Bằng một phương pháp chỉnh-sửa-gen mới đầy ưu việt, các nhà nghiên cứu đã tiến một bước trong việc cấy ghép bộ phận của heo sang người. Trong một bài báo đăng trên tạp chí Science, họ mô tả phương pháp CRISPR được dùng để chỉnh sửa tế bào của heo nhằm triệt tiêu các chuỗi ADN nguy hiểm có mặt tại 62 vùng trên bộ gen của con vật.
Chỉ riêng tại Mỹ, hiện có khoảng 122.500 người đang chờ đợi phẫu thuật cấy ghép để giành giật mạng sống, do đó một nguồn cung cấp ổn định nội tạng heo có thể là cứu cánh bởi vì chúng có kích thước tương đương với ở người.
Tuy nhiên cho đến nay, chưa ai giải quyết được vấn đề sốc phản vệ do tế bào của heo gây ra, hơn nữa các tế bào này còn ẩn chứa nguy cơ tiềm tàng khác: ADN của chúng có chứa rải rác nhiều đoạn copy ADN có nguồn gốc từ một loại virus và vẫn có thể tạo ra những mẫu virus lây nhiễm. Loại retrovirus có trong lợn (porcine endogenous retrovirus – PERV) này có thể di chuyển từ heo sang tế bào người qua đường thức ăn, và lây nhiễm sang tế bào người được cấy ghép trên những con chuột có hệ miễn nhiễm yếu.
Những đoạn ADN có nguồn gốc từ PERV này chính là nghiên cứu CRISPR mới của nhà di truyền học George Church và cộng sự tại Đại học Havard, với hy vọng có thể hồi sinh ý tưởng “dị ghép”.
Dựa trên cơ chế phòng vệ cổ xưa mà vi khuẩn sử dụng nhằm tiêu diệt ADN của các virus xâm nhập, các nhà nghiên cứu đã phát triển phương pháp CRISPR để nhắm một vị trí cụ thể trên bộ gen bằng một đoạn RNA mồi và sau đó cắt đi bằng enzyme để bỏ đi hay thêm vào một gen.
Nhóm của Church thiết kế đoạn ARN mồi nhắm vào một gen có mặt ở tất cả 62 chuỗi PERV trong ADN của tế bào thận heo. Với một nhóm nhỏ các tế bào này, CRISPR đã loại bỏ hoàn toàn sự hiện diện của gen mục tiêu, đây là kết quả tốt nhất hiện nay chỉ với một lần chạy CRISPR. Kết quả là các tế bào được chỉnh sửa cho thấy giảm hơn 1000 lần khả năng lây nhiễm PERV qua tế bào thận người trong phòng thí nghiệm. Những tế bào này thậm chí vẫn sống khỏe mạnh với ADN đã được chỉnh sửa ở 62 vị trí.
Tuy nhiên, Church cảnh báo rằng chỉnh sửa nhiều đoạn đơn lặp trên bộ gen khác với thao tác trên nhiều đoạn độc nhất cùng một lúc. Ông đặt nghi vấn rằng sở dĩ thí nghiệm này thành công bởi vì dường như nó dựa vào một hiện tượng hiếm gặp được gọi là chuyển đổi gen, khi các vùng ADN bị bất hoạt do CRISPR lại ngăn cản tế bào sửa chữa các vùng vừa bị cắt, từ đó các đoạn copy PERV bị bất hoạt vĩnh viễn. Church cho rằng phương pháp này chưa thể áp dụng rộng rãi, và không thể dễ dàng để chỉnh sửa 62 gen khác nhau.
Nhóm của Church đã thành công trong việc làm bất hoạt PERV trong tế bào của heo bình thường, và chuyển nucleic của các tế bào này sang phôi heo. Bước tiếp theo họ phải xác định các mô trong tế bào heo gây ra phản ứng đào thải ở người, sau đó loại bỏ từng cái mà không ảnh hưởng đến sự sống của heo. Church cho biết nhóm của ông đã có một danh sách và đang tích cực làm việc để loại bỏ chúng bằng CRISPR và các phương pháp khác. Họ hy vọng có được các phôi không gây phản ứng miễn dịch và không PERV để cấy vào heo mẹ vào 2016.
<Theo Science Mag>
Bibliography
Science Mag. (2015, October 11). Gene-editing method revives hopes for transplanting pig organs into people. Retrieved October 16, 2015 from http://news.sciencemag.org/biology/2015/10/gene-editing-method-revives-hopes-transplanting-pig-organs-people