Sử dụng gen làm thuốc: đây là ý tưởng đằng sau liệu pháp gen. Chiến lược trị liệu bao gồm việc sửa đổi gen để chữa bệnh, liệu pháp gen vẫn còn sơ khai nhưng những kết quả đầu tiên của nó rất hứa hẹn.

Định nghĩa liệu pháp gen

Liệu pháp gen bao gồm việc thay đổi gen các tế bào để ngăn ngừa hoặc chữa bệnh. Nó dựa trên việc chuyển gen điều trị hoặc bản sao của gen chức năng vào các tế bào cụ thể, với mục đích sửa chữa một khiếm khuyết di truyền.

Các nguyên tắc chính của liệu pháp gen

Mỗi con người được tạo thành từ khoảng 70 tỷ tế bào. Mỗi tế bào chứa 000 cặp nhiễm sắc thể, được tạo thành từ một sợi xoắn kép, DNA (axit deoxyribonucleic). DNA được chia thành vài nghìn phần, gen, trong đó chúng ta mang khoảng 23 bản sao. Những gen này tạo nên bộ gen, một di sản di truyền duy nhất được truyền từ cả cha lẫn mẹ, chứa tất cả các thông tin cần thiết cho sự phát triển và hoạt động của cơ thể. Các gen thực sự chỉ ra cho mỗi tế bào vai trò của nó đối với sinh vật.

Thông tin này được cung cấp nhờ một mã, một sự kết hợp độc đáo của 4 bazơ nitơ (adenine, thymine, cytosine và guanine) tạo nên DNA. Với mã, DNA tạo ra RNA, chất truyền tin chứa tất cả thông tin cần thiết (được gọi là exon) để tạo ra protein, mỗi loại sẽ đóng một vai trò cụ thể trong cơ thể. Do đó, chúng ta sản xuất ra hàng chục nghìn loại protein cần thiết cho hoạt động của cơ thể.

Do đó, một sửa đổi trong trình tự của một gen làm thay đổi quá trình sản xuất protein, protein này không còn có thể phát huy đúng vai trò của nó nữa. Tùy thuộc vào gen liên quan, do đó, điều này có thể dẫn đến nhiều loại bệnh: ung thư, bệnh cơ, xơ nang, v.v.

Do đó, nguyên tắc của liệu pháp là cung cấp một mã chính xác nhờ gen điều trị để các tế bào có thể tạo ra protein bị thiếu. Phương pháp tiếp cận gen này trước hết liên quan đến việc biết chính xác cơ chế của bệnh, gen liên quan và vai trò của protein mà nó mã hóa.

Nghiên cứu liệu pháp gen tập trung vào nhiều bệnh:

• ung thư (65% nghiên cứu hiện tại) 
• các bệnh đơn gen, tức là các bệnh chỉ ảnh hưởng đến một gen (bệnh ưa chảy máu B, bệnh thalassemia) 
• bệnh truyền nhiễm (HIV) 
• bệnh tim mạch 
• bệnh thoái hóa thần kinh (bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, loạn dưỡng tuyến phụ, bệnh Sanfilippo)
• các bệnh da liễu (bệnh viêm da cơ liên hợp, chứng loạn dưỡng da epidermolysis bullosa)
• bệnh về mắt (bệnh tăng nhãn áp) 
• và vv

Hầu hết các thử nghiệm vẫn đang trong giai đoạn nghiên cứu giai đoạn I hoặc II, nhưng một số đã dẫn đến việc tiếp thị thuốc. Bao gồm các:

• Imlygic, liệu pháp miễn dịch oncolytic đầu tiên chống lại khối u ác tính, đã nhận được Giấy phép Tiếp thị (Marketing Authorization) vào năm 2015. Nó sử dụng một loại virus herpes simplex-1 biến đổi gen để lây nhiễm các tế bào ung thư.
• Strimvelis, liệu pháp đầu tiên dựa trên tế bào gốc, đã nhận được Giấy phép Tiếp thị vào năm 2016. Nó dành cho trẻ em mắc chứng tăng tế bào máu, một bệnh miễn dịch di truyền hiếm gặp (hội chứng “bong bóng trẻ em”)
• Thuốc Yescarta được chỉ định để điều trị hai loại ung thư hạch không Hodgkin tích cực: u lympho tế bào B lớn lan tỏa (LDGCB) và u lympho tế bào B lớn trung thất nguyên phát khó chữa hoặc tái phát (LMPGCB). Nó đã nhận được Giấy phép Tiếp thị vào năm 2018.

Các cách tiếp cận khác nhau tồn tại trong liệu pháp gen:

• sự thay thế của một gen bị bệnh, bằng cách nhập bản sao của một gen chức năng hoặc "gen điều trị" vào một tế bào đích. Điều này có thể được thực hiện in vivo: gen điều trị được tiêm trực tiếp vào cơ thể bệnh nhân. Hoặc trong ống nghiệm: tế bào gốc được lấy từ tủy sống, sửa đổi trong phòng thí nghiệm và sau đó được tái tiêm vào bệnh nhân.
• chỉnh sửa bộ gen bao gồm việc sửa chữa trực tiếp một đột biến di truyền trong tế bào. Enzyme, được gọi là nuclease, sẽ cắt gen tại vị trí đột biến của nó, sau đó một đoạn DNA có khả năng sửa chữa gen đã bị thay đổi. Tuy nhiên, cách làm này vẫn chỉ là thử nghiệm.
• sửa đổi RNA, để tế bào tạo ra một protein chức năng.
• việc sử dụng các vi rút đã được biến đổi, được gọi là oncolytics, để tiêu diệt các tế bào ung thư.

Để đưa gen điều trị vào tế bào của bệnh nhân, liệu pháp gen sử dụng cái gọi là vectơ. Chúng thường là các vectơ vi rút, tiềm năng độc hại của chúng đã bị hủy bỏ. Các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu sự phát triển của các vector không phải virus.

Vào những năm 1950, nhờ có kiến ​​thức tốt hơn về bộ gen người, khái niệm liệu pháp gen đã ra đời. Tuy nhiên, chúng tôi đã phải mất vài thập kỷ để có được những kết quả đầu tiên, mà chúng tôi mang ơn các nhà nghiên cứu Pháp. Năm 1999, Alain Fischer và nhóm của ông tại Inserm đã tìm cách điều trị "bong bóng con" bị suy giảm miễn dịch kết hợp nghiêm trọng liên quan đến nhiễm sắc thể X (DICS-X). Nhóm nghiên cứu đã thực sự thành công trong việc đưa một bản sao bình thường của gen đã thay đổi vào cơ thể của những đứa trẻ bị bệnh, bằng cách sử dụng vectơ vi rút loại retrovirus.