Một bệnh nhân ung thư nhiễm HIV ở Trung Quốc được điều trị bằng tế bào gốc chỉnh sửa gen

Trong một nghiên cứu mới được báo cáo, các nhà khoa học Trung Quốc cho biết họ đã cấy tế bào máu được chỉnh sửa gen vào một người vừa bị ung thư vừa nhiễm HIV. Các tế bào này đã tồn tại một cách an toàn trong cơ thể bệnh nhân suốt một năm rưỡi.

Từ lâu, các nhà khoa học đã cố gắng hoàn thiện phương pháp cấy ghép tế bào máu kháng HIV để điều trị cho bệnh nhân. Nhưng đây là nghiên cứu đầu tiên sử dụng các tế bào được chỉnh sửa bằng CRISPR theo một chiến lược mới.

Mặc dù các tế bào cấy ghép lần này chưa có tác dụng ngăn ngừa HIV trên bệnh nhân ung thư, nhưng chỉ riêng việc nó có thể tồn tại lâu trong cơ thể bệnh nhân mà không gây ra bất kỳ biến chứng nào đã là một thành công đối với nghiên cứu.

Bằng cột mốc này, các nhà khoa học đã xác nhận được đó là một phương pháp an toàn. Bước tiếp theo mới là tìm cách khiến các tế bào máu chống lại HIV một cách hiệu quả.

Một bệnh nhân ung thư nhiễm HIV ở Trung Quốc được điều trị bằng tế bào gốc chỉnh sửa gen

Được khuyến khích bởi kết quả thành công trong một nghiên cứu trên chuột trước đó, các nhà khoa học Trung Quốc đã biến đổi tế bào gốc tạo máu do một người hiến tặng cung cấp. Sau đó, họ cấy chúng vào cơ thể một người đàn ông 27 tuổi vừa nhiễm HIV và mắc một dạng bệnh bạch cầu cấp tính (ung thư máu).

Bệnh nhân đặc biệt phù hợp với nghiên cứu thử nghiệm, bởi anh ta vừa bị ung thư máu lại dương tính với HIV. Nhóm nghiên cứu có thể sử dụng CRISPR như một phương pháp trị liệu cuối cùng dành cho người đàn ông này, thoát được các quy định về liệu pháp gen ở Trung Quốc.

Ca cấy ghép thực chất đã diễn ra cách đây 19 tháng. Sau khoảng thời gian theo dõi, nhóm nghiên cứu kết luận bệnh nhân không chỉ giữ được các tế bào chỉnh sửa gen tồn tại trong cơ thể mình mà còn không chịu bất cứ tác dụng phụ nào.

Nhiều tháng sau khi nhận được tế bào gốc từ người hiến kháng HIV, bệnh nhân đã ngừng sử dụng thuốc điều trị virus. Các nhà nghiên cứu đã kiểm tra xem các tế bào máu kháng virus có làm thay đổi khả năng sao chép của mầm bệnh hay không.

Thật không may trong trường hợp này, câu trả lời là không. Tải lượng virus HIV của người đàn ông bắt đầu tăng trở lại, buộc anh ta phải quay về dùng thuốc kháng retrovirus thông thường (ARV).

Kiểm tra kỹ hơn, các nhà khoa học Trung Quốc phát hiện các tế bào kháng HIV chỉ thay thế dưới hơn 5% tế bào bạch cầu của bệnh nhân. Tỷ lệ thấp này giải thích tại sao nó chưa tạo ra được hiệu quả điều trị.

Các hạt virus HIV đang đe dọa một tế bào

Nhưng ngay cả khi tình nguyện viên vẫn cần thuốc ARV hàng ngày để kiểm soát virus, việc các tế bào biến đổi gen hiến tặng có thể tồn tại rất lâu trong người anh ta mà không gây ra bất kỳ vấn đề gì đã là một thành công đáng kể.

Phương pháp này đã sử dụng công cụ chỉnh sửa gen tiên tiến CRISPR-Cas9 để phá vỡ gen tạo ra thụ thể CCR5 trong màng tế bào bạch cầu. Đó chính là con đường mà virus HIV sử dụng để xâm nhập và phá hủy các tế bào miễn dịch.

Trước đây, chúng ta đã biết có những người mang phiên bản đột biến tự nhiên của CCR5 có thể kháng lại virus HIV. Kể từ đó, chủ đề nghiên cứu này liên tục được khai thác.

Ban đầu các nhà khoa học chỉ tập trung vào việc cấy ghép tế bào gốc từ người hiến tặng (là những người mang biến thể gen chống lại HIV) sang cho bệnh nhân. Phương pháp này từng  được cho là thành công, làm giảm tải lượng virus đến nỗi nhiều người cho rằng nó đã là một biện pháp chữa dứt điểm HIV/AIDS.

Nhưng các nhà khoa học chưa dừng lại ở đó. Khi có thêm các công cụ chỉnh sửa gen tiên tiến như CRISPR, họ còn muốn tự tay tạo ra các phiên bản tế bào máu kháng HIV nhân tạo bằng cách loại bỏ các chuỗi trình tự di truyền của CCR5.

Ở dạng nghiên cứu gây tranh cãi nhất, nhà nghiên cứu He Jiankui người Trung Quốc đã chỉnh sửa gen CCR5 trong tế bào phôi thai và thực sự tạo ra hai bé gái sinh đôi biến đổi gen đầu tiên trên thế giới. Nghiên cứu đáng lên án này đã nhấn mạnh những rủi ro về sức khỏe và những thách thức về đạo đức liên quan đến công nghệ chỉnh sửa gen, đặc biệt là ở mức độ cơ bản như vậy.

Quá trình xâm nhập tế bào máu của virus HIV sử dụng đến một thụ thể do gen CCR5 quy định

Là một bước tiến chậm nhưng chắc hơn, nghiên cứu mới của các nhà khoa học Trung Quốc lần này chỉ đơn giản chứng minh việc cấy ghép các tế bào gốc máu được chỉnh sửa bằng CRISPR vào cơ thể người bệnh là an toàn.

Trước đây, nhiều người lo ngại rằng CRISPR có thể vô tình làm tăng mức độ thiệt hại tế bào, giết chết tế bào lành tính hoặc tạo ra những phiên bản tế bào máu "độc". Bây giờ, kết quả nghiên cứu mới đã cho thấy điều ngược lại.

Nhưng sự thất bại trong việc kiểm soát tải lượng virus HIV cho thấy vẫn còn một chặng đường dài trước khi chúng ta thấy loại trị liệu này được ứng dụng ngoài đời thực.

Các nhà nghiên cứu không chỉ cần tìm ra phương pháp tốt hơn để chỉnh sửa gen CCR5, mà họ còn phải tìm ra cách cấy ghép hiệu quả hơn để tăng số lượng tế bào bạch cầu chúng sản sinh được. Từ đó hi vọng điều trị HIV mới được thắp lên một lần nữa.

Ngoài ra, còn một điều cần lưu ý. Đó là những nghiên cứu gần đây cho thấy chỉnh sửa gen CCR5 có thể dẫn đến hậu quả giảm tuổi thọ, ngay cả khi nó điều trị được HIV. Hiểu chính xác lý do tại sao trường hợp này xảy ra sẽ là một bước quan trọng để chứng minh phương pháp điều trị này an toàn tuyệt đối.

Nghiên cứu vừa được công bố trên Tạp chí Y học New England.