Tin tức | Phát hiện mới về chỉnh sửa gen: Phôi người có khả năng sửa chữa DNA hạn chế
Các phát hiện được công bố bởi nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Nada Kubikova thuộc Đại học Oxford ở Vương quốc Anh dẫn đầu đưa ra cảnh báo nghiêm trọng về việc sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen trên phôi người giai đoạn sớm. Kết quả cho thấy tế bào phôi sớm có khả năng hạn chế trong việc sửa chữa tổn thương DNA, kéo theo những ý nghĩa quan trọng đối với độ an toàn của việc sử dụng chỉnh sửa gen để phòng ngừa bệnh di truyền. Nghiên cứu được trình bày tại Hội nghị thường niên lần thứ 39 của Hội Sinh sản và Phôi học Người châu Âu (ESHRE).
Chỉnh sửa gen: Tiềm năng và nguy cơ
Tiến sĩ Kubikova lưu ý rằng mặc dù CRISPR-Cas9 có tiềm năng sửa chữa các gen khiếm khuyết, việc sử dụng công nghệ này trên phôi giai đoạn sớm có thể gây hậu quả bất lợi. Nghiên cứu cho thấy CRISPR nhắm chính xác vào vùng DNA dự định, nhưng chỉ 9% tổn thương DNA được sửa chữa thông qua cơ chế sửa chữa định hướng theo tương đồng (HDR), phương pháp then chốt để chỉnh sửa đột biến gen trên lâm sàng. Trong hơn một nửa số trường hợp, đứt gãy DNA được sửa chữa bằng cơ chế nối đầu không tương đồng (NHEJ), có thể tạo ra đột biến mới. Có tới 40% đứt gãy DNA không được sửa chữa, gây mất đoạn hoặc lặp đoạn nhiễm sắc thể lớn.
Những bất thường này có thể cản trở sự phát triển của phôi và, ngay cả sau khi làm tổ thành công, làm tăng nguy cơ mắc các rối loạn bẩm sinh nghiêm trọng.
Thiết kế nghiên cứu: Làm sáng tỏ cơ chế sửa chữa DNA
Trong một thí nghiệm được phê duyệt về mặt đạo đức, nhóm nghiên cứu đã tạo 84 phôi bằng phương pháp tiêm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI). Trong số này, 33 phôi được xử lý bằng CRISPR-Cas9 để tạo đứt gãy DNA mạch kép, còn 51 phôi còn lại được dùng làm đối chứng. Ngay cả khi vùng đích không liên quan đến một gen cụ thể, tế bào phôi vẫn ưu tiên cơ chế NHEJ để sửa chữa tổn thương DNA. Cơ chế này có thể xóa hoặc nhân đôi các “chữ cái” trong mã di truyền và làm gián đoạn chức năng gen.
Tương lai của chỉnh sửa gen: Cải tiến công nghệ và bảo vệ phôi
Mặc dù nghiên cứu cảnh báo về các phương pháp hiện tại, nghiên cứu cũng đem lại hy vọng. Tiến sĩ Kubikova cho biết việc điều chỉnh kỹ thuật chỉnh sửa gen có thể giảm nguy cơ và nâng cao hiệu quả sửa chữa. Các phát hiện này cũng có thể mở ra những cách mới để cải thiện thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), vì hiện chỉ khoảng một phần tư số phôi IVF phát triển thành em bé.
Nhóm nghiên cứu dự định tìm hiểu cách bảo vệ phôi giai đoạn sớm khỏi tổn thương DNA và phát triển các phương pháp chỉnh sửa gen nhẹ nhàng hơn, không gây đứt gãy DNA. Những nỗ lực này cuối cùng có thể giúp đảo ngược đột biến di truyền một cách an toàn và ngăn một số bệnh di truyền nghiêm trọng truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Đạo đức và quản lý: Chỉnh sửa gen cần thận trọng
Giáo sư Karen Sermon, Chủ tịch đắc cử ESHRE, nhận xét rằng nghiên cứu nhấn mạnh nhu cầu tiến hành nghiên cứu toàn diện, thận trọng trước khi sử dụng chỉnh sửa gen trên phôi người. Mặc dù một ngày nào đó chỉnh sửa gen có thể trở thành công cụ quan trọng để phòng ngừa bệnh di truyền, độ an toàn và hiệu quả của phương pháp này vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Tiến sĩ Kubikova kết luận: “Mặc dù các phát hiện hiện tại cho thấy vẫn còn những thách thức lớn trong việc sử dụng CRISPR trên phôi, những tiến bộ kỹ thuật trong tương lai có thể mở ra con đường an toàn cho chỉnh sửa gen và giúp nhiều gia đình tránh được bệnh di truyền.”
Tin tức | Phát hiện mới về chỉnh sửa gen: Phôi người có khả năng sửa chữa DNA hạn chế
Tin tức | Phát hiện mới về chỉnh sửa gen: Phôi người có khả năng sửa chữa DNA hạn chế
Các phát hiện được công bố bởi nhóm nghiên cứu do Tiến sĩ Nada Kubikova thuộc Đại học Oxford ở Vương quốc Anh dẫn đầu đưa ra cảnh báo nghiêm trọng về việc sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen trên phôi người giai đoạn sớm. Kết quả cho thấy tế bào phôi sớm có khả năng hạn chế trong việc sửa chữa tổn thương DNA, kéo theo những ý nghĩa quan trọng đối với độ an toàn của việc sử dụng chỉnh sửa gen để phòng ngừa bệnh di truyền. Nghiên cứu được trình bày tại Hội nghị thường niên lần thứ 39 của Hội Sinh sản và Phôi học Người châu Âu (ESHRE).
Chỉnh sửa gen: Tiềm năng và nguy cơ
Tiến sĩ Kubikova lưu ý rằng mặc dù CRISPR-Cas9 có tiềm năng sửa chữa các gen khiếm khuyết, việc sử dụng công nghệ này trên phôi giai đoạn sớm có thể gây hậu quả bất lợi. Nghiên cứu cho thấy CRISPR nhắm chính xác vào vùng DNA dự định, nhưng chỉ 9% tổn thương DNA được sửa chữa thông qua cơ chế sửa chữa định hướng theo tương đồng (HDR), phương pháp then chốt để chỉnh sửa đột biến gen trên lâm sàng. Trong hơn một nửa số trường hợp, đứt gãy DNA được sửa chữa bằng cơ chế nối đầu không tương đồng (NHEJ), có thể tạo ra đột biến mới. Có tới 40% đứt gãy DNA không được sửa chữa, gây mất đoạn hoặc lặp đoạn nhiễm sắc thể lớn.
Những bất thường này có thể cản trở sự phát triển của phôi và, ngay cả sau khi làm tổ thành công, làm tăng nguy cơ mắc các rối loạn bẩm sinh nghiêm trọng.
Thiết kế nghiên cứu: Làm sáng tỏ cơ chế sửa chữa DNA
Trong một thí nghiệm được phê duyệt về mặt đạo đức, nhóm nghiên cứu đã tạo 84 phôi bằng phương pháp tiêm tinh trùng vào bào tương trứng (ICSI). Trong số này, 33 phôi được xử lý bằng CRISPR-Cas9 để tạo đứt gãy DNA mạch kép, còn 51 phôi còn lại được dùng làm đối chứng. Ngay cả khi vùng đích không liên quan đến một gen cụ thể, tế bào phôi vẫn ưu tiên cơ chế NHEJ để sửa chữa tổn thương DNA. Cơ chế này có thể xóa hoặc nhân đôi các “chữ cái” trong mã di truyền và làm gián đoạn chức năng gen.
Tương lai của chỉnh sửa gen: Cải tiến công nghệ và bảo vệ phôi
Mặc dù nghiên cứu cảnh báo về các phương pháp hiện tại, nghiên cứu cũng đem lại hy vọng. Tiến sĩ Kubikova cho biết việc điều chỉnh kỹ thuật chỉnh sửa gen có thể giảm nguy cơ và nâng cao hiệu quả sửa chữa. Các phát hiện này cũng có thể mở ra những cách mới để cải thiện thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), vì hiện chỉ khoảng một phần tư số phôi IVF phát triển thành em bé.
Nhóm nghiên cứu dự định tìm hiểu cách bảo vệ phôi giai đoạn sớm khỏi tổn thương DNA và phát triển các phương pháp chỉnh sửa gen nhẹ nhàng hơn, không gây đứt gãy DNA. Những nỗ lực này cuối cùng có thể giúp đảo ngược đột biến di truyền một cách an toàn và ngăn một số bệnh di truyền nghiêm trọng truyền từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Đạo đức và quản lý: Chỉnh sửa gen cần thận trọng
Giáo sư Karen Sermon, Chủ tịch đắc cử ESHRE, nhận xét rằng nghiên cứu nhấn mạnh nhu cầu tiến hành nghiên cứu toàn diện, thận trọng trước khi sử dụng chỉnh sửa gen trên phôi người. Mặc dù một ngày nào đó chỉnh sửa gen có thể trở thành công cụ quan trọng để phòng ngừa bệnh di truyền, độ an toàn và hiệu quả của phương pháp này vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Tiến sĩ Kubikova kết luận: “Mặc dù các phát hiện hiện tại cho thấy vẫn còn những thách thức lớn trong việc sử dụng CRISPR trên phôi, những tiến bộ kỹ thuật trong tương lai có thể mở ra con đường an toàn cho chỉnh sửa gen và giúp nhiều gia đình tránh được bệnh di truyền.”
Nguồn:
Tổng hợp trên mạng