Đang tải... (xem toàn văn)
CRISPR là công cụ cho phép các nhà nghiên cứu kiểm soát gen nào được biểu hiện (trội) ở thực vật, động vật và cả con người, cũng như xóa các tính trạng (trait) xấu và thêm các tính trạng tốt vào bộ gen. Điều quan trọng là CRISPR cho phép thực hiện các chỉnh sửa trên nhanh hơn và chính xác hơn các kỹ thuật trước đây. Nhưng trên thực tế, những nỗ lực để tạo ra sự thay đổi có thể có trong bộ gen của con người còn tồn tại nhiều nghi vấn. Bài viết đề cập đến những vấn đề mà giới khoa học cần giải quyết để kỹ thuật này trở nên an toàn và chấp nhận được.
KH&CN nước EM BÉ CHỈNH SỬA GEN: Khi giới sẵn sàng? J CRISPR công cụ cho phép nhà nghiên cứu kiểm soát gen biểu (trội) thực vật, động vật người, xóa tính trạng (trait) xấu thêm tính trạng tốt vào gen Điều quan trọng CRISPR cho phép thực chỉnh sửa nhanh xác kỹ thuật trước Nhưng thực tế, nỗ lực để tạo thay đổi có gen người tồn nhiều nghi vấn Bài viết đề cập đến vấn đề mà giới khoa học cần giải để kỹ thuật trở nên an toàn chấp nhận eff Carroll vợ định không sinh kết tháng, Carroll phát bị đột biến gây bệnh Huntington, rối loạn di truyền tàn phá não hệ thần kinh, gây tử vong sớm Đối mặt với 50% khả truyền lại số phận nghiệt ngã cho hệ sau, cặp vợ chồng đưa định đầy khó khăn Sau đó, ơng bắt đầu nghiên cứu sinh học với hy vọng tìm hiểu thêm bệnh Ơng tìm q trình gọi chẩn đốn di truyền tiền cấy phơi (PGD - Preimplantation Genetic Diagnosis) Bằng cách Jeff Carroll vợ sử dụng PGD để đảm bảo họ không mắc đột biến gây thụ tinh ống nghiệm (IVF) bệnh Huntington sàng lọc phơi, Carroll vợ loại trừ khả truyền đột biến, bệnh Huntington tế bào để ngăn ngừa bệnh phần lớn tích có cặp song sinh khơng mắc chuột, gây cực, nghi vấn đột biến gây bệnh Huntington vào gen Nhưng viễn cảnh Carroll tương đối phổ biến sử dụng CRISPR để thay đổi gen giới khoa học Chính lẽ đó, năm 2006 phơi người khiến Carroll sau tuyên bố “hai em bé chỉnh sửa Hiện tại, Jeff Carroll nhà lo lắng xảy nhiều hậu gen giới chào nghiên cứu Đại học Western khôn lường cho sức khỏe đời” nhà khoa học Trung Quốc Washington Bellingham, nơi cá nhân xã hội Ông cho He Jiankui (Đại học Khoa học ơng sử dụng kỹ thuật rằng, CRISPR thêm nhiều kỹ thuật Nam Phương, tỉnh Thâm khác giúp cặp vợ chồng thập kỷ nghiên cứu, trước có Quyến), cộng đồng khoa học hồn cảnh tương tự mình: chỉnh thể sử dụng cách an lên án động thái sớm sửa gen CRISPR Ông sử vơ trách nhiệm Jiankui tồn dụng cơng cụ để điều chỉnh dùng kỹ thuật CRISPR Cas9 để Có thể dư luận chỉnh sửa gen chỉnh sửa gen phôi cho cặp biểu gen chịu trách nhiệm 58 Số năm 2019 KH&CN nước ngồi vợ chồng, kết có hai phơi đậu thai thành cặp song sinh hai bé gái Lulu Nana có khả miễn nhiễm với HIV/AIDS Từ việc này, hầu hết giới khoa học kêu gọi lệnh cấm việc chỉnh sửa gen di truyền người Nhưng lệnh cấm lại đặt câu hỏi quan trọng: hết hiệu lực? Muốn cần phải đáp ứng điều kiện gì? Và nội dung vấn đề cần giải để kỹ thuật CRISPR trở nên an toàn chấp nhận Chỉnh sửa ngồi mục tiêu xảy q nhiều Ngoài thách thức kỹ thuật, chỉnh sửa gen tạo thay đổi di truyền khơng mong muốn Tuy nhiên, theo Martin Pera - nhà nghiên cứu tế bào gốc Phòng thí nghiệm Jackson (Hoa Kỳ), thử thách dễ dàng vượt qua Cách phổ biến để chỉnh sửa gen sử dụng kỹ thuật CRISPR Cas9 hoạt động theo chế mà số vi khuẩn tự bảo vệ để chống lại virus, sử dụng loại enzyme có tên Cas9 để cắt ADN Các nhà khoa học cung cấp đoạn ARN để hướng dẫn Cas9 đến vị trí cụ thể gen Như biết trước đây, Cas9 enzyme giống cắt ADN vị trí khác, đặc biệt tồn chuỗi ADN gen tương tự mục tiêu (hiệu ứng mục tiêu) Việc cắt nhầm mục tiêu dẫn đến vấn đề sức khỏe, ví dụ thay đổi gen ngăn chặn phát triển khối u, dẫn đến ung thư Do đó, nhà nghiên cứu tìm cách phát triển thêm lựa chọn thay cho enzyme Cas9 để việc chỉnh sửa bị lỗi hơn, đồng thời thiết kế phiên Cas9 có tỷ lệ lỗi thấp Nhưng vấn đề là, nhiều enzyme chỉnh sửa gen nghiên cứu chuột tế bào người nuôi cấy - phôi người, dẫn đến tỷ lệ sai khác chuột người, tế bào trưởng thành phôi Số lượng lỗi khơng cần 0, thực tế số lượng nhỏ thay đổi ADN xảy tự nhiên tế bào phân chia Một số ý kiến cho rằng, vài thay đổi chấp nhận, đặc biệt kỹ thuật sử dụng để ngăn ngừa điều trị bệnh nghiêm trọng Tuy có số nhà nghiên cứu coi tỷ lệ lỗi CRISPR đủ thấp, cơng mà nói để chỉnh sửa tế bào trứng phơi người cần xác cao Về đích, sai: chỉnh sửa gen cần xác Một vấn đề lớn hiệu ứng mục tiêu thay đổi ADN mục tiêu không mong muốn Sau Cas9 loại enzyme tương tự cắt ADN, để tế bào tự chữa lành vết thương, trình sửa chữa tế bào lại khơng thể đốn trước Một hình thức sửa chữa có tên gọi nối đầu cuối khơng tương đồng, thường xóa số chuỗi ADN vị trí cắt - q trình hữu ích mục tiêu chỉnh sửa tắt biểu gen đột biến Một hình thức sửa chữa khác, gọi sửa chữa theo hướng tương đồng, cho phép nhà nghiên cứu viết lại chuỗi ADN, cách cung cấp mẫu chép vị trí cắt Điều sử dụng để điều trị số bệnh xơ nang, gây khiếm khuyết gen CFTR Cả hai trình khó kiểm sốt Việc chỉnh sửa khơng tương đồng tạo chuỗi ADN khác Còn sửa chữa theo hướng tương đồng cho phép kiểm soát trình chỉnh sửa tốt hơn, tỷ lệ xảy thấp nhiều so với việc xóa nhiều loại tế bào Đặc biệt, nghiên cứu chuột làm cho việc chỉnh sửa gen kỹ thuật CRISPR xác hiệu thời điểm tại, theo Andy Greenfield - nhà di truyền học Hội đồng Nghiên cứu y khoa Vương quốc Anh, nhà nghiên cứu phải lặp lại nhiều thử nghiệm có chỉnh sửa phù hợp, giúp loại bỏ tất lỗi, làm điều tương tự với phơi người Bên cạnh đó, nhà nghiên cứu phát triển phương pháp khác nhằm khắc phục vấn đề liên quan đến sửa chữa ADN Hai báo cáo công bố vào tháng 6/2019 thảo luận hệ thống CRISPR chèn ADN vào gen mà không làm đứt hai sợi, giúp bỏ qua phụ thuộc vào chế sửa chữa ADN, mở hy vọng cung cấp cho nhà nghiên cứu quyền kiểm soát tốt họ chỉnh sửa Chỉnh sửa để an toàn? Năm 2017, Viện Hàn lâm Khoa học, Kỹ thuật Y học Quốc gia Hoa Kỳ đưa điều kiện cần đáp ứng trước chỉnh sửa phôi, tiêu chí trình tự ADN tạo phổ biến người không gây nguy mắc bệnh Ví dụ đột biến gen có tên PCSK liên quan đến mức cholesterol thấp giúp giảm nguy mắc bệnh tim, đề xuất ứng cử viên để chỉnh sửa Nỗ lực biết đến việc chỉnh sửa gen di Số năm 2019 59 KH&CN nước ngồi truyền người vơ hiệu hóa gen CCR5, nguyên nhân tạo thụ thể tế bào miễn dịch, cho phép HIV lây nhiễm sang người Theo lý thuyết này, He Jiankui phá vỡ gen để tạo nên đứa trẻ virus, sau cố gắng tìm đột biến CCR5 tự nhiên số người gốc châu Âu có liên quan đến tình trạng kháng HIV để hợp thức hóa cho việc làm Nhưng nghiên cứu công bố tháng 6/2019, sử dụng liệu từ Biobank (Vương quốc Anh) cho thấy việc xóa CCR5 rút ngắn tuổi thọ Đặc biệt, theo công bố trước đây, tác động số biến thể di truyền phụ thuộc vào mơi trường biến thể khác có gen Theo nhà đạo đức sinh học Cletus Tandoh Andoh Đại học Yaoundé (Cameroon), nhầm lẫn nêu gây rắc rối việc chỉnh sửa gen di truyền, để chỉnh sửa gen di truyền châu Á, trước tiên cần phải thực nghiên cứu môi trường gen mở rộng người châu Á Các nhà nghiên cứu ngăn chặn thể khảm? Đôi gen không khác cá thể quần thể, mà tế bào cá thể Thể khảm đặt vấn đề cho chỉnh sửa gen Một phôi điều chỉnh để chỉnh sửa gen gây bệnh Huntington chứa tế bào sửa chữa không sửa chữa Làm để không ảnh hưởng đến sức khỏe đứa trẻ thật khó dự đốn trước, kết phụ thuộc vào tế bào chỉnh sửa tế bào không Một số nhà nghiên cứu báo cáo việc áp dụng kỹ thuật CRISPR Cas9 vào phôi giai đoạn đầu phát triển, chúng tế bào giúp loại bỏ thể 60 khảm, cần phải thử nghiệm nhiều lần để chắn mức độ thành cơng Bên cạnh đó, việc chỉnh sửa sớm gen trình phát triển đặt vấn đề mới, chưa có cách phân biệt phôi mang bệnh di truyền với phôi khỏe mạnh giai đoạn tế bào đơn Các thử nghiệm lâm sàng thời gian bao lâu? Các yêu cầu để tiến hành thử nghiệm lâm sàng phải cao, thay đổi truyền lại cho hệ tương lai Như Cơ quan quản lý thụ tinh nhân tạo phôi thai Anh (HFEA) dành 14 năm để phân tích liệu từ động vật người trước định cho phép tiến hành kỹ thuật hiến tặng ty thể đảm bảo điều kiện cụ thể Kỹ thuật cho phép phụ nữ có đột biến gây bệnh ADN ty thể sử dụng ty thể từ trứng người hiến tặng khỏe mạnh Nhưng với chỉnh sửa gen, cho phép cha mẹ tránh đột biến nguy hiểm câu hỏi an toàn hệ sau khiến số quốc gia bao gồm Hoa Kỳ chưa cấp phép Việc thử nghiệm lâm sàng người đưa loạt thử thách Ví dụ, trẻ em sinh nhờ kỹ thuật chỉnh sửa gen cần theo dõi thời gian để khẳng định kỹ thuật an toàn? Làm để theo dõi hệ sau đứa trẻ để tìm kiếm hiệu ứng chỉnh sửa xảy ra? Vào ngày 22/5/2019, Viện Hàn lâm Khoa học quốc gia Hoa Kỳ, Học viện Y khoa quốc gia Hoa Kỳ Hiệp hội Hoàng gia Anh công bố thành lập Ủy ban Nghiên cứu khía cạnh chỉnh sửa gen di truyền với yêu cầu xuất tiêu chí chuyên sâu vấn đề vào năm 2020 Số năm 2019 Vậy giới sẵn sàng chưa? Mặc dù có rào cản đáng kể khoa học chỉnh sửa gen di truyền khó khăn vấn đề đạo đức chấp thuận xã hội, tham vấn tiến hành Vào tháng 3/2019, hội thảo Tổ chức Y tế giới (WHO) kết luận rằng, thời điểm việc thực chỉnh sửa gen di truyền người vô trách nhiệm Các thành viên Viện Hàn lâm Khoa học quốc gia Hoa Kỳ, Học viện Y khoa quốc gia Hoa Kỳ Hiệp hội Hồng gia Anh trí rằng, cần phải đạt đồng thuận rộng rãi xã hội trước đưa định Các khảo sát cơng cộng thường tìm thấy đồng thuận cho việc chỉnh sửa gen di truyền - chứng minh an toàn sử dụng để điều trị bệnh di truyền Một khảo sát Vương quốc Anh Hiệp hội Hoàng gia thực cho thấy, 83% người tham gia ủng hộ chỉnh sửa dòng mầm để điều trị bệnh nan y Nhiều nhà khoa học nhà đạo đức học lại nêu vấn đề cấp phép có mập mờ sửa đổi gen để tăng cường khả thể thao, thay đổi màu mắt…, so với điều trị ngăn ngừa bệnh tật Có lo lắng phần lớn nhà khoa học di truyền học nghĩ rằng, ảnh hưởng gen độc lập với nhau, suy nghĩ hoàn toàn sai lầm Trên thực tế, gen có tương tác với theo quan hệ vơ phức tạp ? Nguyễn Tiến Thành (theo www.nature.com) ... thể, mà tế bào cá thể Thể khảm đặt vấn đề cho chỉnh sửa gen Một phôi điều chỉnh để chỉnh sửa gen gây bệnh Huntington chứa tế bào sửa chữa không sửa chữa Làm để không ảnh hưởng đến sức khỏe đứa... Nghiên cứu khía cạnh chỉnh sửa gen di truyền với yêu cầu xuất tiêu chí chuyên sâu vấn đề vào năm 2020 Số năm 2019 Vậy giới sẵn sàng chưa? Mặc dù có rào cản đáng kể khoa học chỉnh sửa gen di truyền... gen CFTR Cả hai q trình khó kiểm sốt Việc chỉnh sửa khơng tương đồng tạo chuỗi ADN khác Còn sửa chữa theo hướng tương đồng cho phép kiểm sốt q trình chỉnh sửa tốt hơn, tỷ lệ xảy thấp nhiều so với