“Sửa chữa” gen phôi thai người nguy hiểm đến mức nào?

Trong một nghiên cứu được công bố hôm 18/4 trên tạp chí Protein & Cell, các nhà khoa học Trung Quốc báo cáo họ đã sử dụng một kỹ thuật biến đổi gen có tên là CRISPR để cắt gen bị lỗi và thay nó bằng gen lành trong phôi thai của người. Tuy nhiên, đại đa số các phôi không nhận được sự sửa chữa di truyền cần thiết; mà thay vào đó, bộ gen của phôi bị cắt đứt ở nhiều vị trí khác ngoài dự định.

“Bài báo này hoàn toàn khẳng định vấn đề đã từng được nêu ra về mức độ sẵn sàng của CRISPR để áp dụng trong sửa chữa gen nhằm mục đích điều trị," Edward Lanphier, chủ tịch kiểm tổng giám đốc của Sangamo BioSciences, một công ty đang nghiên cứu về việc sửa chữa bộ gen ở tế bào người lớn, nhưng không ở tế bào phôi, phát biểu. Lanphier, cùng với nhiều nhà khoa học khác, đã đăng một bài bình luận trên tạp chí Nature, kêu gọi đình chỉ nghiên cứu này.

Thậm chí nhiều tác giả của nghiên cứu mới cũng cho rằng chưa đến lúc để áp dụng công nghệ này. Để sử dụng CRISPR trên phôi bình thường sẽ cần độ chính xác 100%, nhưng nghiên cứu mới cho thấy quá trình còn chưa tới gần đến đó. Junjiu Huang, một nhà nghiên cứu tại trường Đại học Sun Yat-sen ở Quảng Châu nói “Đó là lý do tại sao chúng tôi dừng lại. Chúng tôi vẫn cho rằng còn quá sớm cho công nghệ này".

“Sửa chữa” phôi

Trọng tâm của cuộc tranh luận là hệ thống “cắt dán” gen có tên là CRISPR/Cas 9, trong đó một chuỗi RNA tên là CRISPR sẽ nhắm vào những điểm cụ thể trên bộ gen, và một enzym hoạt động cùng với CRISPR có tên Cas 9 sẽ cắt đứt chúng, để lại một khoảng trống trên bộ gen. Khi đưa vào một đoạn ADN thay thế, bộ máy sửa chữa của tế bào sẽ “chèn” đoạn gen mới vào chỗ trống mà Cas9 để lại. Hệ thống mạnh đến mức đáng ngạc nhiên và hoạt động ở tế bào của gần như tất cả các động vật.

Huang và cộng sự đã sử dụng CRISPR để thay thế một gen trong bệnh Beta thalassemia, một bệnh máu, bằng gen lành, ở 86 phôi của người. Các phôi này được tạo ra ở một số cơ sở điều trị vô sinh cho những cặp vợ chồng thụ tinh ống nghiệm, nhưng phải bỏ đi do có hai tinh trùng đã thụ tinh cho chúng. Những phôi này đã qua giai đoạn phát triển ban đầu nhưng không thể trở thành những em bé hoàn thiện.

Nhóm nghiên cứu đã tiêm phức hợp CRISPR/Cas 9 vào phôi và sau đó đợi để xem liệu gen “có vấn đề” có bị thay thế hay không. Trong số 86 phôi, 71 đã phát triển thành phôi 8 tế bào. Kiểm tra 54 phôi trong số này về những biến đổi di truyền cho thấy chỉ có 28 phôi được cắt đúng chỗ yêu cầu trên bộ gen. Chỉ một số trong số này chứa gen thay thế. Ngoài ra, có nhiều điểm “ngoài đích” trên bộ gen mà CRISPR đã cắt sai.

Trượt đích

Theo Lanphier, ngoài những vấn đề đạo đức cố hữu về phôi người và biến đổi gen nói chung, thì công nghệ CRISPR chỉ đơn giản là quá nguy hiểm để sử dụng trên phôi thai.

Vấn đề là ở chỗ CRISPR phải dựa trên một đoạn RNA, gọi là RNA dẫn đường, phù hợp với gen đích - mà trong nghiên cứu gần đây thì đó là gen bệnh Beta thalassemia - và phải tìm được nó và “chốt chặt” nó vào gen đích. Nhưng đôi khi RNA dẫn đường này lại cũng gắn vào những điểm khác trên bộ gen, dẫn tới việc cắt trượt. Điều này có thể dẫn đến hình thành những đột biến di truyền nguy hại ở phôi. Một nguy cơ nữa của CRISPR là nó tạo ra những phôi khảm di truyền, nghĩa là các tế bào khác nhau sẽ có ADN khác nhau. Điều này có thế dẫn đến nhiều vấn đề nghiêm trọng với những người được sinh ra bằng kỹ thuật này.

Liệu có giảm được nguy cơ của CRISPR không?

Tuy nhiên, nghiên cứu mới đây chưa sử dụng công nghệ tốt nhất để đánh giá những nguy cơ cố hữu của CRISPR, George Church, một nhà sinh học tổng hợp tại Đại học Harvard, người không tham gia nghiên cứu trên cho biết.

"Đã có những cải tiến trong công nghệ Cas9 làm giảm mạnh các đột biến “trượt đích” mà các nhà nghiên cứu đã đề cập đến nhưng không sử dụng".

Ví dụ, một nghiên cứu năm 2014 đã cho thấy có thể sử dụng CRISPR mà không gây ra hiệu ứng “trượt đích”, ít nhất là trên một nhóm những tế bào nhân bản giống hệt nhau. Nếu có thể khẳng định rằng một dòng tế bào như vậy không bị đột biến, thì có thể sử dụng chúng để tạo ra tinh trùng.

Một điểm nữa là sẽ rất khó để kiểm soát việc sử dụng CRISPR, ngay cả với việc đình chỉ tự nguyện, vì công nghệ này quá dễ sử dụng. Đã có những lời đồn đại rằng có ít nhất gần một chục phòng thí nghiệm ở Trung Quốc đang nghiên cứu kỹ thuật này.

Cẩm Tú

Theo MSN