Liệu pháp gen (human gene therapy)

Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn MỤC LỤC I. Đặt vấn đề. II. Nội dung. 1. Khái niệm. 1.1. Định nghĩa. 1.2. Nguyên tắc cơ bản của điều trị bằng liệu pháp gen. 2. Phân loại liệu pháp gen. 3. Các kỹ thuật cơ bản của liệu pháp gen. 3.1. Cơ sở của liệu pháp gen. 3.2. Các bước cơ bản trong liệu pháp gen. 3.3. Kỹ thuật chuyển gen liệu pháp. 4. Các loại vector thường dùng trong liệu pháp gen. 4.1. Vector chuyển gen có bản chất virus. 4.1.1. Các bước quan trọng để hoạt hóa thành công virus và chức năng của nó. 4.1.2. Vector Adenovirus. 4.1.3. Vector Adeno-associated Virus (AAV). 4.1.4. Vector Retrovirus. 4.1.5. Các vector có cơ sở là Herpes Simplex. 4.1.6. Các vector virus khác. 4.2. Các vector không có bản chất virus. 4.2.1. Liposomes. 4.2.2. Các Polymer Cation. 4.2.3. Cấy trực tiếp. 4.2.4. Liệu pháp tế bào gốc. 4.2.5. Biến đổi biểu hiện gen. III. Ứng dụng. 1. Liệu pháp gen chữa bệnh rối loạn chức năng gen. 2. Liệu pháp gen chữa bệnh ung thư. 3. Liệu pháp gen chữa bệnh do sự thay đổi chức năng của Protein. 4. Liệu pháp gen chữa bệnh rối loạn chuyển hóa ion Chlo. 5. liệu pháp gen chữa bệnh HIV /AIDS. 6. Liệu pháp gen chữa bệnh khác. IV. Vấn đề an toàn và triển vọng của liệu pháp gen. 1. Vấn đề an toàn. 2. Triển vọng của liệu pháp gen ở Việt Nam. V. Kết luận. Tài liệu tham khảo. 1 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn I. ĐẶT VẤN ĐỀ Nhiệm vụ hàng đầu của CNSH là giải quyết vấn đề mạng sống mà mỗi con người đều phải trải qua là sinh, lão, bệnh, tử. CNSH đang tập trung nỗ lực tìm ra các hướng đi để chữa khỏi các căn bệnh di truyền cũng như các căn bệnh hiểm nghèo. Trong đó liệu pháp gen là một kĩ thuật cao của CNSH có ý nghĩa quan trọng trong giải quyết nhiệm vụ này. Do đó, chúng tôi chọn chủ đề Liệu pháp gen để trình bày trong bài seminar hôm nay. II. NỘI DUNG 1. Khái niệm 1.1.Định nghĩa liệu pháp gen Liệu pháp gen là kỹ thuật đưa gen lành (gen liệu pháp) vào cơ thể thay thế cho gen bệnh hay đưa gen cần thiết nào đó thay vào vị trí gen bị sai hỏng để đạt đựơc mục tiêu của liệu pháp. - Gen liệu pháp là các gen có chức năng sử dụng vào điều trị bệnh cho con ngừơi. Mỗi loại gen liệu pháp có đặc điểm và chức năng riêng. Gen liệu pháp có thể là: + Các gen lành đưa vào tế bào sống để thay thế các gen hỏng tương ứng, từ đó khôi phục lại chức năng của gen. + Các gen mã hóa cho một protein đặc hiệu. Khi đưa các gen mã hóa đó vào cơ thể sống sẽ tạo ra protein đặc hiệu để ức chế, kìm hãm gen khác gây bệnh, hoặc kìm hãm sự tăng sinh quá nhanh của tế bào, hoặc cũng có thể gây chết tế bào gây bệnh. + Gen ức chế các gen gây bệnh, gen kìm hãm, hoặc gen phục hồi. + Các đoạn oligonucleotit có tác dụng kiềm hãm sự hoạt động các gen bị đột biến trong tế bào. - Biện pháp đưa gen lành vào cơ thể thay thế cho gen bệnh là cách giải quyết triệt để, vì gen lành sẽ được đưa vào đúng vị trí của nó trên bộ gen và chịu tác động bình thường của các trình tự biểu hiện gen đó. Cho đến nay, chưa có thành tựu đáng kể nào trong lĩnh vực này vì người ta chưa biết cách sửa chữa gen một cách đặc hiệu. Tuy vậy, kỹ thuật tái tổ hợp đồng dạng cũng đem dến những hy vọng rất lớn và khả năng thành công là điều có thể hy vọng trong tương lai. - Biện pháp thứ hai dễ thực hiện hơn nhưng khi đưa thêm một gen cần thiết vào bộ gen, người ta không làm chủ được vị trí gắn gen của đoạn mới đưa vào. Điều này dẫn đến một số kết quả không lường trước được: + Gen mới đưa vào không nằm trong phức hợp điều hoà nên có thể được biểu hiện một cách tuỳ tiện, không đúng nơi (đúng với loại tế bào, mô đặc hiệu) và không đúng lúc (đúng với chu trình phát triển cá thể), hoặc thậm chí không được biểu hiện. + Gen mới đưa vào gây những hiệu quả không mong muốn. + Gen gắn vào một vị trí có khả năng hoạt hoá một gen tiền ung thư dẫn dến sự biểu hiện quá độ của gen này gây ra ung thư. 2 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn Hiện nay, mọi cố gắng đều nhằm giải quyết những vấn đề này. Đặc biệt, liệu pháp gen trong trường hợp này được giới hạn chặt chẽ trên tế bào sinh dưỡng. Việc tác động vào gen của tế bào sinh dục bị nghiêm cấm vì lý do đạo đức, con người từ chối việc thay đổi gia sản di truyền có thể lưu lại cho con thế hệ sau. 1.2.Nguyên tắc cơ bản của điều trị bằng liệu pháp gen Theo Tổ chức Y tế thế giới và quy định của nhiều quốc gia thì điều trị bằng liệu pháp gen cần tuân thủ một số nguyên tắc sau: - Theo dõi và hiểu biết cặn kẽ quá trình, cơ chế phát sinh bệnh, đặc tính di truyền của bệnh. - Nắm vững cấu trúc và chức năng của gen gây bệnh, gen hỏng, gen đột biến,… cấu trúc, chức năng của gen liệu pháp dùng để thay thế. - Dự đoán hiệu quả của liệu pháp. Nếu hiệu quả cao mới áp dụng. - Cần thử nghiệm nhiều lần rồi đối với động vật, khi thử nghiệm nhiều lần có hiệu quả cao mới áp dụng cho người. 2. Phân loại liệu pháp gen - Liệu pháp gen có hai nhóm phương pháp cơ bản: + Liệu pháp gen soma: là phương pháp điều trị thay thế hay sửa chữa gen hỏng, gen bệnh của các tế bào soma trong cơ thể người, giúp cho con người sống bình thường. Các tế bào dùng để chữa trị có thể là tế bào lympho, tế bào gan, đặc biệt là dùng tế bào gốc. + Liệu pháp gen tế bào mầm: là phương pháp điều trị, sửa chữa, thay thế gen hỏng cho các giao tử (tinh trùng, trứng) nhằm tạo ra thế hệ sau bình thường. 3. Các kỹ thuật cơ bản của liệu pháp gen 3.1. Cơ sở của liệu pháp gen Để chuyển gen, cần hội đủ một số điều kiện sau đây: - Đầu tiên, phải có bản sao đầy đủ của gen thích hợp với những trình tự điều hoà thích hợp (trình tự khởi động), trình tự khởi động có thể là duy nhất đối với gen đặc hiệu, bằng cách này cho phép gen chỉ biểu hiện trong các mô mà thông thường chúng được biểu hiện. Lần lượt, các gen có thể được kết nối với các trình tự khởi động, hoạt hoá trong tất cả các mô (phương pháp chung nhất được sử dụng ngày nay) hoặc có thể kết nối với các trình tự có thể hoạt hoá hay bất hoạt như một công tắc. Những thao tác như vậy có thể đạt được bằng công nghệ DNA tái tổ hợp. - Thứ hai, phải lựa chọn kỹ thuật đích. DNA cần kỹ thuật này để có thể tiếp cận với tế bào. Ba kỹ thuật cơ bản được sử dụng để làm điều này: + DNA có thể được gắn trực tiếp với các tế bào hoặc cấy vào mô. Gọi là chuyển DNA trần (nacked DNA transfer) + DNA có thể được sử dụng để tạo nên con thoi dịch chuyển virus (viral transfer shuttle). Đây là phương pháp chuyển DNA hầu như chắc chắn nhất. DNA xâm nhập không hiệu quả vào tế bào vì nó khó có thể xuyên qua lớp màng lipit kép, nhưng vector virus dễ dàng làm việc này. 3 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn + DNA cũng có thể phối hợp với các phức hệ hoá học khác nhau để khuếch đại khả năng chuyển dịch qua màng tế bào của nó. - Thứ ba, có hai phương pháp ứng dụng liệu pháp gen: liệu pháp gen có thể ứng dụng trực tiếp với bệnh nhân hoặc trên các tế bào đã tách ra khỏi người bệnh (như tế bào tuỷ xương) sau đó cấy trở lại người bệnh. Trong tương lai, các thao tác liệu pháp gen của tế bào gốc phát triển trên môi trường mô tế bào và sau đó cấy lên người bệnh sẽ là tiến triển tột cùng. Mỗi kỹ thuật trên đều có những thuận lợi và khó khăn riêng. Khi chọn phương pháp phân phối gen, một số nhân tố cần được cân nhắc: - Hiệu quả của liệu pháp phải được đặt lên hàng đầu. - Sau đó, gen chuyển đổi phải được điều hoà đúng đắn. Nó phải được hoạt hoá đúng lúc, với độ dài thời gian chính xác và đúng số lượng. Những vấn đề này là rào cản to lớn cho sự phát triển và phổ biến của liệu pháp gen. Hiện nay đích ứng dụng quan trọng nhất của liệu pháp gen là các bệnh hiểm nghèo, ở đó mô bệnh dễ dàng bị ảnh hưởng và những bệnh mà sự điều hoà chính xác của gen được chuyển là không cần thiết. Đúng như mong muốn, hiệu quả của liệu pháp trong các trường hợp này dễ dàng quản lý. 3.2. Các bước cơ bản trong liệu pháp gen Trong thực nghiệm, người ta dùng các vector virus để chuyển các gen vào tế bào động vật theo các bước: Hình 1. Các bước cơ bản trong liệu pháp gen. - Bước 1: Tạo vector tái tổ hợp mang gen cần chuyển. Trước đó, các virus đã được biến đổi để không còn khả năng sao chép, đồng thời lại có khả năng biểu hiện mạnh gen cần đưa vào cơ thể. Các biến đổi này bao gồm việc loại bỏ các trình tự cần cho sự sao chép của virus và gắn vào trước gen các trình tự promotor mạnh. Sau đó, vector tái tổ hợp được đưa vào tế bào nuôi cấy. Loại tế bào được sử dụng nhiều nhất là tế bào tuỷ xương vì dễ nuôi cấy lại bao gồm nhiều tế bào nguồn đa thế (pluri potential). 4 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn - Bước 2: Vector virus mang gen lành được đưa vào cơ thể mà từ đó người ta đã tách các tế bào tuỷ xương. Như vậy, có thể xem đây là kỹ thuật ghép tự thân dù gen ghép vào là gen lạ đối với cơ thể. Trở ngại lớn là protein do gen lạ tạo ra có thể kích thích sản sinh kháng thể chống lại chính nó, hơn nữa, nếu việc chuyển gen vào tế bào nuôi cấy thường thành công thì việc đưa tế bào chuyển gen trở lại cơ thể lại ít khi có hiệu quả do nhiều nguyên nhân. Vì thế cần theo dõi sự hoạt động của gen đích. Gần đây nhất, một quy trình liệu pháp gen vừa được thông qua nhằm làm chậm sự phát triển của bệnh AIDS. Người ta chuyển các oligonucleotit đối (antisens) bổ sung cho một số trình tự của virus HIV (trình tự TAR, REV) vào các tế bào của một người lành là anh em sinh đôi của người bệnh. Sau đó các tế bào này được tiêm vào bệnh nhân. Các Oligonicliotit đối TAR sẽ ức chế sự sao chép của virus khi bắt cặp và vô hiệu hóa trình tự TAR đóng vai trò trong sự sao chép. Còn các Oligonucleotit đối REV, khi bắt cặp với trình tự REV sẽ ngăn sự vận chuyển mRNA từ nhân ra tế bào chất. 3.3. Kỹ thuật chuyển gen liệu pháp Khi tạo ra các vector liệu pháp gen, cần phải có kỹ thuật chuyển các gen liệu pháp vào tế bào, hoặc cơ thể người. Mục đích cuối cùng là các gen liệu pháp trong cơ thể người phải được phiên mã, dịch mã tạo ra các protein liệu pháp có tác dụng chữa bệnh. Các vector liệu pháp được sử dụng khác nhau, thích hợp cho từng loại tế bào đích, nhằm tạo ra các protein liệu pháp nội bào, hoặc ngoại bào. - Hình thức chuyển gen có thể được thao tác thông qua một số cách sau: + Chuyển trực tiếp gen vào mô người bệnh (liệu pháp in vivo), gồm các bước sau: Hình 2. Liệu pháp in vivo. 5 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn * Lựa chọn vector liệu pháp thích hợp. * Tách và tạo vector tái tổ hợp mang gen liệu pháp, thường thì tạo vector virus để chuyển hiệu quả. Virus xâm nhiễm trực tiếp vào tế bào bằng cách gắn với chúng và bơm thông tin di truyền vào. * Đưa vector tái tổ hợp mang gen liệu pháp bằng các kỹ thuật chuyển gen như: vi tiêm, súng bắn gen v.v… * Kiểm tra biểu hiện của gen liệu pháp. + Chuyển gen vào tế bào bên ngoài người bệnh (liệu pháp ex vivo): Hình 3. Liệu pháp ex vivo. * là cách lấy tế bào bị bệnh có gen hỏng ra ngoài cơ thể, dùng các kỹ thuật khác nhau để chuyển gen lành vào thay thế các gen hỏng để tạo tế bào lành, nhân nuôi tế bào lành lên thành số lượng lớn rồi đưa vào cơ thể người bệnh. Có thể dùng súng bắn gen, vi tiêm. - Về kỹ thuật chuyển gen liệu pháp để điều trị bệnh, có thể dùng các kỹ thuật chính sau: + Kỹ thuật vi tiêm (Microinjection): Được sử dụng để đưa vector liệu pháp vào các khối ung thư. Gen liệu pháp có thể là các gen tổng hợp các chất ức chế sự phát triển khối u. Có thể dùng cả 2 hình thức in vivo hoặc ex vivo. 6 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn Hình 4. Kỹ thuật vi tiêm. + Kỹ thuật xung điện (electroporation): Thường dùng khi đưa gen liệu pháp vào tế bào nằm ngoài cơ thể sống. Nhờ kỹ thuật xung điện có thể thay thế gen hỏng bằng gen lành, sau đó nhân nuôi tế bào lành tạo số lựơng lớn, rồi chuyển vào người bệnh. Hình 5. Máy electroporation - Ảnh hưởng của điện trường lên màng tế bào. 7 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn + Kỹ thuật dùng súng bắn gen (gene gun): Kỹ thuật bắn gen nhờ súng bắn gen để chuyển gen liệu pháp vào tế bào đích thường đạt kết quả cao. Thực hiện kỹ thuật này cần có thiết bị bắn gen, các vi đạn có bọc gen liệu pháp để đưa vào tế bào đích. Gen liệu pháp dùng trong kỹ thuật này là DNA trần, hoặc phức hợp DNA- liposom và đựơc thực hiện theo hình thức ex vivo. Hình 6. Súng bắn gen. Hình 7. Liposome. + Kỹ thuật liposom (liposom technique): Liposom mang gen liệu pháp có khả năng chui qua màng tế bào để đưa các gen liệu pháp vào bên trong tế bào. Kỹ thuật này cần chú ý chọn tế bào đích thích hợp để nâng cao hiệu quả. 4. Các loại vector thường dùng trong liệu pháp gen 4.1. Vector chuyển gen có bản chất virus 4.1.1. Các bước quan trọng để hoạt hóa thành công virus và chức năng của nó Sự sử dụng virus trong liệu pháp gen dựa trên các chức năng cơ bản của nó: - Chuyển đặc hiệu vật chất di truyền đến tế bào. Virus chứa vật chất di truyền được bao quanh bởi lớp màng protein. Đầu tiên, virus gắn tới các tế bào riêng biệt bằng sự tương tác với thụ thể (hay một chuỗi các điểm thụ thể) trên bề mặt tế bào. Tiếp đó, virus vào tế bào bởi sự tương tác với các phân tử bề mặt đặc hiệu trên tế bào, bằng cách này nó dễ dàng đi xuyên qua lớp rào chắn màng tế bào. - Sự phụ thuộc vào dạng của vector virus được sử dụng, những gen được mang bởi virus hoặc được nhân bản sử dụng nguyên liệu của chính các tế bào hoặc được tiếp hợp tới nhân của tế bào, nơi mà các nhiễm sắc thể và DNA nhân tồn tại. Các gen đặc hiệu được mang và được tiếp hợp bởi virus sẽ phiên mã tổng hợp RNA và dịch mã tạo thành protein để tạo nên chức năng mong muốn hay sản phẩm của liệu pháp. - Các virus khác nhau có mức độ khác nhau trên phương diện chuyển gen của chúng tới các tế bào và tạo ra các sản phẩm gen. Hơn nữa, hiệu quả cuối cùng của chúng đối với các gen chức năng trong tế bào không giống nhau và có thể khác 8 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn nhau từ tế bào này đến tế bào khác hoặc mô của cơ quan này đến mô cơ quan khác. Những vấn đề này ảnh hưởng lớn tới thuận lợi y học và thành công của chiến lược liệu pháp gen dựa trên vector virus. Tất cả các vector được sản xuất từ các virus tái tổ hợp kiểu hoang dại đã được xác định. Nói chung, các gen có vai trò trong tái bản virus được loại bỏ để ngăn cản sự truyền đi không mong muốn của vector virus và để ngăn cản các vector virus gây bệnh. Hiện tại, có 4 dạng chính của vector virus đang được sử dụng trong nghiên cứu và ứng dụng: adenovirus, adeno-associate virus (AAV), retrovirus và herpes Simplex. Bảng 1. So sánh đặc điểm của các hệ thống chuyển gen virus. 4.1.2. Vector Adenovirus Một trong những vector liệu pháp gen chung nhất hiện đang sử dụng là vector có cơ sở adenovirus. 9 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn Hình 8. Cấu tạo Adenovirus. Hình 9. Vector Adenovirus - Adenovirus có cấu trúc chung chứa capsid hai mươi mặt bao quanh bộ gen dsDNA dài xấp xỉ 36kb. Vỏ capsid của virus chứa ba protein: hexon, fiber và base penton. Hexon là thành phần cấu trúc quan trọng, tạo thành bề mặt hai mươi mặt, trong khi các penton tạo thành phức hệ với fiber cho kết quả là 12 “chóp” ngoài vỏ virus đóng vai trò quan trọng trong việc gắn với các phối tử. - Bộ gen của adenovirus đã được nghiên cứu khá kỹ, chứa DNA xoắn kép gồm 50 gen, dài 36 kilobase (Kb). Gen E1 điều hoà phiên mã trong khi gen E2 và E3 điều hoà quá trình dịch mã của bộ gen. Các vector đã tách gen này cho phép mang gen dài 8kb. Để thiết kế vector andenovirus phải cắt bỏ gen E1 rồi thay thế bằng phức hợp promotor-gen liệu pháp và gây bất hoạt hoặc cắt bỏ gen E3. Vector andenovirus tái tổ hợp sau khi xâm nhiễm vào tế bào đích, nó sẽ chuyển gen liệu pháp cho tế bào đích và loại bỏ gen sai hỏng của tế bào mang gen hỏng. 4.1.3. Vector Adeno-associated Virus (AAV) - AAV là một parvovirus (virus gây bệnh Parvo ở Chó, triệu chứng: mệt mỏi, ủ rũ, nôn khan ra bọt dãi nhớt màu xanh, sốt, tiêu chảy thường có máu) không xuất hiện trong các bệnh do vi sinh vật ở người. Virus này có thể chuyển DNA tới các tế bào và hoà nhập với DNA của tế bào chủ (người) ở vị trí đặc hiệu của NST số 19 tạo ra các dạng tiền virus (provirus), tồn tại trong tế bào. Khi gặp điều kiện thuận lợi, AAV tách ra, tạo ra AAV mới. AAV có chứa một phân tử AND sợi đơn có kích thước khoảng 4.5-4.7kb. Hệ gen của AAV có hai nhóm gen chính là Rep và Cap, ngoài ra còn có một số gen khác điều khiển sự hoạt động của AAV. - Khi thiết kế các vector AAV phải loại bỏ gen Cap và Rep thay thế bằng gen liệu pháp kết hợp với promoter thích hợp. Vector AAV chỉ chuyển được các gen liệu pháp có kích thước nhỏ. Đặc điểm quan trọng nhất của vector AAV là hiệu quả chuyển gen cao lại không gây bệnh cho người. AAV sử dụng để điều trị ung thư, bệnh xơ gan, nghẽn mạch … 10 [...]... dụng liệu pháp gen - Xu hướng chủ yếu của liệu pháp gen trong điều trị nhiễm HIV/AIDS là: + Chuyển các gen liệu pháp nhằm hạn chế khả năng xâm nhiễm và nhân bản của HIV + Kích thích các gen của cơ thể để tăng cường miễn dịch chống sự phát triển của HIV 23 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 ĐH Tây Nguyên Liệu pháp gen (Human gene therapy) Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn + Sử dụng các gen tự sát (Suicide gene) ... thực hiện các liệu pháp ex vivo, hoặc in vivo với các vector mang các gen liệu pháp nhằm kìm hãm phát triển khối u như các gen p53, gen pRb v.v + Sử dụng các gen liệu pháp tăng cường, gây kích hoạt chết theo chương trình (apotosis), làm tế bào ung thư co lại, tách khỏi sự liên kết với tế bào xung quanh rồi tự chết 19 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 ĐH Tây Nguyên Liệu pháp gen (Human gene therapy) Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn... nghiệm Khi gen đột biến làm cho protein FVIII và FIX mất chức năng, làm giảm yếu tố đông máu gây nên bệnh máu khó đông Liệu pháp gen chữa bệnh này là sử dụng các vector liệu pháp mang gen FVIII cDNA, hoặc gen FIX cDNA bình thường vào động vật, làm tăng khả năng đông máu Từ đó hy vọng liệu pháp này có thể ứng dụng cho người 25 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 ĐH Tây Nguyên Liệu pháp gen (Human gene therapy). .. Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn IV VẤN ĐỀ AN TOÀN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA LIỆU PHÁP GEN 1 Vấn đề an toàn của liệu pháp gen Liệu pháp gen là trường hợp đặc biệt của chuyển gen liên quan trực tiếp đến tính mạng của con người, vì thế phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định của Quốc tế, Quốc gia để giảm thiểu rủi ro Các rủi ro trong liệu pháp gen là việc gắn sai vị trí, gây đột biến gen, gen liệu pháp không biểu hiện hoặc biểu hiện không... ích trong sự phát triển của liệu pháp gen điều trị các loại bệnh ở người như HIV, ung thư Đây là lí do để hy vọng liệu pháp gen trong các năm tới sẽ giữ vai trò quyết định trong việc điều trị bệnh của con người Tài liệu tham khảo 26 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 ĐH Tây Nguyên Liệu pháp gen (Human gene therapy) Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn 1 Khuất Hữu Thanh, 2005 Liệu pháp gen – Nguyên lý và ứng dụng... Nguyên Liệu pháp gen (Human gene therapy) Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn Ngày nay liệu pháp gen được ứng dụng rộng rãi trong chữa bệnh, phục hồi cấu tạo và chức năng các bộ phận cơ thể, được dùng để tạo ra những cơ quan nhân tạo thay thế cho con người Đến nay có 533 thử nghiệm liệu pháp gen diễn ra trên thế giới Với 407 thử nghiệm diễn ra ở Mỹ, đây là nước dẫn đầu trong các thử nghệm của liệu pháp gen. .. nên gây ra ung thư retinoblastoma Có thể nói rằng, ung thư trước hết cần phải sử dụng liệu pháp gen, đưa các gen liệu pháp thay thế các gen biến đổi gây nên ung thư như các gen p53, gen Ras v.v các gen lành vào cơ thể người bệnh 3 Liệu pháp gen chữa bệnh do sự thay đổi chức năng protein Một số bệnh gây nên do đột biến gen làm thay đổi cấu trúc bậc một của protein dẫn đến làm thay đổi chức năng của protein... theo là các bệnh lý khác - Liệu pháp gen chữa bệnh xơ nang là tổng hợp cDNA từ mRNA của gen CF bình thường Dùng vector liệu pháp đưa gen liệu pháp cDNA vào người bệnh Nhiều bệnh nhân xơ nang đã đựơc điều trị bằng cách này Các vector liệu pháp thường dùng để điều trị bệnh xơ nang là vector adenovirus, AAV, vector retrovirus, vector lentivirus, hoặc liposom v.v 5 Liệu pháp gen chữa bệnh HIV/AIDS Hội... vong 18 Nguyễn Thành Lợi SP Sinh K07 ĐH Tây Nguyên Liệu pháp gen (Human gene therapy) Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn + Liệu pháp gen chữa bệnh này là phải thay thế gen commongamma trên NST giới tính đã bị sai hỏng bằng gen commongamma bình thường Thực hiện: lấy tế bào tủy xương người bệnh, tiến hành xạ trị, sau đó chọn lọc các tế bào khỏe đã được chuyển gen commongamma bình thường bằng cách sử dụng vector... miễn dịch tế bào: Theo hướng này, người ta sử dụng các gen đột biến Rev10, gen tăng cường hoạt động của gen cytokin, hoặc sử dụng các gen tự tử và gen độc tố (toxic gene) Sử dụng vector oligonucleotit mang gen Rev10 chuyển vào tế bào lympho TCD4 đã kìm hãm được sự xâm nhiễm của HIV Cũng có thể sử dụng liệu pháp gen tăng cường hoạt động của các gen cytokin tổng hợp các protein đáp ứng miễn dịch Cytokin . liệu pháp gen. 2. Phân loại liệu pháp gen. 3. Các kỹ thuật cơ bản của liệu pháp gen. 3.1. Cơ sở của liệu pháp gen. 3.2. Các bước cơ bản trong liệu pháp gen. 3.3. Kỹ thuật chuyển gen liệu pháp. 4 Sinh K07 Liệu pháp gen (Human gene therapy) ĐH Tây Nguyên Nguyenthanhloi_2@yahoo.com.vn + Kỹ thuật dùng súng bắn gen (gene gun): Kỹ thuật bắn gen nhờ súng bắn gen để chuyển gen liệu pháp vào. nghĩa liệu pháp gen Liệu pháp gen là kỹ thuật đưa gen lành (gen liệu pháp) vào cơ thể thay thế cho gen bệnh hay đưa gen cần thiết nào đó thay vào vị trí gen bị sai hỏng để đạt đựơc mục tiêu của liệu