Bài giảng Liệu pháp gen

LIỆU PHÁP GENĐịnh nghĩa: Liệu pháp gen là kỹ thuật đưa gen lành 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 được mục tiêu của liệu pháp. Quan điểm về liệu pháp gen: Gen bệnh phải không là gen trội so với gen sẽ được ghép. Biểu hiện của gen ghép phải ổn định, có tính đặc hiệu tế bào và tế bào chuyển gen phải tồn tại được sau khi được cấy vào cơ thể.- Các thử nghiệm lâm sàng phải đảm bảo an toàn, nghĩa là phải tránh được các tương tác có thể xuất hiện giữa tế bào được ghép gen và dòng tế bào sinh dục, cũng như tránh mọi khả năng gây ung thư do vector virus hoạt hóa một gen tiền ung thư. Liệu pháp gen chỉ được áp dụng cho những trường hợp hoàn toàn không thể chữa trị bằng bất cứ phương pháp nào khác.- Mọi thử nghiệm ở người đều phải thông qua một ủy ban đặc biệt có trách nhiệm qui định các điều khoản về y học, kĩ thuật và đạo lí của hồ sơ.→ Do các qui định ngặt nghèo trên nên số lượng các bệnh có thể được chữa trị bằng liệu pháp gen rất hạn chế.Một số kỹ thuật liệu pháp gen đang được nghiên cứu: Các nhà khoa học thay những gen bị thiếu hoặc bị thay đổi bằng những gen khỏe mạnh.- Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu cách tăng cường đáp ứng miễn dịch của bệnh nhân đối với ung thư. Ở cách này, liệu pháp gen được dùng để kích thích khả năng tự nhiên của cơ thể chống lại các tế bào ung thư. Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu cách đưa gen vào trong các tế bào ung thư để làm chúng nhạy cảm hơn với hóa trị, xạ trị hoặc những phương pháp điều trị khác. Ở một cách khác, các nhà khoa học đưa những loại "gen tự vẫn" vào các tế bào ung thư của bệnh nhân.- Những nghiên cứu khác tập trung vào việc dùng liệu pháp gen để ngăn các tế bào ung thư  tạo thêm những mạch máu mới.  Một số bệnh được chữa bằng liệu pháp gen:Thiếu ADA được chấp nhận trở thành loại bệnh đầu tiên được điều trị thử nghiệm bằng liệu pháp gen do một số lý do sau: Đây là loại bệnh được gây ra bởi một loại gen duy nhất do đó tăng khả năng thành công cao. Quá trình điều hòa của gen cũng đơn giản.- Lượng ADA hiện diện không cần phải được điều hòa một cách chính xác. Thậm chí chỉ một lượng nhỏ enzyme cũng đủ có lợi cho bệnh nhân và nếu enzyme xuất hiện với một lượng lớn cũng có thể được dung nạp tốt.- Ung thư da (melanome) và thử nghiệm trên suy giảm miễn dịch kết hợp với suy giảm adenosine desaminase (ADA). - Trong trường hợp ung thư da, người ta chuyển gen TNF vào các tế bào bạch cầu lympho có khả năng xâm nhập khối u, các TIL. Các TIL sau đó sẽ được đưa trở vào cơ thể bệnh nhân, xâm nhập vào khối u và tiêu diệt nó nhờ TNF. Bên cạnh đó liệu pháp gen cũng mở ra những triển vọng chữa trị các bệnh như bệnh tim mạch, AIDS, VD: Thử nghiệm được tiến hành trên 74 bệnh nhân nhiễm HIV. Một nửa số này được cấy tế bào máu mầm chứa gen thử nghiệm, được gọi là nhóm OZ1. Nhóm còn lại được cấy chất giống tế bào máu mầm nhưng vô hại. Gen thử nghiệm đã mã hóa một enzim ARN, (hay còn gọi là "ribozyme"), có nhiệm vụ ngăn cản virus HIV sinh sôi khi chúng nhiễm vào tế bào. Mục đích của việc cấy gen thử nghiệm là nhằm xác định liệu các tế bào mới, với sự bảo vệ của "ribozyme", có sống sót được trong môi trường hệ miễn dịch suy giảm hay không, và liệu virus HIV, sau khi không còn cơ hội sinh sôi, có mất đi hay không.→ Sau 48 tuần thử nghiệm không có sự khác biệt giữa hai nhóm. Nhưng đến tuần thứ 100 ở nhóm OZ1, lượng virus HIV giảm đáng kể trong khi lượng tế bào CD4, tế bào miễn dịch tăng lên. 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. 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. Vector chuyển gen có bản chất virus:- Có nhiều loại như: Các vector có cơ sở là herpes simplex, Vector Retrovirus, Vector Adeno-associated Virus (AAV), Vector Adenovirus nhưng phổ biến nhất là Vector Adenovirus.Vector Adenovirus:- Adenovirus gây bệnh khó thở ở người (cảm lạnh, nhiễm trùng dạ dày) và có 47 dạng khác nhau (gọi là kiểu huyết thanh) được tìm thấy ở người. Kiểu 2 và 5 được sử dụng chung nhất cho các ứng dụng liệu pháp gen. Hình: Vector AdenovirusBảng: So sánh đặc điểm của các hệ thống chuyển gen virusNhững nguy cơ của các thử nghiệm liệu pháp gen: Virus có thường gây nhiễm cho nhiều loại tế bào. Một nguy cơ khác là các gen mới có thể được đưa vào sai vị trí bên trong DNA có thể gây ra những đột biến nguy hiểm cho DNA hoặc thậm chí gây ung thư.Những trở ngại khi sử dụng liệu pháp gen: Các nhà khoa học cần phải tìm ra thêm nhiều cách hiệu quả hơn để đưa gen vào cơ thể. Để điều trị ung thư và những bệnh khác hiệu quả hơn với liệu pháp gen, các nhà nghiên cứu cần phải phát triển những loại vector có thể tiêm vào cơ thể bệnh nhân và tập trung đặc biệt vào những tế bào mục tiêu nằm ở khắp cơ thể. Cần phải làm thêm nhiều việc nữa để bảo đảm các vector sẽ đưa gen vào từng tế bào mục tiêu một cách thành công.- Các nhà nghiên cứu cũng cần phải đủ khả năng đưa gen một cách phù hợp vào vị trí chính xác trong DNA của bệnh nhân và bảo đảm gen đưa vào được kiểm soát chính xác bởi những dấu hiệu sinh lý bình thường của cơ thể.