Đột phá chỉnh sửa gien mở ra hy vọng điều trị bệnh nan y

0:00 / 0:00
0:00
(Ngày Nay) - Các nhà nghiên cứu Trung Quốc đã đạt được bước tiến lớn trong lĩnh vực chỉnh sửa gien khi phát triển thành công một phương pháp mới có thể điều trị những căn bệnh chưa thể chữa khỏi bằng các phương pháp hiện có.
Ảnh minh hoạ.
Ảnh minh hoạ.

Theo báo Bưu điện Hoa Nam Buổi sáng, nhóm nghiên cứu đã tạo ra công cụ chỉnh sửa DNA ty thể (mitochondrial DNA - mtDNA) mới, gọi là “trình chỉnh sửa gốc DNA ty thể”. Công cụ này giúp sửa chữa những sai sót trong DNA nằm bên trong ty thể của tế bào – bộ phận sản xuất năng lượng quan trọng của cơ thể. Họ đã sử dụng công nghệ này để tạo ra những con chuột mang các bệnh do đột biến mtDNA gây ra, đồng thời ghi nhận thành công việc sửa chữa trực tiếp các khiếm khuyết gien ở động vật.

Dẫn đầu nghiên cứu là các nhà khoa học từ Đại học Sư phạm Hoa Đông và Phòng thí nghiệm Lingang. Họ cho biết công nghệ chỉnh sửa gốc DNA ty thể có tiềm năng mở ra liệu pháp gien dành cho những căn bệnh nghiêm trọng mà hiện chưa có phương pháp chữa trị.

“Việc tạo ra và hiệu chỉnh các đột biến trong DNA ty thể từ trước đến nay là một thách thức lớn”, nhóm nghiên cứu nhấn mạnh trong bài báo đầu tiên trong số hai bài công bố trên Tạp chí Nature Biotechnology ngày 3/6.

Các đột biến trong mtDNA liên quan đến nhiều bệnh di truyền nghiêm trọng, như bệnh thần kinh thị giác di truyền Leber gây mất thị lực, hội chứng Leigh - một rối loạn thần kinh nặng, bệnh não cơ ty thể, thường dẫn đến các cơn đột quỵ và suy yếu cơ bắp. Hiện chưa có phương pháp chữa khỏi cho các bệnh này, ảnh hưởng đến khoảng 1/5.000 người trên toàn thế giới, và gây ra nhiều triệu chứng nghiêm trọng, thậm chí tử vong sớm.

Mặc dù các liệu pháp chỉnh sửa gien dựa trên công nghệ CRISPR đã được phát triển để sửa các đột biến trong DNA nhân, cấu trúc đặc biệt của ty thể khiến việc áp dụng công nghệ này cho DNA ty thể trở nên khó khăn hơn rất nhiều.

Trong các bệnh mtDNA, loại đột biến chủ yếu là đột biến điểm – thay đổi, xóa hoặc thêm một đơn vị bazơ nucleotide duy nhất (adenine, thymine, cytosine hoặc guanine). Để bệnh biểu hiện rõ ràng, thường hơn 50% các bản sao mtDNA trong tế bào phải mang đột biến, điều này không chỉ gây khó khăn cho việc chữa trị mà còn cả trong việc tạo ra các mô hình động vật để nghiên cứu bệnh.

Một điểm khác biệt lớn là mỗi tế bào người có thể chứa từ 1.000 đến 2.000 ty thể, trong khi DNA nhân chỉ có 2 bản sao. Điều này khiến việc chỉnh sửa mtDNA cần đạt hiệu quả cao hơn rất nhiều.

Các trình chỉnh sửa mtDNA adenine-to-guanine hiện tại gặp hạn chế về hiệu suất. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã phát triển các biến thể mới với khả năng nhắm mục tiêu và hoạt động hiệu quả hơn.

Trong bài báo đầu tiên, với sự phối hợp của các nhà khoa học từ Đại học ShanghaiTech, BRL Medicine và Đại học Bắc Kinh, nhóm đã giới thiệu trình chỉnh sửa mtDNA được thiết kế riêng, đạt hiệu quả chỉnh sửa lên tới 87% trong tế bào người, đồng thời giảm thiểu các đột biến ngoài mục tiêu.

Nhóm cũng đã tạo ra những con chuột mang đột biến mtDNA gây mất thính lực, chứng minh rằng trình chỉnh sửa có thể đạt đến ngưỡng đột biến đủ để gây ra triệu chứng bệnh ở tế bào.

Theo nhóm nghiên cứu, các mô hình động vật này rất quý giá cho nghiên cứu bệnh học và phát triển liệu pháp điều trị.

Trong nghiên cứu thứ hai công bố cùng ngày, các nhà khoa học đã tạo ra mô hình chuột mắc hội chứng Leigh bằng cách tiêm trình chỉnh sửa mtDNA adenine trực tiếp vào phôi chuột. Hội chứng Leigh là bệnh thần kinh di truyền nghiêm trọng xuất hiện từ năm đầu đời, gây mất dần khả năng vận động và nhận thức, thường dẫn đến tử vong trong vài năm.

Những con chuột này biểu hiện các triệu chứng tương tự như bệnh nhân người, bao gồm khuyết tật tim và suy giảm chức năng cơ.

Đặc biệt, sau khi tiêm trình chỉnh sửa cytosine-to-thymine vào phôi chuột mắc hội chứng Leigh, trung bình 53% mtDNA bị đột biến đã được sửa chữa thành mtDNA khỏe mạnh, giúp cải thiện chức năng tim và cơ bắp ở các con chuột được tạo ra.

“Đây là lần đầu tiên, theo hiểu biết của chúng tôi, việc sửa chữa trực tiếp các đột biến mtDNA trên mô hình động vật được báo cáo”, nhóm nghiên cứu khẳng định.

Các nhà nghiên cứu cho biết phát hiện này mở ra triển vọng phát triển các công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu bệnh liên quan mtDNA và thúc đẩy các liệu pháp chữa trị mới dựa trên việc sửa chữa đột biến điểm.

“Mặc dù công nghệ chỉnh sửa mtDNA vẫn đang ở giai đoạn đầu và cần nhiều cải tiến trước khi áp dụng lâm sàng, nghiên cứu của chúng tôi đã chứng minh khả năng điều trị các bệnh liên quan mtDNA bằng phương pháp này”, các nhà khoa học nhấn mạnh.

Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng: Doanh nghiệp phải được đặt ở vị trí trung tâm của đổi mới sáng tạo
Phó Thủ tướng Hồ Quốc Dũng: Doanh nghiệp phải được đặt ở vị trí trung tâm của đổi mới sáng tạo
(Ngày Nay) - Sáng 4/10 đã diễn ra Ngày hội Đổi mới sáng tạo quốc gia năm 2026 với chủ đề: “Đổi mới sáng tạo - Động lực phát triển của toàn xã hội”. Sự kiện do Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, phối hợp với UBND thành phố Hà Nội tổ chức. Tham dự có: Ủy viên Bộ Chính trị, Giám đốc Học viện Chính trị quốc gia Hồ Chí Minh, Phó Giáo sư, Tiến sĩ Đoàn Minh Huấn; Phó Thủ tướng Chính phủ Hồ Quốc Dũng cùng đông đảo đại biểu.
Biến đổi khí hậu và nguy cơ gia tăng các bệnh dịch do muỗi
Biến đổi khí hậu và nguy cơ gia tăng các bệnh dịch do muỗi
(Ngày Nay) - Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng nhiệt độ toàn cầu và thay đổi chu kỳ lượng mưa, tạo điều kiện thuận lợi cho các loài muỗi Anopheles (truyền bệnh sốt rét) và Aedes (truyền bệnh sốt xuất huyết) sinh sôi, mở rộng địa bàn hoạt động. Đây là cảnh báo vừa được các nhà khoa học thuộc Đại học Monash (Australia) công bố trên tạp chí Science Advances, với lời kêu gọi cộng đồng quốc tế cần khẩn cấp phối hợp ứng phó với gánh nặng dịch bệnh đang gia tăng.
Triều Tiên tuyên bố thử tên lửa siêu vượt âm
Triều Tiên tuyên bố thử tên lửa siêu vượt âm
(Ngày Nay) - Ngày 4/10, Hãng thông tấn Trung ương Triều Tiên (KCNA) đưa tin nước này đã tiến hành cuộc huấn luyện phóng tên lửa đạn đạo chiến lược tầm trung có khả năng cơ động quỹ đạo và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI), nhằm nâng cao khả năng tác chiến của lực lượng tên lửa.
Khi "thành trì" băng tuyết Argentina tan chảy với tốc độ kỷ lục
Khi "thành trì" băng tuyết Argentina tan chảy với tốc độ kỷ lục
(Ngày Nay) - Từng được xem là một trong những sông băng ổn định hiếm hoi trên thế giới, Perito Moreno, một trong những thắng cảnh nổi tiếng nhất của Argentina và là biểu tượng của vùng băng tuyết Patagonia, đang tan chảy và thu hẹp với tốc độ chưa từng thấy trong lịch sử.
Việt Nam - Canada: Mở rộng không gian hợp tác mới
Việt Nam - Canada: Mở rộng không gian hợp tác mới
(Ngày Nay) - Chuyến thăm cấp Nhà nước của Tổng Bí thư, Chủ tịch nước Tô Lâm tới Canada đánh dấu bước nâng cấp đáng kể trong quan hệ Việt Nam - Canada, đưa quan hệ hai nước từ khuôn khổ hợp tác vốn tập trung nhiều vào thương mại và giao lưu nhân dân sang một giai đoạn mang tính chiến lược hơn, với phạm vi hợp tác mở rộng sang chuỗi cung ứng, công nghệ tiên tiến, an ninh năng lượng, quốc phòng và an ninh hàng hải.
Google thử nghiệm chip AI trong không gian
Google thử nghiệm chip AI trong không gian
(Ngày Nay) - Ngày 2/10, công ty Google thuộc Tập đoàn Alphabet đã phóng vệ tinh mẫu thử nghiệm lên quỹ đạo nhằm đánh giá khả năng hoạt động của chip TPU trong môi trường khắc nghiệt của không gian.
Đường sắt tốc độ cao Hà Nội – Quảng Ninh và Bến Thành – Cần Giờ đồng loạt thi công những phiến dầm đầu tiên
Đường sắt tốc độ cao Hà Nội – Quảng Ninh và Bến Thành – Cần Giờ đồng loạt thi công những phiến dầm đầu tiên
(Ngày Nay) - Ngày 1/10/2026, Công ty CPĐT &PT Đường sắt Cao tốc VinSpeed - chủ đầu tư hai tuyến đường sắt tốc độ cao đầu tiên tại Việt Nam và Công ty CPĐT&XD SGC - đơn vị thi công đã chính thức triển khai đúc những phiến dầm đầu tiên cho hai tuyến đường sắt tốc độ cao Hà Nội - Quảng Ninh và Bến Thành - Cần Giờ. Đây là cột mốc đặc biệt, đánh dấu khả năng làm chủ công nghệ và thời điểm thi công bước vào giai đoạn tăng tốc nhằm đưa hai tuyến đi vào vận hành sớm ngay trong năm 2029.