein trong các tế bào mà nó đang bám vào. Bởi vì quá trình này đã được hiểu rõ nên sẽ rất dễ dàng để xác định gene bị tổn thương đối với các bệnh nhân EB.Da được biến đổi gen trong phòng thí nghiệm đã cứu sống cậu bé 7 tuổi mắc EB.

Da được biến đổi gen trong phòng thí nghiệm đã cứu sống cậu bé 7 tuổi mắc EB.

Và phương pháp thay thế da bằng da đã được chỉnh sửa gene

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã thực hiện cấy ghép da đối với cậu bé 7 tuổi mắc EB bị mất 60% da trên cơ thể và 20% da trong quá trình tổn thương. Quá trình cấy ghép và điều trị này diễn ra tại Bệnh viện Nhi, Đại học Buhr, Đức. Theo các bác sĩ, tình trạng bệnh của cậu bé rất nặng, nếu không được điều trị kịp thời có thể dẫn tới tử vong sớm. Do đó, bố mẹ cậu bé đã đồng ý cho con trai mình tham gia vào cuộc thử nghiệm. Các bác sĩ cũng được Hội đồng xét duyệt về đạo đức của bệnh viện và chính quyền khu vực đồng ý tiến hành điều trị cho cậu bé.

Dựa trên thực tế là da của con người có khả năng tự lành lại. Lớp biểu bì của chúng ta vẫn tự tái tạo hàng ngày bằng các tế bào mới ngay cả khi cơ thể không gặp tổn thương nào. Qua nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học đã tận dụng khả năng tái tạo này để phát triển biểu bì trong phòng thí nghiệm, tạo ra các tấm mô tế bào da có thể được sử dụng để đắp cho các bệnh nhân bỏng.

Trong trường hợp này, các bác sĩ bắt đầu với việc cắt một lớp biểu bì có diện tích 4cm không bị tổn thương trên da cậu bé. Lớp biểu bì này được đặt vào môi trường nuôi dưỡng có sẵn virut chỉnh sửa gene. Virut chứa một bản sao của gene bị tổn thương ở người bệnh cùng với chuỗi DNA đảm bảo gene này sẽ hoạt động trong bất cứ tế bào nào nó được đặt vào. Sau khi nhiễm bệnh, DNA của virut sẽ được tích hợp vào DNA của tế bào cho phép chúng kế thừa các DNA mỗi khi phân chia.

Sau khi phân chia, miếng biểu bì ban đầu có diện tích 4cm đã tăng dần kích thước trong suốt 1 tháng nuôi dưỡng và các nhà khoa học đã cắt dần miếng biểu bì này để thay thế phần da đang bị tổn thương trên cơ thể bệnh nhân. Sau 2 tháng điều trị, toàn bộ 80% vùng da bị tổn thương của cậu bé đã được thay thế hoàn toàn. 1 tháng sau điều trị, bệnh nhân đã có một lớp biểu bì gần như hoàn toàn mới. 2 tháng sau, bệnh nhân đã hồi phục và được xuất viện. Nhóm nghiên cứu cho biết: “Lớp biểu bì của cậu bé hiện tại đã ổn định và khỏe mạnh, không đóng vảy, không bong ngứa hoặc cần đến thuốc mỡ, thuốc uống”. Trên phương diện y học, đây là một thành tựu tuyệt vời. Nhưng các nhà nghiên cứu lo ngại về việc virut chỉnh sửa gene sẽ chèn bản sao gene của nó một cách ngẫu nhiên vào bộ gene người, tức là có khả năng virut sẽ chèn DNA làm vô hiệu hóa một gene ở vị trí nào đó. Nếu không may, gene bị vô hiệu hóa là gene có chức năng kiểm soát quá trình phân bào, đồng nghĩa với việc bệnh nhân có nguy cơ cao mắc ung thư da. Để xử lý được vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã theo dõi vị trí mà virut đã chèn DNA của nó vào biểu bì nuôi cấy. Tổng cộng họ đã xác định được hơn 27.000 vị trí trong đó 40% nằm giữa các gene và 47% trong các intron - một phần của gene không được sử dụng để mã hóa protein. Vì vậy, có thể thấy hầu hết các vị trí chèn không có hại. Ngoài ra, không có dấu hiệu cho thấy các tế bào biểu bì phát triển quá nhanh, vượt ngoài tầm kiểm soát.

Phát hiện bất ngờ tế bào gốc

4 tháng sau khi xuất viện, các nhà nghiên cứu phát hiện trong một mẫu sinh thiết da của cậu bé có một số lượng vài trăm những đoạn DNA chèn vào. Các nhà khoa học cho rằng lớp biểu bì được duy trì bởi một quần thể tế bào gốc nhỏ có khả năng tạo ra một quần thể tế bào biểu bì lớn hơn rất nhiều. Trong khi nuôi cấy, tất cả các tế bào phân chia nhanh chóng và chúng đều nhiễm virut, do đó, họ sẽ quan sát được nhiều đoạn DNA chèn vào và khoảng 5% tế bào gốc trong tổng số tế bào biểu bì. Việc này giúp các nhà khoa học biết cách xác định những tế bào gốc này trong quần thể biểu bì, từ đó giúp sàng lọc để ấn định các vị trí chèn DNA của virut để không gây hại cho gene, nâng cao tính hiệu quả và an toàn của điều trị này.

Việc thay thế da mới không thể loại bỏ được tất cả các vấn đề mà bệnh nhân EB gặp phải vì căn bệnh này ảnh hưởng đến một số mô bên trong như thực quản, đường hô hấp. Tuy nhiên, những ảnh hưởng này không nặng.

Theo các nhà khoa học, thành công khi ghép 80% da ở bệnh nhân nhỏ tuổi mắc EB sẽ giúp mở ra cánh cửa mới trong điều trị bệnh EB.

Minh Huệ

((Theo arstechnica, 11 /2017))

loading...
Bình luận

Gửi bài viết cho tòa soạn qua email: bandientuskds@gmail.com

ĐỌC NHIỀU NHẤT