Liệu pháp gen (gene therapy) là một kỹ thuật thực nghiệm sử dụng các gen để điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh tật. Trong tương lai, kỹ thuật này có thể cho phép các bác sĩ điều trị chứng rối loạn bằng cách chèn một gen vào tế bào của bệnh nhân thay vì sử dụng ma túy hoặc phẫu thuật.

Các nhà nghiên cứu đang thử nghiệm một số cách tiếp cận để điều trị gen, bao gồm:

- Thay thế một gen đột biến gây bệnh với một bản sao lành mạnh của gen.

- Ngưng kích hoạt, hoặc "gỡ ra", một gen đột biến hoạt động không chính xác.

- Đưa một gen mới vào cơ thể để giúp chống lại bệnh.

Mặc dù liệu pháp liệu pháp gen là một phương pháp điều trị đầy hứa hẹn đối với một số bệnh (bao gồm rối loạn di truyền, một số loại ung thư và một số bệnh nhiễm virus), kỹ thuật này vẫn còn nguy hiểm và vẫn đang được nghiên cứu để đảm bảo rằng nó sẽ an toàn và hiệu quả. Liệu pháp gen hiện đang được thử nghiệm để điều trị các bệnh không có phương pháp chữa trị nào khác.

Liệu pháp gen hoạt động như thế nào?

Liệu pháp gen được thiết kế để đưa vật liệu di truyền vào tế bào để bù lại các gen bất thường hoặc tạo ra một protein có lợi. Nếu một gen đột biến khiến cho một protein cần thiết bị sai hỏng chức năng, liệu pháp gen có thể đưa ra một bản sao bình thường của gen để phục hồi chức năng của protein.

Một gen được đưa trực tiếp vào tế bào thường không có chức năng. Thay vào đó, một vật thể mang gen được gọi là một vector tái tổ hợp, được biến đổi gen để phân phối gen mới có chức năng. Một số virus thường được sử dụng như các vector vì chúng có thể truyền gen mới bằng cách lây nhiễm vào tế bào. Các virus được biến đổi để chúng không thể gây ra bệnh tật khi sử dụng ở người. Một số loại virus, chẳng hạn như retrovirus, kết hợp các vật liệu di truyền (kể cả gen mới) vào một nhiễm sắc thể trong tế bào người. Các virus khác, như adenovirus, đưa ADN của họ vào trong nhân tế bào, nhưng ADN không được tích hợp vào một nhiễm sắc thể.

Vector có thể được tiêm hoặc truyền trực tiếp từ tĩnh mạch vào trong một mô chuyên biệt của cơ thể, tại mô, vector sẽ được hấp thụ vào từng tế bào riêng lẻ. Ngoài ra, một mẫu những tế bào bệnh bị cắt bỏ và tháo gỡ vector khỏi tế bào bệnh. Những tế bào chứa đựng các vector sau đó được đưa trở lại vào cơ thể bệnh nhân. Nếu chữa trị thành công, gene mới do vector phân phối sẽ tạo ra protein có chức năng.

Các nhà nghiên cứu phải khắc phục những thách thức mang tính kĩ thuật trước khi liệu pháp gene trở thành một phương pháp thực tiễn dùng điều trị bệnh tật. Chẳng hạn, các nhà khoa học phải tìm ra nhiều cách hơn nữa để phân phối gene mới và định hướng của gene mới đối với từng tế bào riêng lẻ. Các nhà khoa học phải chắc chắn rằng gene mới được cơ thể kiểm soát hoàn toàn.

Liệu pháp gen có an toàn?

Liệu pháp gen vẫn đang được nghiên cứu để xác định liệu nó có thể được sử dụng để điều trị bệnh. Các nghiên cứu hiện nay đang đánh giá tính an toàn của liệu pháp gen; Các nghiên cứu trong tương lai sẽ kiểm tra xem đây có phải là một phương pháp điều trị hiệu quả hay không. Một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng cách tiếp cận này có thể có những nguy cơ sức khoẻ rất nghiêm trọng, chẳng hạn như nhiễm độc, viêm và ung thư. Do các kỹ thuật này vẫn còn tương đối mới, một số rủi ro không thể đoán trước được. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu y khoa, các tổ chức, và các cơ quan quản lý y tế đang nỗ lực làm việc để đảm bảo rằng nghiên cứu điều trị bệnh bằng liệu pháp gen càng an toàn càng tốt.

Tại Mỹ đã có các điều luật, quy định và hướng dẫn toàn diện của liên bang giúp bảo vệ những người tham gia nghiên cứu (được gọi là các thử nghiệm lâm sàng). Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) kiểm soát tất cả các sản phẩm trị liệu gen ở Mỹ và giám sát các nghiên cứu trong lĩnh vực này. Các nhà nghiên cứu muốn thử nghiệm phương pháp tiếp cận trong một thử nghiệm lâm sàng trước hết phải được sự cho phép của FDA. FDA có thẩm quyền từ chối hoặc đình chỉ các thử nghiệm lâm sàng bị nghi là không an toàn cho người tham gia.

Viện Y tế Quốc gia Mỹ (NIH) cũng đóng một vai trò quan trọng trong việc đảm bảo sự an toàn của nghiên cứu liệu pháp gen. NIH cung cấp hướng dẫn cho các nhà điều tra và các tổ chức (như các trường đại học và bệnh viện) theo dõi khi thực hiện các thử nghiệm lâm sàng với liệu pháp gien. Các hướng dẫn này nêu rõ rằng các thử nghiệm lâm sàng tại các cơ sở nhận viện trợ của NIH cho loại nghiên cứu này phải được đăng ký với Văn phòng Công nghệ Sinh học của NIH. Quy trình hoặc kế hoạch cho mỗi thử nghiệm lâm sàng sau đó sẽ được xem xét bởi Ủy ban Cố vấn Tái tạo tổ hợp của NIH (RAC) để xác định liệu nó có gây ra các vấn đề y tế, đạo đức hay an toàn để đảm bảo cho việc thảo luận thêm tại một trong các cuộc họp cộng đồng của RAC.

Hội đồng Thẩm định về Thể chế (IRB) và Ủy ban an toàn sinh học thể chế (IBC) phải phê duyệt từng thử nghiệm lâm sàng liệu pháp gen trước khi tiến hành. IRB là một ủy ban cố vấn khoa học và y tế và người tiêu dùng xem lại tất cả các nghiên cứu trong một tổ chức. IBC là một nhóm đánh giá và phê duyệt nghiên cứu nguy cơ tiềm ẩn của một tổ chức. Nhiều cấp độ đánh giá và giám sát đảm bảo rằng các mối quan ngại về an toàn là ưu tiên hàng đầu trong việc lập kế hoạch và thực hiện các nghiên cứu về liệu pháp gen.

Các vấn đề đạo đức xung quanh liệu pháp gen là gì?

Do liệu pháp gen liên quan đến việc thay đổi bộ chỉ dẫn cơ bản của cơ thể, nó khiến nhiều người quan tâm về vấn đề đạo đức. Các câu hỏi về đạo đức xung quanh liệu pháp gen bao gồm:

- Làm thế nào có thể phân biệt cách sử dụng liệu pháp gen "tốt" và "xấu"?

-  Ai/Cái gì quyết định những đặc điểm nào là bình thường và đặc điểm nào tạo thành khuyết tật hoặc rối loạn?

- Liệu chi phí cao của liệu pháp gen có phải khiến nó hướng vào những người giàu có?

- Liệu việc sử dụng rộng rãi liệu pháp gen có làm cho xã hội không chấp nhận những người khác biệt?

- Liệu người ta có được phép sử dụng liệu pháp gen để nâng cao những đặc điểm căn bản của con người như chiều cao, trí tuệ, hoặc khả năng thể thao?

Nghiên cứu về liệu pháp gen hiện nay tập trung vào việc điều trị các cá nhân bằng cách nhắm liệu pháp này tới các tế bào cơ thể như tủy xương hoặc các tế bào máu. Loại liệu pháp gen này không thể truyền cho con của một người. Liệu pháp gen có thể nhắm đến trứng và tế bào tinh trùng (tế bào mầm), tuy nhiên, nó sẽ cho phép gen chèn được truyền cho các thế hệ tương lai. Cách tiếp cận này được gọi là liệu pháp gen germline.

Ý tưởng về liệu pháp gen germline đang gây tranh cãi. Mặc dù nó có thể giúp các thế hệ tương lai trong một gia đình bị rối loạn gen đặc biệt, nhưng nó có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của thai nhi theo những cách bất ngờ hoặc có những phản ứng phụ lâu dài mà chưa được biết đến. Vì những người bị ảnh hưởng bởi liệu pháp gen chưa được sinh ra, họ không thể chọn liệu có điều trị hay không. Vì những lo ngại về đạo đức này, Chính phủ Mỹ không cho phép các quỹ của liên bang được sử dụng để nghiên cứu về liệu pháp gen germline ở người.

Liiệu pháp gen đã sẵn sàng để điều trị bệnh?

Liệu pháp gen hiện mới chỉ có trong môi trường nghiên cứu. Cơ quản quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ vẫn chưa phê duyệt bất kỳ sản phẩm liệu pháp gen nào để được bán tại Hoa Kỳ.

Hàng trăm nghiên cứu (thử nghiệm lâm sàng) đang được tiến hành để kiểm tra liệu pháp gen để điều trị cho tình trạng di truyền, ung thư và HIV / AIDS.

Hiện nay, cách duy nhất để có thể nhận được liệu pháp gen là tham gia trong một thử nghiệm lâm sàng. Những nghiên cứu này giúp đỡ các bác sĩ xác định một cách tiếp cận liệu pháp gen an toàn cho người dân. Họ cũng chứng minh tác dụng của liệu pháp gen trên cơ thể. Ví dụ, các bác sĩ có thể phân tích các mẫu tế bào từ những người trong thử nghiệm lâm sàng liệu pháp gen để tìm dấu hiệu cho thấy các tế bào bị bệnh được thay đổi. Họ cũng có thể xem xét để xem hệ thống miễn dịch phản ứng với các liệu pháp gen.

Thủ tục cụ thể sẽ phụ thuộc vào căn bệnh có và loại của liệu pháp gen được sử dụng. Ví dụ, trong một số thử nghiệm lâm sàng, có thể máu, hoặc có thể cần chọc hút tủy xương - một thủ tục mà trong đó một mẫu chất lỏng của tủy xương được lấy ra hoặc sinh thiết tủy xương - một thủ tục mà trong đó một mẫu tủy được thực hiện. Sau đó, trong phòng thí nghiệm, các tế bào từ máu hoặc tủy xương được tiếp xúc với một loại virus hoặc một loại vector có chứa vật liệu di truyền mong muốn. Khi các vector đã thâm nhập vào các tế bào trong phòng thí nghiệm, những tế bào này sau đó được bơm trở lại vào cơ thể thông qua tĩnh mạch. Trong các nghiên cứu khác, các vector được tiêm hoặc tiêm tĩnh mạch (IV) vào các mô trong cơ thể, nơi mà các tế bào vector cùng với các gen biến đổi.

Virus không phải là các vectơ duy nhất có thể được sử dụng để thực hiện các gen biến đổi thành các tế bào của cơ thể. Vectơ khác đôi khi được sử dụng trong các thử nghiệm lâm sàng bao gồm:

- Các tế bào gốc. Tế bào gốc là những tế bào của cơ thể - các tế bào mà từ đó tất cả các tế bào khác trong cơ thể với chức năng chuyên biệt được tạo ra. Đối với liệu pháp gen, tế bào gốc có thể được thay đổi trong một phòng thí nghiệm để chấp nhận các gen mới có thể giúp chống bệnh tật.

- Liposome. Những hạt chất béo có khả năng thực hiện các gen điều trị mới cho các tế bào mục tiêu và vượt qua các gen vào DNA của các tế bào.

V.H

Theo US National Library of Medicine