Công nghệ CRISPR mang lại những hy vọng lớn trong việc loại bỏ virus HIV khỏi tế bào miễn dịch của con người

CRISPR/Cas9 được ví như một "chiếc kéo phân tử" có khả năng cắt bỏ các đoạn DNA cụ thể.

HIV là một loại retrovirus, sau khi lây nhiễm vào tế bào chủ, bộ gen RNA của nó sẽ được sao chép ngược thành DNA và tích hợp vào bộ gen của tế bào người. Đây là nơi virus HIV ẩn nấp, tạo thành "ổ chứa" mà các thuốc kháng retrovirus (ART) hiện tại không thể tiếp cận và loại bỏ hoàn toàn.

Công nghệ CRISPR có thể được thiết kế nhằm cắt bỏ trực tiếp DNA của HIV đã tích hợp vào bộ gen của tế bào chủ, vô hiệu hóa khả năng sao chép và lây nhiễm của virus.

Thay đổi các gen của tế bào chủ mà virus HIV sử dụng để xâm nhập, ví dụ như thụ thể CCR5. Bằng cách vô hiệu hóa hoặc loại bỏ gen CCR5, tế bào sẽ trở nên kháng lại sự lây nhiễm của HIV.

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh khả năng của CRISPR trong việc loại bỏ HIV khỏi các tế bào nhiễm bệnh trong phòng thí nghiệm (in vitro) và trên các mô hình động vật (chuột "nhân hóa" có tế bào miễn dịch giống người). Các nhà khoa học đã thành công trong việc cắt bỏ toàn bộ gen virus HIV-1 khỏi các mô trong cơ thể chuột.

Một số nghiên cứu đã phát triển phương pháp kết hợp sử dụng hai công cụ CRISPR: một để cắt bỏ gen của thụ thể CCR5 (ngăn HIV xâm nhập) và một để cắt bỏ gen HIV khỏi các tế bào đã bị nhiễm bệnh. Điều này cho thấy tiềm năng tăng cường hiệu quả điều trị.

Vào năm 2022, những người tham gia đầu tiên đã được thử nghiệm lâm sàng tại Hoa Kỳ với liệu pháp CRISPR để điều trị HIV. Liệu pháp này, được gọi là EBT-101 (của công ty Excision BioTherapeutics), được thiết kế để cắt bỏ các đoạn DNA provirus HIV bằng CRISPR-Cas9 và hai RNA dẫn hướng (gRNAs).

Thử nghiệm này đang ở giai đoạn I/II, tập trung vào đánh giá tính an toàn, khả năng dung nạp và hiệu quả của liệu pháp. Mục tiêu cuối cùng là loại bỏ HIV hoàn toàn khỏi cơ thể bệnh nhân.

Excision Biotherapeutics đã thông báo vào tháng 7 năm 2023 rằng EBT-101 đã được FDA cấp chỉ định "Fast Track" (đẩy nhanh quá trình phê duyệt), cho thấy tiềm năng lớn của liệu pháp này.

Mặc dù đã có những kết quả hứa hẹn trong phòng thí nghiệm và trên động vật, việc chứng minh liệu kết quả này có thể đạt được trên toàn bộ cơ thể người hay không vẫn cần nhiều nghiên cứu hơn. Việc đưa công cụ CRISPR đến tất cả các tế bào bị nhiễm HIV trong cơ thể, đặc biệt là các ổ chứa tiềm ẩn, là một thách thức lớn.

Mặc dù các thử nghiệm ban đầu cho thấy CRISPR không gây ra tác dụng phụ nghiêm trọng, nhưng vẫn cần theo dõi dài hạn để đảm bảo an toàn và đánh giá đầy đủ các rủi ro tiềm ẩn. Các liệu pháp gen thường rất tốn kém và phức tạp, việc triển khai rộng rãi cho hàng triệu người nhiễm HIV trên toàn thế giới vẫn là một câu hỏi lớn. Bên cạnh đó, nguy cơ Virus HIV có khả năng biến đổi nhanh chóng, có thể phát triển các đột biến để tránh bị cắt bỏ bởi CRISPR. Tuy nhiên, các phương pháp sử dụng nhiều gRNAs để cắt nhiều vị trí trên bộ gen HIV được thiết kế để giảm thiểu khả năng này.

Tất nhiên, vẫn còn những thách thức đáng kể cần vượt qua, bao gồm việc đảm bảo hiệu quả trên toàn bộ cơ thể, tính an toàn dài hạn và khả năng tiếp cận rộng rãi. Tuy nhiên, không thể phủ nhận rằng CRISPR đang mang đến một cuộc cách mạng trong y học, và đối với HIV. Các nhà khoa học đang tiếp tục nỗ lực để tối ưu hóa các công cụ CRISPR, cải thiện phương pháp phân phối và đánh giá an toàn, hiệu quả để biến hy vọng thành hiện thực, nó chính là tia hy vọng mạnh mẽ nhất cho một tương lai không còn virus HIV ám ảnh nhân loại.