Theo Viện sĩ Hàn lâm viện khoa học Pháp Jean-Paul Behr, trong tương lai ARN can thiệp sẽ là trung tâm của ngành dược.
Nhận định của Viện sĩ Behr đăng trên báo Le Figaro được đúc kết từ hàng loạt ứng dụng đang được thử nghiệm với ARN can thiệp (RNAi). Ngoài ra, công trình về RNAi công bố năm 1998 của 2 nhà khoa học Andrew Fire và Craig Mello đã được trao giải Nobel Y học 8 năm sau, đủ để chứng minh tầm ảnh hưởng của khám phá này. Nghiên cứu của các Giáo sư Fire và Mello cho thấy có rất nhiều phân tử RNAi tồn tại từ giai đoạn phôi thai cho đến lúc chết ở các sinh vật đa bào với nhiệm vụ điều hòa sự “vận hành” của tế bào. Cơ chế của RNAi là phân hủy các ARN thông tin (mRNA) của các gien nhảy (transposon) có thể gây đột biến, của vi rút hoặc các ký sinh trùng khác tiêm nhiễm vào… Các gien “xâm lược” này bị phát hiện và vô hiệu hóa do có mã di truyền giống với RNAi.
Hiểu được cơ chế hoạt động, rất nhiều nhóm nghiên cứu trên thế giới đã thử nghiệm những liệu pháp gien nhằm điều trị các bệnh do vi rút gây ra, bệnh lý về tim mạch, ung thư, rối loạn nội tiết. Các phân tử RNAi mang mã di truyền chọn lọc tương đồng với gien gây hại được đưa vào cơ thể nhằm “tìm diệt” những gien đó. Đây sẽ là một cuộc cách mạng thật sự của ngành dược: ứng dụng công nghệ sinh học đang ngày càng tạo được chỗ đứng bên cạnh phương pháp điều chế thuốc truyền thống bằng cách tổng hợp các hoạt chất hóa học. Tuy nhiên, để RNAi có thể trở thành dược phẩm thật sự, các nhà khoa học phải vượt qua không ít trở ngại.
Trước tiên, những phân tử này trong tự nhiên rất mỏng manh và tồn tại chỉ trong một thời gian ngắn. Giải pháp được đưa ra là “khóa” các nguyên tử ô xy của RNAi, tác nhân khiến cấu trúc này không bền vững. Sau đó, RNAi sẽ được xử lý để làm chậm quá trình đào thải bởi thận. Sự tiến bộ của ngành hóa học đã giúp phát triển các ARN can thiệp kích thước nhỏ (siRNA) bền vững gấp 100 lần so với RNAi tự nhiên đồng thời có thể dễ dàng được tổng hợp với số lượng lớn. Nhiều công ty hóa sinh đã thử nghiệm đưa siRNA vào các bộ phận của cơ thể để chữa bệnh, chẳng hạn một số bệnh lý về mắt như thoái hóa hoàng điểm liên quan đến tuổi già.
Khó khăn tiếp theo là làm thế nào đưa được siRNA vào tế bào người, vốn được bảo vệ rất kỹ lưỡng. Các nhà khoa học đang nghiên cứu tính phương pháp “ngựa thành Troy”: cấy siRNA vào các hạt nano. Những hạt nano sẽ để tế bào “nuốt” lấy một cách tự nhiên và chỉ giải phóng siRNA khi đã vào được phía trong. Phương pháp này giúp siRNA tiêu diệt trực tiếp các tế bào ung thư mang gien đột biến mà không ảnh hưởng đến các tế bào lành trong cơ thể.
|
Hai a xít nucleic ARN và ADN là cơ sở di truyền cấp độ phân tử của hầu hết sinh vật (vi rút chỉ có 1 trong 2 a xít nucleic nói trên). ARN có nhiều loại, đảm nhận các vai trò khác nhau như ARN thông tin (ARNm, sao chép thông tin di truyền từ ADN để tổng hợp protein), ARN vận chuyển (ARNt, “chuyên chở” các a xít amine đến riboxom để tổng hợp protein)... Riêng ARN can thiệp (ARNi) là khám phá của 2 nhà khoa học người Mỹ Andrew Fire và Craig Mello vào năm 1998 nhờ nghiên cứu trên giun tròn (Caenorhabditis elegans). Hai ông tiêm phân tử ARN sợi đôi chứa mã di truyền mã hóa cho các loại protein khác nhau vào giun tròn. Ở mỗi thí nghiệm, ARN sợi đôi đã làm bất hoạt gien mang mã di truyền giống nó khiến protein tương ứng không còn được hình thành. Từ đó Fire và Mello suy ra rằng ARN khi tồn tại trong tế bào ở cấu trúc sợi đôi có thể vô hiệu hóa quá trình mã hóa các protein qua việc phân hủy ARN thông tin tương ứng. Cơ chế này này được gọi tắt là ARN can thiệp, giữ nhiều vai trò quan trọng như điều hòa biểu hiện gien, chống lại gien của ký sinh trùng... |
Lan Chi
Bình luận