1. Thay thế gen liệu pháp vào vị trí gen hỏng
Nhiều bệnh gây nên do một gen đột biến, dẫn đến rối loạn chức năng gen gây thay đổi cấu trúc protein tạo nên các trạng thái bệnh lý. Chiến lược thay thế gen đã được áp dụng trong một số trường hợp điển hình như:
- Thay gen mã hóa “nhân tố VIII” trong điều trị bệnh máu khó đơng
- Thay gen mã hóa Anpha-1-anti-trypsin khi chữa bệnh thiếu hụt Anpha-1- anti-trypsin
- Thay gen mã hóa enzyme glucocerebrosidase trong bệnh Gaucher
- Thay gen mã hóa enzyme ADA đã chữa khỏi bệnh thiếu hụt miễn dich trầm trọng
2. Tăng cường hoặc hỗ trợ hoạt động của gen
Điều trị các loại bệnh theo xu hướng tăng cường hoặc hỗ tợ hoạt động của các gen được áp dụng trong các trường hợp sau:
- gen bị mất chức năng, dẫn đến tế bào hoạt động khơng bình thường tạo nên các protein bệnh lý
- Trong tế bào có quá nhiều bản sao của một gen bình thường, các hoạt dộng phiên mã và dịch mã làm dư thừa quá mức các sản phẩm bình thường của gen, gây nên các biểu hiện bệnh lý.
- Khơi phục trạng thái bình thường của kiểu gen, khi có một gen nào đó bị biến đổi, hoặc chuyển vị trí làm thay đổi kiểu gen
Xu hướng này được dử dụng trong điều trị các bệnh do rối loạn chức năng của các gen đơn (monogenic). Một số bệnh điển hình được điều trị là bệnh xơ nang, bệnh máu khó đơng, bệnh loạn dưỡng cơ…
3. Sửa chữa gen
Khi phát hiện bệnh lý do gen bị đột biến ở một hoặc một số nucleotide, có thể áp dụng biện pháp sửa chữa gen (gene correction) nhằm khơi phục hoạt động của gen trở lại bình thường.
Khó khăn lớn nhất của xu hướng điều trị sửa chữa gen là bằng phương pháp in vivo
hoặc ex vivo rất khó đưa gen liệu pháp vào đúng vị trí đột biến, vị trí gen bị sai lệch.
4. Ức chế tế bào đích
Hướng điều trị ức chế hoạt động của tế bào đích, có thể bằng cách cắt bỏ mRNA, ức chế hoạt động của gen hoặc mRNA. Có thể sử dụng một số biện pháp sau:
- Sử dụng ribozym để cắt bỏ hoặc sửa chữa các mRNA
- Dùng các chuỗi oligonucleotid để hình thành các xoắn ba DNA nhằm ức chế tái bản của gen và ức chế quá trình phiên mã của gen.
- Sử dụng vectơ oligonucleotid antisens tạo nên các mRNA xoắn đôi, làm ức chế quá trình dịch mã trên phân tử mRNA
5. Tiêu diệt tế bào đích
Là biện pháp có hiệu quả cao đối với các tế bào ung thư, tế bào khối u. Trong chiến lược tiêu diệt tế bào đích bị bệnh, các viral vectơ mang các gen liệu pháp chủ yếu là những gen mã hóa cytokine hoặc độc tố (toxin), ví dụ như gen thymidin kinase, … thường được sử dụng.
Tiêu diệt tế bào đích, cần phải lựa chọn loại vectơ liệu pháp và kỹ thuật chuyển gen liệu pháp vào tế bào đích thích hợp để các gen liệu pháp được đưa vào đúng tế bào đích, hoặc vào giữa khối u ung thư. Muốn hiệu quả tiêu diệt tế bào đích cao, các gen liệu pháp phải có khả năng biểu hiện mạnh, thời gian tồn tại và biểu hiện của gen liệu pháp cần đủ dài ở mức nhất định, đủ để tiêu diệt tế bào đích.