Liệu pháp gen đề cập đến việc đưa vật liệu di truyền vào các tế bào bị bệnh nhằm tăng cường, ngăn chặn, chỉnh sửa hoặc đưa vào một gen quan tâm để tạo ra hiệu quả mong muốn. Các thử nghiệm lâm sàng về liệu pháp gen đã được mở rộng rất nhiều trong những năm gần đây, bao gồm một bệnh lý mắt, hầu hết trong số đó đã tập trung vào các bệnh lý bán phần sau. Nhiều thử nghiệm lâm sàng được tiến hành trên bệnh nhân rối loạn võng mạc di truyền (IRDs) và thoái hóa võng mạc mắc phải. Trong một số trường hợp, mục tiêu là đạt được “phương pháp chữa trị” di truyền bằng cách thay thế một sản phẩm gen bị lỗi, thường được áp dụng cho các IRD đơn gen, trong khi những người khác hướng tới việc chuyển nạp tế bào chủ để tạo ra sản phẩm protein điều trị: tạo ra protein sinh học ở mắt.
Liệu pháp gen mang lại tiềm năng điều trị các rối loạn võng mạc di truyền và cung cấp liệu pháp bền vững cho các bệnh võng mạc mắc phải. Với bệnh võng mạc mắc phải các tế bào vật chủ có thể được khai thác để tạo ra các protein không có nguồn gốc tự nhiên với các đặc tính có lợi, chẳng hạn như hoạt động của các phân tử chống tăng trưởng nội mô, biến mắt thành một “mắt sinh học” Một số chương trình có liệu pháp gen đã đi vào thử nghiệm lâm sàng với đích đến là dịch kính, khoang thượng hắc mạc, dưới võng mạc. Các vectơ vi rút được cải tiến và các kỹ thuật phẫu thuật tinh vi rất quan trọng để cung cấp thành công các sản phẩm điều trị đến mô đích.
Ứng dụng cho các bệnh lý võng mạc di truyền- Inherited Retinal Disorders (IRDs):
Bao gồm công nghệ: nâng cao gen, gen có mục tiêu đặc hiệu và chỉnh sửa gen. Nâng cao gen (còn được gọi là thay thế hoặc bổ sung gen), cách tiếp cận được nghiên cứu toàn diện nhất, tìm cách giới thiệu một bản sao chức năng của gen để thay thế một gen chủ bị lỗi, thường xảy ra đối với các rối loạn di truyền đơn gen lặn hoặc liên kết X. Phân phối gen dựa trên vectơ vi rút adeno tái tổ hợp (AAV) đã nổi lên như là hệ thống phân phối ưu thế và đã được thử nghiệm lâm sàng cho bệnh võng mạc tiểu đường, viêm võng mạc sắc tố, bệnh mù màu, bệnh lý thị thần kinh di truyền Leber (LHON) và một số bệnh di truyền khác. Nhắm vào gen đặc hiệu đề cập đến các liệu pháp dung các phân đoạn DNA hoặc RNA để ngăn chặn sự biểu hiện gen không mong muốn hoặc thêm một gen mới. Chỉnh sửa gen là các liệu pháp nhằm phục hồi trực tiếp các gen bị đột biến về trình tự bình thường của chúng. Gần đây, việc phát hiện ra hệ thống lặp lại Palindromic ngắn xen kẽ nhau thường xuyên (CRISPR) đã mở rộng kho vũ khí kỹ thuật cho bộ gen, cho phép chỉnh sửa bộ gen tại chỗ, có khả năng làm cho các phương pháp điều trị hiệu quả hơn và lâu dài hơn. Các hệ thống dựa trên CRISPR đã được áp dụng cho mô hình bệnh chứng của bệnh viêm võng mạc sắc tố thông qua việc xóa gen Rho, điều chế phiên mã gen qua trung gian 11 AAV CRISPR, các nhân và CRISPR để ngăn chặn Vegfa hoặc Hif1a và giảm tân mạch hắc mạc.
Áp dụng cho một số bệnh lý võng mạc mắc phải
Liệu pháp gen cũng đã được nghiên cứu trong các bệnh võng mạc mắc phải, không do di truyền như thoái hóa điểm vàng do tuổi tác (AMD) và bệnh võng mạc tiểu đường. Đối với những tình trạng này, một chiến lược thay thế và bổ sung đã được nghiên cứu để cung cấp các gen không bắt nguồn từ tế bào chủ, mã hóa sản xuất ra một loại protein mong muốn để ngăn chặn quá trình sinh bệnh hoặc điều trị các biến chứng.
Thiết kế liệu pháp gen cho các bệnh võng mạc mắc phải với cơ chế bệnh sinh đa yếu tố, khác xa so với IRDs. Ví dụ, trái ngược với IRDs, liệu pháp gen cho các bệnh võng mạc mắc phải có thể có khoảng thời gian rộng hơn để tạo ra kết quả điều trị tích cực. Hơn nữa, các ứng cử viên có thể không yêu cầu xét nghiệm di truyền để xác nhận các khiếm khuyết di truyền cụ thể để trở thành ứng cử viên cho liệu pháp. Khi sản xuất các protein hòa tan để điều trị các bệnh võng mạc mắc phải (ví dụ: sản xuất các phân tử kháng VEGF đối với AMD tân mạch), phải đạt được trạng thái ổn định để đảm bảo hiệu quả điều trị có thể dự đoán được và lâu bền, đồng thời cho phép so sánh với các phương thức điều trị thay thế (tiêm nội nhãn định kỳ, phân tán liên tục và ổn định tại các cửa phân tán, và một vài yếu tố khác).
Ở ứng dụng này người ta sự chú ý vào sản xuất bền vững và tự nhiên của các phân tử ức chế VEGF. Lợi ích của liệu pháp kháng VEGF nội sinh trong việc ức chế tân mạch máu và bệnh võng mạc tiểu đường kèm theo phù hoàng điểm đã được chứng minh rõ ràng, Vì vậy việc vận chuyển vào tế bào võng mạc để tạo thành chất sinh học kháng VEGF nội sinh là một giải pháp hấp dẫn để giảm gánh nặng tiêm và nâng cao độ bền.
Ứng dụng phẫu thuật trong liệu pháp gen
Cung cấp véc tơ đến mô đích bao gồm một số phương pháp khác nhau, từ tiêm trong trong dịch kính, tiêm dưới võng mạc và tiêm vào khoang thượng hắc mạc. Cung cấp gen cần phải chuyển một lượng vật liệu điều trị đủ gần sát với mô đích. Lớp tế bào cảm thụ quang và RPE, các mục tiêu phổ biến nhất đối với chứng loạn dưỡng di truyền, được bao bọc bên trong bởi màng giới hạn bên trong (ILM) và bên ngoài bởi hắc mạc và củng mạc. Điều này đặt ra một thách thức đáng kể cho việc phân phối thuốc.
Trong bối cảnh của liệu pháp gen các phương pháp phẫu thuật đưa các chất liệu trị vào mắt bao gồm:
- Tiêm vào khoang dịch kính
- Phân phối dưới võng mạc trong phẫu thuật cắt dịch kính qua pars plana
- Tiêm vào khoang thượng hắc mạc
A: tiêm dịch kính
B: tiêm qua khoang dịch kính, sát võng mạc, qua ống dẫn
C: tiêm vào khoang thượng hắc mạc dùng microcatheter
Kết quả của nhiều thập kỷ nghiên cứu y sinh đã đạt đến đỉnh cao là liệu pháp gen khả thi cho một nhóm bệnh mắt ngày càng tăng. Lĩnh vực mới nổi này cũng hứa hẹn sẽ thúc đẩy sự hiểu biết ngày càng cao của chúng ta về sinh lý bệnh để tạo ra các yếu tố sinh học protein bền vững để điều trị các bệnh mắc phải mà không tìm thấy một khiếm khuyết gen nào. Các thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc đánh giá các chiến lược này. Song song với thiết kế vectơ vi-rút, các phương pháp phân phối bằng phẫu thuật chất liệu điều trị sẽ phù hợp với tải trọng của chúng. Chúng ta chờ đợi những nghiên cứu trong tương lai đảm bảo độ an toàn và khả năng tái tạo mô mới của các phương pháp như vậy.
Bs Hoàng Cương
Tập hợp từ AAO