Kỹ thuật chỉnh sửa RNA đang “cất cánh”

Sau một thời gian bị lu mờ bởi công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9, kỹ thuật chỉnh sửa RNA đang dần lấy lại ưu thế. Theo dữ liệu từ Scopus, riêng trong năm 2019, các nhà nghiên cứu đã xuất bản hơn 400 bài báo về chủ đề này. Một số công ty đang bắt đầu sử dụng hệ thống kỹ thuật chỉnh sửa RNA để phát triển các phương pháp điều trị tiềm năng cho những căn bệnh từ di truyền đến cấp tính.

KH&CN nước Kỹ thuật chỉnh sửa RNA “cất cánh” Sau thời gian bị lu mờ công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9, kỹ thuật chỉnh sửa RNA dần lấy lại ưu Theo liệu từ Scopus, riêng năm 2019, nhà nghiên cứu xuất 400 báo chủ đề Một số công ty bắt đầu sử dụng hệ thống kỹ thuật chỉnh sửa RNA để phát triển phương pháp điều trị tiềm cho bệnh từ di truyền đến cấp tính Kỹ thuật RNA lấy lại ưu Năm 2012, Thorsten Stafforst (Đại học Tübingen, Đức) có bước ngoặt lớn nghiệp nghiên cứu Nhóm nghiên cứu ơng phát rằng, cách liên kết enzyme với chuỗi RNA1 thiết kế, giúp thay đổi trình tự phân tử RNA thơng tin (mRNA) tế bào Về chất, điều giúp họ viết lại hướng dẫn cho gen trình tạo protein Về mặt lý thuyết, q trình phục vụ để điều trị nhiều bệnh, kể bệnh có tảng di truyền, cách can thiệp để thay đổi số lượng loại protein muốn tạo Tuy vậy, công bố kết nghiên cứu, Stafforst gặp nhiều khó khăn Kết nghiên cứu ơng bị lu mờ nghiên cứu công bố vài tháng trước CRISPR-Cas92 Với ưu Axit ribonucleic  (RNA) phân tử polyme cơ có nhiều vai trị sinh học trong mã hóa, dịch mã, điều hịa, và biểu hiện  của gene RNA và DNA là các axit nucleic; với  lipid,  protein  và  cacbohydrat, tạo thành loại phân tử cơ sở cho dạng sự sống trên trái đất CRISPR-Cas9 phương pháp chỉnh sửa gen phổ biến cách dùng protein vi khuẩn để cắt ADN, loại protein có tên Cas9 nhiều chuyên gia sinh học di truyền sử dụng để xóa bỏ, biến đổi, chí bổ sung DNA vào hệ thống sinh học di truyền bên sinh vật sống, từ nấm men người 60 Chỉnh sửa RNA tạo thay đổi xác RNA thơng tin (màu hồng) điểm mình, CRISPR-Cas9 trở thành chủ đề “hot” phịng thí nghiệm biến đổi gen; có nhiều cơng ty khởi nghiệp sinh từ việc sử dụng công nghệ để phát triển thuốc phương pháp điều trị Tuy nhiên sau thời gian, việc ứng dụng công cụ CRISPRCas9 vào trị liệu không dễ dàng mong đợi ban đầu Việc sử dụng enzym Cas9 kích hoạt phản ứng hệ miễn dịch gây thay đổi ngẫu nhiên, khơng thể kiểm sốt cho gen cách vĩnh viễn Ngược lại, kỹ thuật điều chỉnh gen RNA cho phép bác sĩ lâm sàng chỉnh sửa cách tạm thời để loại bỏ đột biến Số năm 2020 protein, làm ngừng sản xuất protein thay đổi cách chúng hoạt động quan nội tạng mô riêng biệt, lỗi xuất liệu pháp điều trị làm mà không bị tồn gen kỹ thuật Cas9 Chính ưu điểm này, kỹ thuật chỉnh sửa RNA dần lấy lại quan tâm cộng đồng khoa học Theo liệu từ Scopus, riêng năm 2019 có 400 báo khoa học công bố chủ đề Một số công ty bắt đầu sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen RNA để phát triển phương pháp điều trị tiềm cho nhiều ứng dụng khác từ bệnh di truyền rối loạn dưỡng đến bệnh đau cấp tính KH&CN nước ngồi Kỹ thuật chỉnh sửa RNA bước phát triển Các nhà khoa học nỗ lực ba thập kỷ qua để tìm hiểu xác mà kỹ thuật chỉnh sửa RNA mang lại Sự chỉnh sửa diễn chuỗi RNA đôi, xuất tế bào dạng yếu tố điều tiết, virus Một số người suy đoán rằng, protein ADAR (enzyme adenosine deaminase hoạt động RNA) tiến hóa bảo vệ chống lại virus, nhiều loại virus có RNA chuỗi đơi lại khơng bị ảnh hưởng enzyme Việc chỉnh sửa phục vụ chức điều tiết, hầu hết mô trưởng thành tạo mức protein cao cần thiết cho trình chỉnh sửa Nhà sinh hóa Brenda Bass (Đại học Utah, Salt Lake, Hoa Kỳ) người xác định ADAR phơi ếch Cơ cho biết khơng tìm thấy vai trò cụ thể cho thay đổi thực RNA khơng mã hóa protein, chúng chiếm phần lớn phân tử chỉnh sửa Việc chỉnh sửa phục vụ để bảo vệ chuỗi RNA đôi khỏi công miễn dịch Bass nghi ngờ ADAR chỉnh sửa chuỗi đôi, thêm inosine cách để nói với thể để chúng yên Các enzyme dường có vai trị phát triển phôi thai: chuột thiếu gen ADAR chết trước sinh sau sinh không Điều thu hút nhà sinh vật học Joshua Rosenthal (Đại học Puerto Rico, Hoa Kỳ) Năm 2013, nhóm nghiên cứu ông tái cấu trúc enzyme ADAR gắn chúng để hướng dẫn RNA liên kết với điểm cụ thể mRNA, tạo chuỗi kép Nhờ đó, họ chỉnh sửa phôi ếch chí tế bào người ni cấy Sau thời gian, nhiều yếu tố hội tụ khiến cho phát Rosenthal Stafforst cộng đồng khoa học ý Năm 2018, Cơ quan Quản lý thực phẩm dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) phê duyệt liệu pháp sử dụng RNA can thiệp (RNAi) Sự chấp thuận mở hội cho liệu pháp khác liên quan đến tương tác mRNA Nhiều người cho rằng, chỉnh sửa RNA thay quan trọng cho CRISPR Công nghệ CRISPR có sức hút lớn, kỹ thuật chỉnh sửa DNA gây đột biến ngồi mong muốn phần khác gen tạo vấn đề khơng mong đợi Bên cạnh đó, nhà khoa học tin tưởng việc chỉnh sửa RNA hữu ích cho bệnh khơng có nguồn gốc di truyền Rosenthal sử dụng ADAR để chỉnh sửa mRNA cho gen mã hóa kênh natri Nav1.7 - có tác dụng điều khiển tín hiệu đau truyền đến não Thay đổi vĩnh viễn gen Nav1.7 thông qua chỉnh sửa DNA loại bỏ cảm giác đau lại phá vỡ chức cần thiết khác protein hệ thần kinh; điều chỉnh thơng qua chỉnh sửa RNA mơ chọn giúp giảm bớt cảm giác đau đớn thời gian mà khơng có tác dụng phụ Tương tự, người có đột biến định gen PCSK9 (gen điều chỉnh cholesterol) có mức cholesterol thấp sửa đổi PCSK9 mRNA mang lại lợi ích tương tự mà không làm gián đoạn vĩnh viễn chức khác protein Nhà miễn dịch học Nina Papavasiliou thuộc Trung tâm Nghiên cứu ung thư (Heidelberg, Đức) cho biết, kết nghiên cứu Trung tâm cho thấy chỉnh sửa RNA biện pháp hiệu để chống lại phát triển khối u mà không gây ảnh hưởng tới tế bào khác Trong cơng trình nghiên cứu cơng bố năm 2019, Prashant Mali (Đại học California, San Diego, Hoa Kỳ) cộng chứng minh hiệu việc chỉnh sửa RNA điều trị bệnh loạn dưỡng Mặc dù nhiều việc phải làm để công nghệ chỉnh sửa RNA đến hồn hảo, song nhiều cơng ty lĩnh vực chỉnh sửa DNA tuyên bố tập trung vào RNA Thách thức ngành cơng nghiệp tìm cách tốt để đưa RNA dẫn hướng vào tế bào mà không gây phản ứng miễn dịch khiến tế bào bị suy giảm ? Thu Hương (Theo Scientificamerican 5/2/2020) Số năm 2020 61 ...KH&CN nước Kỹ thuật chỉnh sửa RNA bước phát triển Các nhà khoa học nỗ lực ba thập kỷ qua để tìm hiểu xác mà kỹ thuật chỉnh sửa RNA mang lại Sự chỉnh sửa diễn chuỗi RNA đôi, xuất tế bào... hiệu việc chỉnh sửa RNA điều trị bệnh loạn dưỡng Mặc dù cịn nhiều việc phải làm để cơng nghệ chỉnh sửa RNA đến hoàn hảo, song nhiều công ty lĩnh vực chỉnh sửa DNA tuyên bố tập trung vào RNA Thách... dụng RNA can thiệp (RNAi) Sự chấp thuận mở hội cho liệu pháp khác liên quan đến tương tác mRNA Nhiều người cho rằng, chỉnh sửa RNA thay quan trọng cho CRISPR Cơng nghệ CRISPR có sức hút lớn, kỹ thuật