Khoa học - Y dược

Công cụ dựa trên kỹ thuật CRISPR mới có thể dò và kiểm soát một số mạch di truyền cùng một lúc (21/02/2020)

Mỗi tế bào trong cơ thể chúng ta đều có một hệ thống điều khiển giống như máy tính gửi đi các tín hiệu sinh học thông qua hàng ngàn mạch để theo dõi các nhu cầu của tế bào và điều chỉnh các phản ứng của nó.

Ảnh: CC0 Public Domain.

Nhưng khi cơ thể bị mắc bệnh chẳng hạn như bệnh ung thư, các mạch điều tiết này thường bị sai lệch, dẫn đến các tín hiệu và phản ứng không bình thường. Khả năng phát hiện chính xác các tín hiệu bệnh bất thường này sẽ là mở ra tiềm năng lớn cho các phương pháp điều trị chính xác hơn.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu của Stanford đã phát minh ra một công cụ sinh học không chỉ có thể phát hiện các mạch di truyền bị lỗi mà còn "sửa lỗi" cho chúng để dễ dàng loại bỏ các tế bào ung thư.

Trong một bài báo công bố trên tạp chí Molecular Cell, Stanley Qi, phó giáo sư về kỹ thuật sinh hóa và hệ thống sinh học và nhóm nghiên cứu của ông đã mô tả cách họ xây dựng hệ thống cảm biến và phản ứng của họ bằng cách sửa đổi công cụ kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR-Cas - hoạt động giống như một công tắc phân tử để sửa chữa các gen bị lỗi.

Trước đây, Stanley Qi đã phát triển được các công cụ Cas có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ, chẳng hạn như “bật” hoặc “tắt” các gen mong muốn. Trong nghiên cứu mới nhất của mình, cũng với cựu sinh viên Hannah Kempton, ông đã mở rộng khái niệm này, phát triển một công cụ CRISPR-Cas mới có khả năng thực hiện các nhiệm vụ khác nhau này chỉ bên trong sự hiện hiện các kết hợp tín hiệu sinh học khác nhau.

Phát minh này rất quan trọng bởi vì các bệnh phức tạp như ung thư hiếm khi có thể xác định được chỉ bằng một phân tích di truyền đơn giản. Chúng là kết quả của một loạt các lỗi liên quan đến một số gen.

Kempton đã sửa lỗi một protein Cas cụ thể, có tên là Cas12, để cho phép nó có thể phát hiện được nhiều tín hiệu bị lỗi và “bật” đúng công tắc để có thể hỗ trợ loại bỏ bất kỳ chuỗi khiếm khuyết nào khiến cho tế bào bị “trục trặc”.

“Cảm biến được nhiều tín hiệu cùng một lúc có nghĩa là sẽ có được độ chính xác cao hơn trong việc xác định trạng thái bệnh và an toàn hơn trong việc điều trị. Chúng tôi thấy loại điều khiển mạch này đóng vai trò lớn hơn trong các điều trị trong tương lai”, Qi nói.

Các nhà nghiên cứu tin rằng các ứng dụng cho công nghệ này sẽ mở rộng vượt ra ngoài việc điều trị các bệnh như bệnh ung thư. Ví dụ, thay vì loại bỏ các tế bào bị bệnh, cơ thể có thể cần phải tạo ra các tế bào mới khỏe mạnh để thay thế các tế bào không thể khắc phục.

“Chúng tôi đã tạo ra một công cụ đa tác vụ có thể thăm dò và kiểm soát một số mạch di truyền cùng một lúc”, Kempton nói.

Nguồn: P.T.T (NASATI)/www.vista.gov.vn

Cập nhật: 21/02/2020