HIV thâm nhập vào tế bào kháng thể qua một loại protein là CCR5, có vai trò như một cánh cửa để virus đi qua. Đột biến CCR5 giúp chống lại HIV - Ảnh: NIBSC/SCIENCE

Nghiên cứu xuất bản ngày 11-9 đăng trên tạp chí khoa học New England Journal of Medicine. Nam bệnh nhân (giấu tên) phát hiện mình nhiễm HIV và bị bệnh bạch cầu năm 2016. 

Công cụ chỉnh sửa gen Crispr

Anh đáp ứng các tiêu chuẩn để được tham gia vào một thử nghiệm lâm sàng hoàn toàn mới để đánh giá sự an toàn của việc điều trị cùng lúc bệnh ung thư và HIV bằng cách sử dụng công cụ chỉnh sửa gen Crispr.

Đây cũng chính là công cụ mà nhà khoa học Hạ Kiến Khuê, người Trung Quốc đã dùng để chỉnh sửa gen của phôi thai và tạo ra cặp song sinh Lulu và Nana có khả năng miễn nhiễm HIV/AIDS gây chấn động thế giới và cộng đồng khoa học trước đây.

Việc điều trị bắt đầu từ tháng 7-2017. Các bác sĩ ở Bắc Kinh đã dùng hóa chất và phóng xạ để bỏ toàn bộ tủy xương của bệnh nhân và bơm vào hàng triệu tế bào gốc do một người đồng hương khỏe mạnh hiến tặng thay thế. 

Không giống các ca ghép tủy xương bình thường khác, lần này các nhà khoa học đã chỉnh sửa các tế bào gốc đó bằng công cụ Crispr để làm hỏng một gen có tên là CCR5. Khi không có gen này, HIV không thể xâm nhập vào các tế bào miễn dịch.

Theo báo cáo trên tạp chí New England Journal of Medicine, sau hơn 2 năm, bệnh nhân có sức khỏe tốt, bệnh ung thư máu thuyên giảm hoàn toàn. Các tế bào gốc được chỉnh sửa vẫn sống và cung cấp cho cơ thể bệnh nhân tất cả các tế bào máu và miễn dịch cần thiết. 

Một tỉ lệ nhỏ vẫn mang gen đột biến CCR5 nhưng không đủ để chữa khỏi HIV cho bệnh nhân. Dù vẫn bị HIV và phải dùng thuốc kháng vi-rút, các chuyên gia cho rằng trường hợp này cho thấy việc sử dụng Crispr có thể xem là an toàn ở người và giúp nhân loại tiến gần hơn với các phương pháp điều trị HIV không dùng thuốc.

Còn quá sớm để kết luận 

Nghiên cứu thu hút được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu về ung thư nhưng chỉ một trường hợp duy nhất được thực nghiệm cho thấy còn quá sớm để kết luận. 

Các nhà khoa học cũng ngạc nhiên vì chỉ trong hai năm ngắn ngủi, từ thử nghiệm trên chuột, một số nơi có quy định không ngặt nghèo về y sinh như Trung Quốc, đã có thể thử nghiệm trên người.

Đây là lần đầu tiên một bệnh nhân có HIV được điều trị bằng công cụ sửa gen Crispr. Tuy nhiên, việc tác động đến CCR5 đã được ứng dụng hơn 10 năm và đã có một số bệnh nhân khỏi HIV từ kỹ thuật này.

Theo Hongkui Deng, giám đốc Trung tâm nghiên cứu tế bào gốc của trường Đại học Bắc Kinh và là đồng tác giả nghiên cứu, nhóm đã cấy đột biến CCR5 được chỉnh sửa bằng công cụ Crispr ở người lên chuột và làm cho chúng kháng được HIV. 

Mùa xuân năm 2017, họ đăng ký thực hiện một nghiên cứu nhỏ ở một bệnh viện ở Bắc Kinh. Cho đến nay, nhóm chỉ tiếp nhận và điều trị cho một bệnh nhân. Nhà khoa học này hi vọng có thể mở rộng thử nghiệm sau khi nâng cao hiệu quả kỹ thuật.

Để chỉnh sửa tế bào gốc được hiến tặng, nhóm của Deng đặt tế bào được hiến vào máy sốc điện ở mức trung bình. Quá trình này giúp cho Crispr - một enzyme cắt DNA và xác định vị trí cần cắt - trượt vào màng tế bào và hoạt động. Phương pháp này hạn chế tối đa sai lầm nhưng vì Crispr chỉ ở trong các tế bào trong một thời gian ngắn nên không phải tế bào nào cũng được chỉnh sửa bằng thụ thể đột biến CCR5.

Trong điều kiện lý tưởng, cả hai bản sao đột biến của CCR5 sẽ được sửa trên toàn bộ số tế bào gốc, khoảng 163 triệu, và bệnh nhân có thể khỏi hoàn toàn khỏi HIV như trường hợp "bệnh nhân Berlin" trước đây.

Trên thực tế, chỉ có từ 5,2-8,3% tủy xương của bệnh nhân có mang ít nhất một bản sao đột biến của thụ thể CCR5. Nhóm nghiên cứu không công bố có bao nhiêu tế bào có mang cả hai đột biến CCR5. Số lượng này duy trì ổn định trong hơn 19 tháng theo dõi và bệnh nhân sẽ vẫn được theo dõi trong thời gian tới.

Lần đầu tiên quay phim quá trình chỉnh sửa gen CRISPR

TTO - Toàn bộ quá trình protein Cas9 cắt đôi một đoạn DNA bằng cơ chế chỉnh sửa gen CRISPR đã được ghi lại bằng mũi dò có kích thước chỉ bằng một nguyên tử.