Công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR đã chứng minh tiềm năng cách mạng của mình trong những năm gần đây: Nó được sử dụng để điều trị các bệnh hiếm gặp, giúp cây trồng thích ứng với biến đổi khí hậu cực đoan, hoặc thậm chí thay đổi màu sắc mạng nhện.

Nhưng hy vọng lớn nhất là công nghệ này sẽ giúp tìm ra phương pháp chữa trị các bệnh toàn cầu, như bệnh tiểu đường. Một nghiên cứu mới đã chỉ ra hướng đi đó.

Lần đầu tiên, các nhà nghiên cứu đã thành công cấy ghép tế bào tụy được chỉnh sửa bằng CRISPR vào một nam bệnh nhân mắc tiểu đường typ 1 - một bệnh tự miễn dịch trong đó hệ miễn dịch tấn công các tế bào sản xuất insulin trong tụy. Không có insulin, cơ thể không thể điều hòa lượng đường trong máu.

Nếu không có biện pháp kiểm soát mức glucose bằng các phương pháp khác (thường là tiêm insulin), điều này có thể dẫn đến tổn thương thần kinh và các cơ quan - đặc biệt là tim, thận và mắt. Khoảng 9,5 triệu người trên toàn thế giới mắc bệnh tiểu đường typ 1.

Trong thí nghiệm này, các tế bào được chỉnh sửa đã sản xuất insulin trong nhiều tháng sau khi được cấy ghép, mà không cần người nhận phải sử dụng bất kỳ thuốc ức chế miễn dịch nào để ngăn cơ thể tấn công các tế bào. Công nghệ CRISPR cho phép các nhà nghiên cứu trang bị cho các tế bào biến đổi gen khả năng "ngụy trang" để tránh bị phát hiện.

Nghiên cứu được công bố tháng trước trên Tạp chí Y học New England mô tả chi tiết quy trình từng bước. Đầu tiên, các tế bào đảo tụy được lấy từ một người hiến tặng đã qua đời không mắc tiểu đường, sau đó được biến đổi bằng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR-Cas12b để có thể tránh được phản ứng miễn dịch của bệnh nhân tiểu đường.

Các tế bào được biến đổi như thế này được gọi là "giảm miễn dịch", giải thích Sonja Schrepfer, giáo sư tại Trung tâm Y tế Cedars-Sinai ở California và đồng sáng lập khoa học của Sana Biotechnology, công ty phát triển phương pháp điều trị này.

Các tế bào đã chỉnh sửa sau đó được cấy ghép vào cơ cẳng tay của bệnh nhân, và sau 12 tuần, không phát hiện dấu hiệu nào của sự đào thải. (Một báo cáo tiếp theo từ Sana Biotechnology lưu ý rằng các tế bào được cấy ghép vẫn đang tránh được hệ miễn dịch của bệnh nhân sau sáu tháng.)

Các xét nghiệm được thực hiện trong nghiên cứu ghi nhận rằng các tế bào hoạt động bình thường: Các tế bào được cấy ghép tiết insulin phản ứng với mức glucose, đại diện cho một bước quan trọng hướng tới việc kiểm soát bệnh tiểu đường mà không cần tiêm insulin. Bốn sự kiện bất lợi được ghi nhận trong quá trình theo dõi bệnh nhân, nhưng không có sự kiện nào nghiêm trọng hoặc liên quan trực tiếp đến các tế bào biến đổi.

Mục tiêu cuối cùng của các nhà nghiên cứu là áp dụng các chỉnh sửa gen ngụy trang miễn dịch cho tế bào gốc - có khả năng tái tạo và biệt hóa thành các loại tế bào khác trong cơ thể - và sau đó hướng dẫn sự phát triển của chúng thành các tế bào đảo tiết insulin. "Ưu điểm của việc tạo ra tế bào gốc giảm miễn dịch là khi những tế bào gốc này tăng sinh và tạo ra tế bào mới, các tế bào mới cũng có tính giảm miễn dịch", Schrepfer giải thích trong một buổi hỏi đáp của Cedars-Sinai đầu năm nay.

Theo truyền thống, việc cấy ghép tế bào lạ vào bệnh nhân đòi hỏi phải ức chế hệ miễn dịch của bệnh nhân để tránh bị đào thải. Điều này mang theo những rủi ro đáng kể: nhiễm trùng, độc tính và các biến chứng lâu dài.

"Việc chứng kiến bệnh nhân tử vong do đào thải hoặc biến chứng nghiêm trọng từ việc ức chế miễn dịch khiến tôi thất vọng, và tôi quyết định tập trung sự nghiệp của mình vào việc phát triển các chiến lược để vượt qua sự đào thải miễn dịch mà không cần thuốc ức chế miễn dịch", Schrepfer nói với Cedars-Sinai.

Mặc dù nghiên cứu đánh dấu một cột mốc quan trọng trong việc tìm kiếm phương pháp điều trị tiểu đường typ 1, điều quan trọng cần lưu ý là nghiên cứu chỉ có một người tham gia, người này nhận liều tế bào thấp trong thời gian ngắn - chưa đủ để bệnh nhân không còn cần kiểm soát lượng đường trong máu bằng cách tiêm insulin.

Một bài viết của tạp chí Nature cũng cho biết một số nhóm nghiên cứu độc lập đã thất bại trong nỗ lực xác nhận rằng phương pháp của Sana cung cấp cho các tế bào đã chỉnh sửa khả năng tránh được hệ miễn dịch.

Sana sẽ tiến hành thêm các thử nghiệm lâm sàng bắt đầu từ năm tới. Không bỏ qua những chỉ trích và hạn chế của nghiên cứu hiện tại, khả năng cấy ghép các tế bào được biến đổi để trở nên vô hình với hệ miễn dịch mở ra một chân trời rất hứa hẹn trong y học tái tạo.