Những thành tựu mới nhất trong các liệu pháp điều trị bệnh do đột biến trên ADN ty thể

Bài viết được viết bởi TS. Nguyễn Thị Hiếu, Chuyên viên nghiên cứu, Viện nghiên cứu tế bào gốc và công nghệ gen Vinmec

Các đột biến trên ADN ty thể có thể gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng và có tính di truyền theo dòng mẹ. Mới đây, các bác sĩ trong lĩnh vực ngăn ngừa sự truyền đột biến mtDNA gây bệnh đã nghiên cứu và tạo ra em bé 3 bố mẹ bằng kỹ thuật thay thế ty thể trong tế bào kết hợp với thụ tinh nhân tạo thành công.

ADN ty thể (mtDNA) là một hệ gen đa bản sao với số lượng biến thiên tuỳ thuộc vào từng loại tế bào/mô, hay từng giai đoạn phát triển của tế bào/mô. Các đột biến trên mtDNA có thể gây ra nhiều bệnh lý nghiêm trọng, di truyền theo dòng mẹ.

Đột biến trên mtDNA thường tồn tại như một tập hợp con của mtDNA tổng số, hiện tượng này được gọi là không đồng nhất (heteroplasmy). Rối loạn chức năng ty thể do đột biến trên mtDNA thường chỉ biểu hiện sau khi mức độ không đồng nhất đạt đến ngưỡng biểu hiện, nên một hướng nghiên cứu được quan tâm là dịch chuyển mức độ không đồng nhất của đột biến ty thể bằng phương pháp phân tử hoặc thay thế/bổ sung ty thể khỏe mạnh có chứa mtDNA dạng dại.

Thành công vang dội nhất trong lĩnh vực ngăn ngừa sự truyền đột biến mtDNA gây bệnh là việc tạo ra em bé 3 bố mẹ bằng kỹ thuật thay thế ty thể trong tế bào kết hợp với thụ tinh nhân tạo.

Cụ thể, các nhà khoa học loại bỏ nhân trong tế bào trứng chứa ty thể có mang đột biến của người mẹ, sau đó chuyển nhân này sang tế bào trứng khỏe mạnh đã bỏ nhân của người hiến. Sau đó, tinh trùng của người cha sẽ được thụ tinh với tế bào trứng của người cho mang nhân của người mẹ.

Bằng cách này, người mẹ vẫn truyền được vật chất di truyền trong nhân tế bào cho con nhưng lại ngăn được các bệnh do đột biến trên ADN ty thể. Và em bé chào đời sẽ mang ADN của ba đối tượng là bố mẹ ruột và ADN ty thể của người cho trứng.

Ngoài ra, các liệu pháp phân tử trúng đích và phân cắt mtDNA mang đột biến để chuyển dịch mức độ không đồng nhất (heteroplasmy) sử dụng liệu pháp gen và các kỹ thuật chỉnh sửa gen như Zinc-finger nuclease và enzyme kích thích hoạt hóa phiên mã cũng là các phương pháp tiềm năng, mang lại hy vọng cho các bệnh nhân mang đột biến trên ADN ty thể.

Gần đây, liệu pháp truyền tế bào gốc tự thân mang nhiều ty thể khỏe mạnh (Mitochondrial Augumentation Therapy) vào bệnh nhân mang đột biến ty thể đang được thử nghiệm trên lâm sàng tiến hành cho các bệnh nhân mang đột biến ADN ty thể như hội chứng Pearson hay KSS.

Cụ thể, đối với bệnh ty thể do đột biến di truyền từ ADN ty thể của người mẹ thì ty thể khỏe mạnh được lấy từ nhau thai của trẻ mới sinh. Tuy nhiên, với các bệnh ty thể không phải do di truyền từ mtDNA của mẹ thì ty thể được tách từ bạch cầu của người mẹ.

Sau đó, bệnh nhân sẽ được huy động tế bào gốc tạo máu từ tủy xương ra máu ngoại vi. Tế bào gốc tạo máu của bệnh nhân sau khi được tách ra ngoài sẽ được ủ với ty thể khỏe mạnh tách ra máu ngoại vi của mẹ bệnh nhân hoặc từ nhau thai để thu được tế bào gốc có lượng lớn ty thể khỏe mạnh và truyền lại cho bệnh nhân. Kết quả ban đầu của thử nghiệm lâm sàng này rất khả quan, mở ra một tương lai tươi sáng cho các bệnh nan y gây ra bởi đột biến trên ADN ty thể.

Nguồn tham khảo:

1. Pavandeep K. Rai et al., Advances in methods for reducing mitochondrial DNA disease by replacing or manipulating the mitochondrial genome. Essays in Biochemistry. 2018, 62 455-465. DOI: https://doi.org/10.1042/EBC20170113
2. http://minoviatx.com/mitochondrial-augmentation-therapy/

XEM THÊM:

• Có thể xét nghiệm ADN huyết thống bằng những loại mẫu nào?
• Kết quả xét nghiệm ADN có ý nghĩa gì?
• Xét nghiệm chẩn đoán di truyền trước khi sinh: Những điều cần biết