[Gen] Nobel hóa học 2020: Crisps/cas9 – cuộc chiến “dao kéo”

Giải Nobel Hoá học được trao cho 2 nhà khoa học người Mỹ Jennifer Doudna và Pháp Emmanuelle Charpentier vì những khám phá quan trọng công cụ điều chỉnh bộ gene Crispr/Cas9, hay được ví von đơn giản là ‘cây kéo’ vàng để cắt nổi các đoạn gene di truyền.
Ngay từ khi lần đầu được ‘giới thiệu’ Crispr được xem là 1 ‘breakthough’ của ngành Sinh phân tử vì tính đặc hiệu, dễ làm, đơn giản, giá thành rẻ và hiệu suất cao. Từ khi Crispr ra đời, nó gần như hoàn toàn thay thế các ứng dụng điều chỉnh gene cũ như morpholino knock down, zinc finger nuclease hay TALEN vì đoạn guide RNA của Crispr có thể hướng dẫn ‘cây kéo’ Cas9 cắt/điều chỉnh gần như tất cả các gene[1].
Từ khi cơ chế được khám phá vào năm 1987, đã có nhiều cột mốc quan trọng về sự phát triển của Crispr/Cas9 cho thấy ứng dụng cực kỳ lớn của nó.

Xem bản full hãy đọc trong link sau: https://pharmavn.org/nobel-hoa-hoc--crispr-cas9-cuoc-chien-dao-keo.html

Các cột mốc phát triển của Crispr/Cas chi tiết từ 1987: https://pharmavn.org/nobel-hoa-hoc--tim-hieu-ve-crispr-cas-va-cac-cot-moc-phat-trien.html

Link thứ 2 về Nobel Sinh lý học: https://pharmavn.org/giai-nobel--sinh--vinh-danh-viec-phat-hien-ra--viem--c-hepatitis-c.html

Tuy nhiên cái gì hot thì cũng sẽ có scandal, giống ca sĩ, siêu mẫu, crispr cũng có rất nhiều drama quanh nó, điển hình là việc kiện tụng bản quyềnsáng chế của kỹ thuật sẽ lọt vào tay ai vì kỹ thuật này hứa hẹn sẽ đem lại những lợi ích khổng lồ về tiền bạc và danh tiếng.

1. Tranh kiện bản quyền với viện Broad (MIT và Harvard) [2]

Jennifer Doudna (nhà hoá sinh tại UC Berkeley) và Charpentier tại viện Max Planck xuất bản bằng chứng đầu tiên là hệ Crispr từ có thể cắt các trình tự DNA mục tiêu vào 06/2012. 7 tháng sau nhóm của Feng Zhang từ Viện Broad (của Harvard và MIT) xuất bản bằng chứng của họ về khả năng điều chỉnh gene trong eukaryote (nhân thật), điều mà trong bản báo cáo đầu tiên nhóm của Doudna chưa chứng minh được. Tuy nhiên trong hồ sơ xin bằng sáng chế (patent) của mình, nhóm của Doudna đã khôn khéo viết tất cả các ứng dụng có thể có của kỹ thuật này.
Văn phòng bằng sáng chế của Mỹ sau đó đã cấp nhiều quyền sáng chế liên quan tới kỹ thuật Crispr cho viện Broad từ 2014, làm gây nên 1 cuộc chiến từ 2016 giữa nhóm của Doudna-Charpentier (gọi tắt là CVC) và viện Broad. Phiên toà đầu tiên quyết định rằng việc sử dụng Crispr trên nhân thật và các ứng dụng điều chỉnh gene khác là 2 phương pháp khác nhau, coi như 2 bằng sáng chế riêng biệt cho Broad và CVC. Tuy nhiên nhóm CVC không đồng ý với điều này, và đã liên tiếp kiện lên các toà án cấp cao hơn, hy vọng rằng quyền sáng chế kỹ thuật Crispr ứng dụng trên nhân thật sẽ về tay họ hoặc ít nhất là chia sẻ với viện Broad về bằng sáng chế này; tuy nhiên nhiều phiên toà liên tiếp từ 2016 cho đến gần nhất là ngày 10/9/20, toà án vẫn cấp nhiều quyền ‘ưu tiên’ cho viện Broad và tất nhiên nhóm CVC của Doudna không đồng ý vì họ hoàn toàn ở thế thua vì các quyết định trên, thế là họ vẫn tiếp tục kiện và chúng ta chưa biết bao giờ mới chấm dứt.

2. Những ‘đứa trẻ Crispr’

Với tiềm năng rất lớn của Crispr, các nhà khoa học đã dự đoán được rằng nó sẽ được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực của Sinh học nói chung. Ví dụ: chỉnh sửa các gene bị đột biến trong bệnh về như bệnh hồng cầu hình lưỡi liềm, hoặc gây đột biến gene của muỗi làm nó không thể truyền bệnh sốt rét … Vì sự dễ dàng thực hiện và tính khả dụng của cây kéo Crispr, nhiều người đã nghĩ tới việc dùng nó để thay đổi bộ gene của loài người, có thể tạo ra những đứa trẻ hoàn toàn không có khiếm khuyết di truyền, hoặc thậm chí tác động để nó trở nên thông minh hoàn hảo. Tất nhiên 1 toàn Albert Einstein thì tốt hay xấu chỉ có trời mới biết. Thế nên Hội đồng đạo đức nhiều nước đã ngăn cấm việc dùng kỹ thuật này trên phôi người cho đến khi có 1 cơ chế quản lý thực sự chặt chẽ.
Tuy nhiên scandal vẫn xảy ra.
Vào năm 2015, Huang, 1 nhà gốc, tại đại Học Sun Yat-Sen lần đầu tiên thử nghiệm kỹ thuật Crispr để chỉnh sửa khiếm khuyết gene trên 1 phôi người thụ tinh trong ống nghiệm (IVF). Công trình đầu tiên trên phôi người này tất nhiên tạo nhiều tiếng vang cả nghĩa đen và nghĩa bóng. Huang đã gửi lên các tạp chí như Nature hay Science nhưng bị từ chối vì lý do đạo đức khoa học, công trình này có thể tạo tiền đề cho những thay đổi gene trên phôi thai và trẻ em được chuyển gene [3] Không ngoài dự đoán của giới chuyên môn, scandal những đứa trẻ Crispr ra đời như 1 hệ luỵ tất yếu. Vào 15/11/2018, 1 nhà khoa học vô danh khác của Trung Quốc, He Jiankui, bổng nổi lên như cồn, vì anh ta đã công bố trên 1 hội nghị khoa học nổi tiếng tại Hồng Kong, công trình dùng Crispr để lần đâu tiên điều chỉnh gene trên những đứa bé, cặp song sinh Lulu và Nana, Jiankui nói rằng 1 đứa bé khác cũng được ‘Crispr’ đang trong thai kỳ và chờ đợi ngày ‘xuất bản’!!! Bản thân của Jennifer Doudna khi nghe về thí nghiệm này cũng nói là bà ấy bị ‘kinh hãi’ [3]. Chưa nói tới việc Jiangkui chỉnh sửa gene thế nào, có tạo nên đột biến cho các em bé, có thực sự dùng để trị bệnh di truyền, mà vấn đề xinh phép của bố mẹ các bé cũng … chưa rõ ràng!

3. Người xứng đáng nhận giải Nobel bị ‘lãng quên’

Tuy nhiên, dù cho lúc nào cũng đi sau trong cuộc đua bằng sáng chế nhưng thực tế là Doudna và Charpentier đã chiến thắng trong cuộc đua giành giải Nobel. Đây cũng là 1 điều hơi ngạc nhiên, vì các công trình của Feng Zhang (gốc Trung Quốc) tại viện Broad đã mở ra các khám phá và ứng dụng tính của Crispr/Cas9 lên nhiều tầm cao, điển hình là các công trình của họ đều xuất bản lên các tạp chí hàng đầu trong ngành như Nature, Science … tạp chí ‘bét’ lắm cũng có impact factor 10 chấm (10 ‘chấm’ đã là niềm mơ ước của rất nhiều GS Âu Mỹ khác).
Tuy việc Hội đồng trao giải Nobel nhiều khi bỏ lọt 1 số GS xứng đáng, nhưng năm nay có 1 sự trùng hợp rõ ràng là số lượng người ‘bị quên’ nhiều hơn, mới 1 ngày trước giải Nobel Sinh được trao cho 3 nhà khoa học Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice vì phát hiện ra C, tuy nhiên cùng với GS Houghton, 2 đồng sự Qui Lim Choo (gốc Singapore) và George Kuo (gốc Đài Loan) có công rất lớn trong các công trình tìm ra C, những cũng không được cho vào danh sách [4]. Có chăng khoa học gia người Châu Á, hay cụ thể hơn là khoa học gia gốc Trung Quốc đang bị Hội đồng Nobel ‘quên’ lãng.

Advertisement

4. Các ứng dụng thực tiễn của kỹ thuật Crispr/Cas

Đến đây nhiều nhà sẽ hỏi, nếu chỉ dùng để khoa học vậy kỹ thuật này có ứng dụng thực tế như thế nào? Xin thưa là ứng dụng trực tiếp và ngay lập tức.
Không nói đâu xa, cứ dùng 1 ví dụ là công trình do chính mình và nhóm tại BV Cincinnati sử dụng. Mình được chịu trách nhiệm 1 đề tài về bệnh tắc mật trong di truyền tiến triển (progressive familial intrahepatic cholestasis), và trong đây mình đã dùng chính kỹ thuật Crispr/Cas9 để cắt gene Abcc12 trên zebrafish và chuột để về nó. Cụ thể các bạn có thể xem bài phỏng vấn trên dân trí: https://dantri.com.vn/du-hoc/8-x-viet-tro-thanh-tien-si-duoc-si-tai-benh-vien--top-3-nuoc-my-0131010844341.htm?fbclid=IwAR34MOXVfjwpWhYo0ZxLB2471yGRWvGqU7VEmxbPh5tRL-kTmGmUDPeip0

Chỉ trích đoạn 1 đoạn nhỏ ở đây:

‘Bệnh tắt mật di truyền (progressive familial intrahepatic cholestasis – viết tắt PFIC) là một bệnh có tỉ lệ gặp khá lớn trong dân số (1/50 000 trẻ sơ sinh), bệnh chưa có cách điều trị, có thể dẫn tới xơ , ung thư và tử vong. Hiện giờ các nhà khoa học mới tìm ra 6 genes gây ra bệnh này, tuy nhiên có nhiều gene gây nên bệnh vẫn chưa được biết rõ.

Nhờ kỹ thuật giải mã bộ gene mới nhất trên hơn 100 bệnh tại hệ thống bệnh tại Mỹ, mình đã tìm được 4 bệnh nhân có đột biến trên gene ABCC12, nghi ngờ là nguyên nhân gây ra bệnh tắc mật.

Đây là một gene hoàn toàn “mới” vì tìm trong văn có rất ích công trình về gene này. Kiến thức về vai trò và vị trí của ABCC12 hoàn toàn bí ẩn.

Chính vì vậy mà mình và nhóm đã sử đụng kết hợp 2 mô hình động vật chuột và cá và sử dụng kỹ thuật điều chỉnh gene mới nhất (Crispr/cas9) để gây đột biến gene ABCC12 và chức năng của nó.

Mình tìm ra nhiều bằng chứng thuyết phục là gene ABCC12 chính là một trong những gene gây ra bệnh tắc mật. này đã được mời trình bày tại 2 hội nghị lớn nhất trong ngành mật do Tổ chức bệnh nước Mỹ và Châu Âu tổ chức.

Bản được xuất bản lên tạp chí Journal Hepatology (Impact factor: 18.9 – cao nhất trong ngành mật) và Hepatology (IF=14). Và nhóm mình cũng được mời talk trực tiếp trên 2 hội thảo lớn nhất ngành mật là EASL và AASLD của Châu Âu và Mỹ.
Sau của mình và nhóm mình thì gene ABCC12 đã được đặt tên là PFIC 7 và đưa vào danh sách các gene cần được sàng cho thai phụ có nguy cơ sinh con bị bệnh tắc mật cao tại Mỹ.

này có ý nghĩa thực tiễn () rất lớn vì dùng các kỹ thuật như lấy ADN từ dịch màng ối của thai phụ ta có thể chuẩn đoán trước từ sớm là phôi thai có bị mang gene mắc bệnh (2 bản copy) hay không.

Nếu biết được phôi thai có mang 2 bản copy của gene bệnh, gia đình bệnh nhân sẽ có đầy đủ thông tin để ra quyết định sáng suốt nhất (ví dụ: nên bỏ thai hay là giữ lại, giữ lại thì sẽ biết trẻ sinh ra sẽ bị bệnh và khả năng sống sót không cao).

Đồng thời công trình này cũng nghiên cứu sâu về cơ chế gây bệnh giúp tìm ra các điều trị trong tương lai.’

Nhóm tác giả:
TS.DS. Phạm Đức Hùng
Nguyễn Thái Minh Trận
Mỹ Ngọc
Đỗ Thị Biển
Lâm Ngọc Kim Trúc

 

Advertisement

Giới thiệu Thủy Tiên

Avatar
Họ và tên: Hà Thuỷ Tiên Ngày sinh: 05/12/2000 Trường: sinh viên đại học tây nguyên Biệt danh khác: Azura

Like page Y lâm sàng để cập nhật những thông tin và bài viết mới nhất!

Check Also

[Nội khoa] LDL và bệnh tim mạch

+ Vào đầu năm 1970, LDL (viết tắt của Low density Lipoprotein) được khám phá …