Liệu pháp gen - hy vọng mới trong điều trị bệnh tiểu đường type 1

Mặc dù khả năng chữa khỏi bệnh tiểu đường type 1 vẫn còn khá xa vời nhưng các nhà khoa học vẫn đang tiến hành nghiên cứu để tìm ra cách biến điều này thành hiện thực. Một trong những cách hiện đang được nghiên cứu và cho thấy nhiều hứa hẹn là liệu pháp gen.

Bài viết dưới đây sẽ giải thích liệu pháp gen là gì, điểm giống và khác với chỉnh sửa gen và cơ chế điều trị bệnh tiểu đường type 1 của liệu pháp gen.

Liệu pháp gen là gì?

Liệu pháp gen (gene therapy) là một lĩnh vực y học tập trung vào việc biến đổi gen của tế bào người để điều trị bệnh. Trong liệu pháp gen, vật liệu di truyền bị lỗi hoặc bị hư hỏng trong cơ thể sẽ được tái tạo hoặc sửa chữa. Điều này có thể giúp kiểm soát hoặc thậm chí chữa khỏi bệnh.

Việc ứng dụng công nghệ tiên tiến này trong điều trị bệnh tiểu đường hiện mới chỉ đang trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu, gồm các thử nghiệm lâm sàng. Tuy nhiên, liệu pháp gen đã cho thấy tiềm năng điều trị và chữa khỏi nhiều căn bệnh khác, gồm có AIDS, ung thư, xơ nang (một tình trạng gây tổn hại phổi, đường tiêu hóa và các cơ quan khác), bệnh tim mạch và bệnh máu khó đông.

Để điều trị bệnh tiểu đường type 1, liệu pháp gen có thể sẽ gồm có bước lập trình lại các tế bào thay thế và làm cho các tế bào này thực hiện các chức năng của tế bào beta (tế bào sản xuất insulin của tuyến tụy).

Tuy nhiên, những tế bào được lập trình lại sẽ phải khác với tế bào beta để hệ miễn dịch không nhận ra chúng là “tế bào mới” và không tấn công.

Hiệu quả của liệu pháp gen trong điều trị tiểu đường type 1

Mặc dù liệu pháp gen vẫn còn ở giai đoạn nghiên cứu ban đầu và chỉ được tiến hành trong các thử nghiệm lâm sàng nhưng ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy những lợi ích của liệu pháp này trong điều trị bệnh tiểu đường type 1.

Trong một nghiên cứu vào năm 2018, các nhà khoa học đã thiết kế các tế bào alpha để các tế bào này hoạt động giống như tế bào beta. Họ đã tạo ra một loại vector virus adeno để cung cấp hai loại protein là PDX-1 (pancreatic and duodenal homeobox 1) và MAF tới tuyến tụy của chuột. Hai loại protein này hỗ trợ sự tăng sinh, trưởng thành và hoạt động của tế bào beta.

Tế bào alpha là loại tế bào lý tưởng để biến đổi thành tế bào giống beta vì tế bào alpha không chỉ giới hạn trong tuyến tụy mà còn có nhiều trong khắp cơ thể và có nhiều điểm tương đồng với tế bào beta. Tế bào beta có chức năng sản xuất insulin để làm giảm lượng đường trong máu trong khi tế bào alpha sản xuất glucagon – một hormone làm tăng lượng đường trong máu.

Trong nghiên cứu nói trên, lượng đường trong máu của chuột duy trì ở mức bình thường trong 4 tháng tiến hành liệu pháp gen, tất cả đều không sử dụng thuốc ức chế miễn dịch – loại thuốc làm giảm hoặc ngăn cản hoạt động của hệ miễn dịch. Các tế bào alpha mới được tạo ra hoạt động giống như tế bào beta và có khả năng chống lại sự tấn công của hệ miễn dịch. (1)

Tuy nhiên, mức đường huyết bình thường ở chuột không duy trì vĩnh viễn. Khi được áp dụng trên người, phương pháp này có thể chỉ giúp ổn định đường huyết trong vài năm chứ không đem lại hiệu quả chữa trị bệnh vĩnh viễn.

Trong một nghiên cứu được tiến hành ở Wisconsin (Mỹ) vào năm 2013 (cập nhật vào năm 2017), các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng việc tiêm một chuỗi nhỏ DNA vào tĩnh mạch của chuột mắc bệnh tiểu đường có thể tạo ra các tế bào sản xuất insulin giúp giữ lượng đường trong máu ở mức bình thường trong thời gian lên đến 6 tuần. Điều đáng nói là hiệu quả này có được chỉ sau một mũi tiêm duy nhất. (2)

Đây là một thử nghiệm lâm sàng mang tính bước ngoặt vì đó là nghiên cứu đầu tiên xác nhận liệu pháp gen insulin dựa trên DNA có khả năng điều trị được bệnh tiểu đường type 1 ở người.

Theo nghiên cứu, phương pháp điều trị này có cơ chế tác dụng như sau:

• Chuỗi DNA được tiêm vào sẽ cảm nhận được lượng đường tăng cao trong máu.
• Với sự trợ giúp của yếu tố phản ứng cảm ứng glucose, chuỗi DNA được tiêm bắt đầu sản xuất insulin, tương tự như hoạt động của tế bào beta trong tuyến tụy.

Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu cách tăng khoảng thời gian giữa các lần tiêm DNA từ 6 tuần lên 6 tháng để giúp bệnh nhân tiểu đường type 1 kiểm soát đường huyết được lâu hơn.

Mặc dù kết quả rất hứa hẹn nhưng vẫn cần nghiên cứu thêm để xác định mức độ thực tế của liệu pháp này đối với con người. Trong tương lai gần, hy vọng các nhà khoa học có thể tìm ra cách đưa vectơ virus adeno đến tuyến tụy bằng kỹ thuật nội soi, không cần phẫu thuật.

Liệu pháp nhắm trúng đích gen

Những liệu pháp gen này đều không thể chữa khỏi bệnh tiểu đường type 1 sau một lần điều trị nhưng sẽ giúp duy trì ổn định lượng đường trong máu trong thời gian vài năm mà không cần dùng đến insulin.

Nếu các thử nghiệm linh trưởng thành công thì các thử nghiệm trên người sẽ có thể sớm bắt đầu.

Liệu rằng các phương pháp này có thể chữa bệnh tiểu đường type 1 không?

Câu trả lời cho câu hỏi này còn tùy thuộc vào quan điểm của mỗi người về thế nào là “chữa khỏi bệnh”.

Với một số người, "chữa khỏi bệnh” có nghĩa là không còn mắc bệnh tiểu đường, vĩnh viễn không cần phải dùng insulin và đo đường huyết, thậm chí không phải quay lại bệnh viện để tiến hành liệu pháp gen nữa.

Đối với một số người khác, việc có thể giữ đường huyết ở mức an toàn trong suốt một thời gian dài mà không cần tiêm insulin và vài năm mới phải điều trị một lần là đủ để coi là chữa khỏi bệnh.

Bên cạnh đó cũng có ý kiến cho rằng chừng nào điều chỉnh được phản ứng miễn dịch để không tấn công các tế bào của tuyến tụy thì mới được coi là “chữa khỏi” tiểu đường type 1. Cũng có một số người không quá quan tâm đến những điều này. Với họ, miễn sao đưa được lượng đường trong máu về mức bình thường và cải thiện chất lượng cuộc sống là được.

Chỉnh sửa gen

Một liệu pháp tiềm năng khác trong điều trị bệnh tiểu đường type 1 là chỉnh sửa gen (gene editing). Chỉnh sửa gen có một số điểm khác với liệu pháp gen.

Cơ chế của chỉnh sửa gen là lập trình lại DNA của cơ thể và để điều trị bệnh tiểu đường type 1, liệu pháp chỉnh sửa gen sẽ bắt đầu từ bước tìm ra nguyên nhân gốc rễ khiến hệ miễn dịch phá hủy tế bào beta.

Hai công ty nổi tiếng là CRISPR Therapeutics và công ty công nghệ y học tái tạo ViaCyte đã hợp tác cùng nhau nhằm nghiên cứu cách ứng dụng chỉnh sửa gen để tạo ra các tế bào đảo tụy, bao bọc chúng rồi cấy vào cơ thể. Vì các tế bào này được bảo vệ nên sẽ an toàn trước sự tấn công của hệ miễn dịch. Đây là điều rất quan trọng trong điều trị tiểu đường type 1.

Trọng tâm của công nghệ chỉnh sửa gen chỉ đơn giản là loại bỏ đi những phần bị hỏng của DNA để tránh hoàn toàn các bệnh như tiểu đường và ngăn chặn phản ứng miễn dịch tấn công tế bào beta – điều mà những người mắc bệnh tiểu đường type 1 phải trải qua hàng ngày.

Liệu pháp chỉnh sửa gen do CRISPR Therapeutics và ViaCyte cùng thực hiện đang tạo ra các tế bào đảo tụy có khả năng tạo ra insulin và tránh được sự tấn công của phản ứng tự miễn. Phương pháp này đang cho thấy nhiều hứa hẹn.

Ngoài ra, một nghiên cứu vào năm 2017 đã cho thấy công nghệ chỉnh sửa gen có khả năng chữa khỏi bệnh tiểu đường type 1.

Tóm tắt bài viết

Cả liệu pháp gen và chỉnh sửa gen đều cho thấy nhiều hứa hẹn trong điều trị bệnh tiểu đường type 1. Nếu thành công, những liệu pháp này sẽ giúp người bệnh tiểu đường type 1 không còn phải phụ thuộc vào insulin hay các loại thuốc ức chế miễn dịch.

Các nghiên cứu về liệu pháp gen vẫn đang tiếp tục được tiến hành nhằm tìm ra cách lập trình các tế bào nhất định trong cơ thể để tạo ra insulin và tránh được sự tấn công của hệ miễn dịch.

Mặc dù quá trình nghiên cứu vẫn đang ở giai đoạn đầu nhưng chúng ta hoàn toàn cò thể hy vọng rằng trong tương lai không xa, bệnh tiểu đường type 1 có thể được chữa khỏi.