Liệu pháp gene dựa trên kỹ thuật CRISPR giúp giảm đau mãn tính

Những tín hiệu về cơn đau được truyền đến bộ não thông qua các tế bào thần kinh tương tự như tế bào thần kinh trong tủy sống. Ảnh: Jose Calvo/Science Photo Library.

Trước đây, các nhà khoa học đã nghiên cứu các liệu pháp CRISPR chỉnh sửa hệ gene của một người để điều trị các bệnh về máu hoặc mù do di truyền. Nhưng phiên bản mới này của CRISPR sẽ không trực tiếp chỉnh sửa gene mà chỉ ngăn chặn biểu hiện, do vậy sẽ không gây ra những thay đổi vĩnh viễn, mặc dù các nhà khoa học vẫn chưa xác định được chính xác hiệu quả sẽ kéo dài trong bao lâu.

Các cơn đau mãn tính có thể cản trở người bệnh thực hiện các hoạt động thường ngày trong cuộc sống, khiến họ yếu đi theo thời gian và gây ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe tâm lý. Mặc dù đây là một vấn đề vô cùng phổ biến nhưng hiện có rất ít phương thức giảm đau trong một thời gian dài mà không gây ra tác dụng phụ. Thêm vào đó, các bác sỹ cũng không muốn kê thuốc giảm đau có nguồn gốc từ thuốc phiện vì nguy cơ gây nghiện, khiến cho những lựa chọn đã ít lại càng trở nên ít hơn.
Tình cảnh này đã khiến nhà kỹ thuật sinh học Ana Moreno và các đồng nghiệp tại Đại học California, San Diego quyết tâm phải tìm ra một phương thức điều trị khác.
Khi một kích thích - ví dụ như khi con người chạm tay vào chảo nóng hoặc một vật sắc nhọn - kích hoạt các tế bào thần kinh gửi tín hiệu điện qua các dây thần kinh trong tủy sống đến não, bộ não của con người sẽ ghi nhận các cơn đau. Điều này xảy ra khi các lỗ giống như lỗ chân lông dọc theo tế bào thần kinh (được gọi là kênh ion) mở và đóng để cho phép ion đi qua, từ đó truyền dòng điện qua dây thần kinh. Với những cơn đau mãn tính, con đường này có thể sẽ hoạt động quá mức bình thường.

Nhiều nghiên cứu đều đề xuất cho rằng, kênh natri Nav1.7 đóng vai trò trung tâm trong các cơn đau mãn tính. Khi một người có các đột biến trong gene mã hóa kênh này, họ có thể sẽ phải chịu những cơn đau tột cùng hoặc cũng có thể không cảm thấy một cơn đau nào cả.

Do vậy, họ nghĩ, nếu ngăn chặn các neuron sản xuất ra Nav1.7 thì có thể ngăn được các tín hiệu đau truyền đến não. Trước đây, các nhà hóa học đã cố gắng ngăn chặn Nav1.7 bằng các loại thuốc phân tử nhỏ và kháng thể, song không thực sự thành công do những liệu pháp đó cũng tương tác với những kênh ion có cấu trúc tương tự trong cơ thể, gây ra sự tê liệt và phối hợp vận động kém ở người bệnh. Tuy nhiên với CRISPR hướng chính xác đến gene, các nhà khoa học cho rằng họ có thể tác động trực tiếp đến Nav1.7 mà không gây ra bất cứ hiệu ứng không mong muốn.

Nhóm nghiên cứu bắt đầu với một phiên bản chỉnh sửa của protein Cas9 - vốn là một bộ phận bình thường của hệ thống chỉnh sửa gene CRISPR. Nó nhắm đích nhưng không cắt chuỗi DNA mã hóa Nav1.7. Các nhà khoa học đã gắn phiên bản Cas9 này vào một protein “ức chế” thứ hai để ngăn gene Nav1.7 biểu hiện. Sau đó, họ “đóng gói” hệ thống này trong một virus nhỏ bất hoạt được gọi là virus kết hợp adeno để đưa nó vào cơ thể.

Họ tiêm vào cột sống của những con chuột một liệu pháp ức chế gene, rồi gây ra những cơn đau mãn tính bằng cách tiêm thuốc hóa trị hoặc chất gây viêm. Kết quả cho thấy, những con chuột này có khả năng chịu đựng các cơn đau tốt hơn, thậm chí có hiệu quả với cả những con chuột đã bị đau từ trước. Trong một số trường hợp, hiệu quả giảm đau còn kéo dài đến 44 tuần sau khi được áp dụng. 

Dù có kết quả tích cực, nhóm nghiên cứu vẫn lưu ý rằng đây mới chỉ là kết quả sơ bộ và họ chưa biết liệu tác dụng giảm đau này có hiệu quả trên người hay không. “Liệu pháp gene cho chúng ta hi vọng chữa trị được các cơn đau mãn tính, tuy nhiên cần phải tiến hành thêm rất nhiều nghiên cứu tiếp theo”, Dib-Hajj cho biết.□

Mỹ Hạnh dịch
Nguồn: https://www.nature.com/articles/d41586-021-00644-5