Bệnh hồng cầu hình liềm (SCD) là một nhóm các tình trạng di truyền ảnh hưởng đến chức năng của hemoglobin. Các chuyên gia y tế đang khám phá liệu pháp gen như một phương pháp điều trị mới có khả năng điều khiển sự biểu hiện gen. Với kỹ thuật này, có thể khôi phục hình dạng của các tế bào hồng cầu (RBCs) và loại bỏ các biến chứng SCD.
Hiện nay, hầu hết các phương pháp điều trị đều nhằm mục đích làm giảm các triệu chứng và biến chứng. Tuy nhiên, những tiến bộ trong liệu pháp gen có thể đưa ra một phương pháp chữa bệnh mới. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ thảo luận về liệu pháp gen và vai trò tiềm năng của nó trong việc điều trị bệnh hồng cầu hình liềm.
Định nghĩa
SCD là một tình trạng hồng cầu di truyền. Một người bị SCD có một sự thay đổi gen trong hemoglobin beta (HBB) gien hiện diện trên nhiễm sắc thể số 11. Hemoglobin là một loại protein giàu chất sắt trong tế bào hồng cầu giúp tạo hình dạng và giúp vận chuyển oxy.
Các tế bào hồng cầu khỏe mạnh là tròn và linh hoạt cho phép chúng di chuyển qua các mạch máu. Tuy nhiên, ở những người bị SCD, các tế bào hồng cầu cứng và có hình dạng giống như “C” hoặc liềm, đó là cách điều kiện có tên.
Vì các tế bào hình chữ C này không ổn định, cơ thể phá vỡ chúng nhanh hơn so với các tế bào hồng cầu khỏe mạnh. Chúng cũng có thể bị kẹt và làm gián đoạn lưu lượng máu, có thể gây đau và nhiễm trùng. Có một số loại SCD, tùy thuộc vào loại gen mà cha mẹ sinh học truyền lại. Phổ biến nhất các loại bao gồm:
- Thiếu máu hồng cầu hình liềm
- Bệnh hemoglobin C
- Hồng cầu hình liềm beta-thalassemia
Liệu pháp gen đề cập đến một cách tiếp cận y tế nhằm điều trị các tình trạng di truyền. Kỹ thuật này điều chỉnh biểu hiện gen để ngăn chặn những thay đổi gen gây ra các triệu chứng của bệnh. Các cơ chế khác nhau có sẵn và có thể bao gồm :
- Thay thế gen gây bệnh bằng một bản sao khỏe mạnh
- Bất hoạt gen gây bệnh nếu nó không hoạt động bình thường
- Giới thiệu một gen mới hoặc đã sửa đổi để giúp điều trị tình trạng này
Liệu pháp gen có thể điều trị tế bào hình liềm như thế nào
Liệu pháp gen nhằm mục đích điều trị các bệnh di truyền bằng cách cung cấp cho các tế bào một bộ hướng dẫn mới để thay đổi cách chúng hoạt động, với mục đích điều chỉnh tình trạng bệnh. SCD là kết quả của những thay đổi trong HBB gien, sản xuất protein beta-globin. Bằng cách thêm một phiên bản mới của gen này, có thể ngăn RBCs phát triển thành hình lưỡi liềm.
Để bắt đầu liệu pháp này, trước tiên các bác sĩ sẽ thu thập tế bào gốc từ tủy xương của một người hoặc mẫu máu bằng cách sử dụng một loại thuốc có tên là plerixafor. Thuốc này giúp di chuyển các tế bào gốc từ tủy xương vào máu. Các bác sĩ sẽ chỉnh sửa các tế bào gốc này bên ngoài cơ thể. Các bác sĩ sau đó cần một chất mang để vận chuyển vật liệu di truyền mới vào tế bào gốc – họ gọi chất mang này là vectơ.
Thông thường, vector sẽ là một loại virus mà các chuyên gia y tế đã sửa đổi để trở nên vô hại và thay vào đó mang các gen mới. Tương tự như cách vi rút tái tạo bằng cách tiêm vật liệu di truyền vào tế bào sống, vi rút đã biến đổi sẽ chèn các gen mới vào tế bào gốc. Trước khi một người có thể nhận được những tế bào gốc mới này, trước tiên họ phải trải qua một quy trình được gọi là điều hòa.
Điều hòa sử dụng hóa trị để tạo khoảng trống trong tủy xương cho các tế bào gốc mới. Sau đó, một người sẽ được truyền máu có chứa các tế bào gốc mới. Các nhà nghiên cứu cũng đang nghiên cứu một kỹ thuật được gọi là chỉnh sửa gen để điều trị SCD. Chỉnh sửa gen hoạt động bằng cách thêm, xóa hoặc thay đổi vật liệu di truyền thành biến đổi tế bào hoạt động như thế nào.
Một trong những cách tiếp cận chính để điều trị SCD là khuyến khích sản xuất hemoglobin bào thai (HbF). Loại hemoglobin này có trong bào thai nhưng sẽ bị ức chế khi trẻ lớn lên. Không giống như hemoglobin trưởng thành, gen tế bào hình liềm bị thay đổi không ảnh hưởng đến HbF. Việc chỉnh sửa gen nhằm mục đích ngăn chặn sự ức chế HbF bằng cách nhắm vào một gen có tên là BCL11A.
Bằng cách ngăn chặn gen này, cơ thể có thể tiếp tục sản xuất HbF và kết quả là có các tế bào hồng cầu khỏe mạnh. Loại liệu pháp gen này bao gồm các bước thu thập, véc tơ và truyền tương tự. Tuy nhiên, thay vì cung cấp vật liệu di truyền mới, vector vận chuyển một công nghệ chỉnh sửa gen được gọi là CRISPR / Cas9 để làm gián đoạn BCL11A gen.
Mặc dù SCD vẫn có thể ảnh hưởng đến một số hồng cầu trong cơ thể sau khi điều trị này, nghiên cứu ước tính rằng 20% mức HbF trong máu có thể đủ để cải thiện các triệu chứng SCD.
Rủi ro tiềm ẩn
Một nguy cơ tiềm ẩn từ liệu pháp gen xuất phát từ việc một người cần phải trải qua hóa trị trước để chuẩn bị cho cơ thể của họ cho các tế bào gốc mới. Tác dụng phụ tiềm ẩn của hóa trị liệu có thể bao gồm:
- Buồn nôn và chán ăn
- Rụng tóc
- Nguy cơ vô sinh cao hơn
- Tăng nguy cơ ung thư
Cũng đã có các trường hợp những người tham gia phát triển bệnh bạch cầu và hội chứng loạn sản tủy sau khi điều trị gen cho SCD của họ. Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn chưa kết luận được liệu điều này xảy ra do điều hòa hóa trị, bản thân liệu pháp gen hay do những người bị SCD có thể có nguy cơ mắc các bệnh ung thư này cao hơn.
Hạn chế hiện tại
Vì các chuyên gia y tế điều chỉnh liệu pháp gen cụ thể cho từng cá nhân bằng cách sử dụng các tế bào của chính họ, nên việc này tốn nhiều thời gian và đắt tiền thủ tục. Chi phí cao này có thể hạn chế đáng kể tính khả dụng của nó đối với nhiều người. Một hạn chế nữa là do nghiên cứu về các kỹ thuật liệu pháp gen vẫn còn mới, các chuyên gia chăm sóc sức khỏe không hiểu hết về tác dụng lâu dài và tính an toàn của các phương pháp điều trị này.
Các phương pháp điều trị khác
Phương pháp điều trị hiện tại duy nhất có sẵn cho SCD là cấy ghép tủy xương. Quy trình này hoạt động tương tự như liệu pháp gen, nhưng các tế bào hồng cầu khỏe mạnh đến từ tủy xương của một người hiến tặng tương thích. Các phương pháp điều trị khác nhằm mục đích kiểm soát các triệu chứng, giảm tần suất khủng hoảng hồng cầu hình liềm và giảm nguy cơ biến chứng. Phương pháp điều trị như vậy có thể bao gồm:
- Truyền máu
- Hydroxyurea (Hydrea)
- Crizanlizumab (Adakveo)
- Voxelator (Oxbryta)
- Thuốc giảm đau, chẳng hạn như L-glutamine, acetaminophen hoặc ibuprofen
- Penicillin và các loại thuốc khác để giảm nguy cơ nhiễm trùng
Bản tóm tắt
Bệnh hồng cầu hình liềm là một nhóm các tình trạng di truyền ảnh hưởng đến huyết sắc tố. Những thay đổi di truyền này dẫn đến các biến chứng về sức khỏe, vì các tế bào hồng cầu không thể hoạt động chính xác.
Liệu pháp gen là một phương pháp điều trị có khả năng chữa bệnh nhằm mục đích khuyến khích sản xuất nhiều RBCs khỏe mạnh hơn để giảm bớt các triệu chứng. Mặc dù các thử nghiệm vẫn đang được tiến hành và các tác động lâu dài vẫn chưa rõ ràng, nhưng kết quả đầy hứa hẹn cho thấy tiềm năng của liệu pháp gen như một lựa chọn điều trị
