Kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR của Nhật Bản đã đạt tới độ "chính xác tuyệt đối"

Chúng ta đã có thể chỉnh sửa từng cặp cơ sở (A-T, G-C) trên DNA.


Công nghệ chỉnh sửa gen có khả năng thay đổi hoàn toàn thế giới của chúng ta. Nổi bật trong số các kỹ thuật ấy là CRISPR, một phương pháp tinh chỉnh gen giá rẻ nhưng chính xác.


CRISPR hứa hẹn sẽ sửa chữa được các lỗi DNA bệnh tật trong chúng ta, tiêu diệt các vi khuẩn gây bệnh, cải thiện dinh dưỡng của thực phẩm và thậm chí hồi sinh các loài đã tuyệt chủng.


Trong khi những lo ngại về đạo đức của công nghệ này vẫn còn tồn tại, về mặt kỹ thuật, CRISPR đã phát triển tới mức có thể chỉnh sửa từng cặp cơ sở (A-T, G-C) trên DNA của hệ gen người. Các nhà khoa học Nhật Bản cho biết họ đã tiến tới trình độ này và gọi đó là kỹ thuật chỉnh sửa gen “chính xác tuyệt đối”.



Chỉnh sửa gen CRISPR đã đạt tới độ chính xác tuyệt đối, theo các nhà khoa học Nhật Bản

Chỉnh sửa gen CRISPR đã đạt tới độ "chính xác tuyệt đối", theo các nhà khoa học Nhật Bản


Kỹ thuật mới được mô tả trong tạp chí Nature Communications. Nó được gọi tắt là MhAX (Micro-hologic-Assisted eXcision). Phương pháp này được phát triển bởi một nhóm các nhà khoa học đang nghiên cứu hiện tượng đột biến DNA đơn nucleotide (SNP-single nucleotide polymorphism) gây ra bệnh di truyền.


Để chứng minh một đột biến DNA đơn nucleotide gây ra một căn bệnh, bạn cần so sánh những tế bào “sinh đôi”, có DNA giống hệt nhau, chỉ khác một cặp cơ sở (A-T, G-X) duy nhất. Điều này đặc biệt khó trong điều kiện thực tế, nhưng các nhà khoa học đã phát triển thành công kỹ thuật MhAX để giải quyết vấn đề.


Để thực hiện được sự chỉnh sửa siêu chính xác trên một cặp cơ sở, các nhà khoa học đã chèn một nucleotide NSP vào bên cạnh một gen phát xạ huỳnh quang. Gen phát xạ này giúp các nhà nghiên cứu nhận diện tế bào đã được chỉnh sửa.


Sau đó, họ thiết kế một chuỗi DNA trùng lặp được gọi là microhomology ở mỗi bên của gen huỳnh quang, nhắm mục tiêu các vị trí để CRISPR đi vào và cắt DNA. Tiếp theo, một hệ thống sửa chữa DNA trung gian bằng vi sinh vật (MMEJ) loại bỏ gen huỳnh quang.


Kết quả là chỉ còn lại một cặp cơ sở, dưới dạng một SNP, còn lại ở vị trí DNA bị cắt và chỉnh sửa.



Mô tả kỹ thuật MhAX trong nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật

Mô tả kỹ thuật MhAX trong nghiên cứu của các nhà khoa học Nhật


Việc nhắm mục tiêu và chỉnh sửa gen đặc biệt này thực sự chính xác. "Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra các công nghệ chỉnh sửa gien giúp nâng cao hiểu biết của chúng ta về cơ chế bệnh tật và cuối cùng dẫn đến các phương pháp điều trị”, Tiến sĩ Knut Woltjen, người đứng đầu cuộc nghiên cứu, cho biết.


"Chúng tôi tin tưởng rằng MhAX sẽ có khả năng ứng dụng rộng rãi trong nghiên cứu bệnh học hiện tại của con người, và trong tương lai xa hơn nữa".


Tham khảo Futurism


Lần đầu tiên trong lịch sử, một bệnh nhân được chỉnh sửa gen trực tiếp trên cơ thể







Ky thuat chinh sua gen CRISPR cua Nhat Ban da dat toi do "chinh xac tuyet doi"


Chung ta da co the chinh sua tung cap co so (A-T, G-C) tren DNA.


Cong nghe chinh sua gen co kha nang thay doi hoan toan the gioi cua chung ta. Noi bat trong so cac ky thuat ay la CRISPR, mot phuong phap tinh chinh gen gia re nhung chinh xac.


CRISPR hua hen se sua chua duoc cac loi DNA benh tat trong chung ta, tieu diet cac vi khuan gay benh, cai thien dinh duong cua thuc pham va tham chi hoi sinh cac loai da tuyet chung.


Trong khi nhung lo ngai ve dao duc cua cong nghe nay van con ton tai, ve mat ky thuat, CRISPR da phat trien toi muc co the chinh sua tung cap co so (A-T, G-C) tren DNA cua he gen nguoi. Cac nha khoa hoc Nhat Ban cho biet ho da tien toi trinh do nay va goi do la ky thuat chinh sua gen “chinh xac tuyet doi”.



Chinh sua gen CRISPR da dat toi do chinh xac tuyet doi, theo cac nha khoa hoc Nhat Ban

Chinh sua gen CRISPR da dat toi do "chinh xac tuyet doi", theo cac nha khoa hoc Nhat Ban


Ky thuat moi duoc mo ta trong tap chi Nature Communications. No duoc goi tat la MhAX (Micro-hologic-Assisted eXcision). Phuong phap nay duoc phat trien boi mot nhom cac nha khoa hoc dang nghien cuu hien tuong dot bien DNA don nucleotide (SNP-single nucleotide polymorphism) gay ra benh di truyen.


De chung minh mot dot bien DNA don nucleotide gay ra mot can benh, ban can so sanh nhung te bao “sinh doi”, co DNA giong het nhau, chi khac mot cap co so (A-T, G-X) duy nhat. Dieu nay dac biet kho trong dieu kien thuc te, nhung cac nha khoa hoc da phat trien thanh cong ky thuat MhAX de giai quyet van de.


De thuc hien duoc su chinh sua sieu chinh xac tren mot cap co so, cac nha khoa hoc da chen mot nucleotide NSP vao ben canh mot gen phat xa huynh quang. Gen phat xa nay giup cac nha nghien cuu nhan dien te bao da duoc chinh sua.


Sau do, ho thiet ke mot chuoi DNA trung lap duoc goi la microhomology o moi ben cua gen huynh quang, nham muc tieu cac vi tri de CRISPR di vao va cat DNA. Tiep theo, mot he thong sua chua DNA trung gian bang vi sinh vat (MMEJ) loai bo gen huynh quang.


Ket qua la chi con lai mot cap co so, duoi dang mot SNP, con lai o vi tri DNA bi cat va chinh sua.



Mo ta ky thuat MhAX trong nghien cuu cua cac nha khoa hoc Nhat

Mo ta ky thuat MhAX trong nghien cuu cua cac nha khoa hoc Nhat


Viec nham muc tieu va chinh sua gen dac biet nay thuc su chinh xac. "Muc tieu cua chung toi la tao ra cac cong nghe chinh sua gien giup nang cao hieu biet cua chung ta ve co che benh tat va cuoi cung dan den cac phuong phap dieu tri”, Tien si Knut Woltjen, nguoi dung dau cuoc nghien cuu, cho biet.


"Chung toi tin tuong rang MhAX se co kha nang ung dung rong rai trong nghien cuu benh hoc hien tai cua con nguoi, va trong tuong lai xa hon nua".


Tham khao Futurism


Lan dau tien trong lich su, mot benh nhan duoc chinh sua gen truc tiep tren co the

Kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR của Nhật Bản đã đạt tới độ "chính xác tuyệt đối"

Chúng ta đã có thể chỉnh sửa từng cặp cơ sở (A-T, G-C) trên DNA.
Giới thiệu cho bạn bè
  • gplus
  • pinterest

Bình luận

Đăng bình luận

Đánh giá