Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Một mảnh da ghép chứa các tế bào biến đổi gene có khả năng tạo ra enzyme thúc đẩy sự phóng thích insulin Các nhà khoa học đã sử dụng một mẩu da ghép biến đổi gene để chữa bệnh tiểu đường trên chuột. Công trình này được đăng tải trên tạp chí Cell Stem Cell ngày 3 tháng 8 năm 2017.

Mẫu da ghép được tách từ các tế bào gốc của chuột đã được biến đổi gene bằng kỹ thuật CRISPR để sản xuất enzyme GLP-1, có vai trò kích thích sự giải phóng insulin. Chuột mắc bệnh béo phì và tiểu đường được xử lý với miếng da ghép đều không biểu hiện bệnh và tăng cân ít hơn khi được cho ăn khẩu phần nhiều chất béo.

Theo David Taylor, một nhà sinh học chuyên về cấu trúc phân tử tại Đại học Texas ở Austin không tham gia vào công trình, cho rằng nghiên cứu này “khá thú vị”. Trái ngược với quan điểm cho rằng liệu pháp gene được dùng với mục đích sửa lỗi đột biến gây bệnh, phương pháp này lại “giống như việc uống thuốc – nhưng lại thông qua da”.

Các tế bào gốc được dùng để tạo miếng ghép được chèn đoạn gen GLP-1 vào bên cạnh một promoter được kích hoạt bằng kháng sinh doxycycline. Trong khi việc dùng GLP-1 có hiệu quả trên một số bệnh nhân tiểu đường, liệu pháp này lại không mấy ổn định và cho thấy hạn chế nếu dùng ở dạng uống. Sau khi các mẩu da ghép được xử lý, cấy ghép vào chuột, và xử lý với kháng sinh. Enzyme đã nhanh chóng được hình thành và sau đó là sản xuất insulin.

Trưởng nhóm nghiên cứu Xiaoyang Wu tại Đai học Chicago cho biết một ưu điểm của kỹ thuật này đó là an toàn hơn so với biến đổi gene in vivo trên virus. Các virus “có thể gây phản ứng miễn dịch và phản ứng viêm rất mạnh trong nghiên cứu in vivo”. Trái lại, các mẩu da ghép đang được dùng trong trị bỏng lâm sàng và đã được chứng minh an toàn.

Theo Wu, khó khăn để phát triển liệu pháp gene ghép da này trong lâm sàng là thiếu mô hình chuột thích hợp. Vì những mẩu da chỉ hoạt động trên chuột suy giảm miễn dịch, khiến các nhà khoa học không quan sát được các tế bào sẽ phản ứng ra sao trong hệ miễn dịch khỏe mạnh. Nhóm của Wu mất gần 3 năm để phát triển một kỹ thuật nuôi từng lớp các “organoid” tương tự như da thật và không bị vô hiệu hóa trên chuột bình thường. Miếng ghép được thiết kế để chiếm khoảng 1% bề mặt da của con vật, có thể tương đương kích thước một bàn tay ở người.

Điều trị bằng phương pháp biểu hiện gene điều chỉnh bằng thuốc sẽ giúp các bác sỹ điều chỉnh lượng enzyme cần thiết trong máu bệnh nhân, Wu nói thêm. Nhưng ông cũng đề nghị cần thay thế doxycycline bằng loại thuốc khác trong lâm sàng để tránh tác dụng phụ lâu dài của kháng sinh.

Wu nói kỹ thuật tương tự cũng có thể được sử dụng để chữa trị những bệnh rối loạn trao đổi chất khác, ví dụ bệnh rối loạn chuyển hóa Phenylalanyl, một loại bệnh di truyền gây tích tụ Phenylalanyl, được chẩn đoán và chữa trị bằng khẩu phần chuyên biệt.

Theo Jeff Millman, một kỹ sư y sinh và tế bào gốc tại Đại học Washington ở St. Louis không tham gia nghiên cứu, cho rằng “Nói chung, tôi nghĩ đây là một giải pháp chính xác để đưa GLP-1 vào việc chữa trị bệnh tiểu đường type 2 và bệnh béo phì”. Nhưng ông cũng lo ngại trước khi phương pháp này đến được giai đoạn lâm sàng, nhiều công việc cần phải thực hiện trước đó để bảo đảm rằng việc biến đổi gene bằng CRISPR và phương pháp nuôi cấy tế bào không đưa ngược những đột biến gây hại vào bệnh nhân.