Các nhà nghiên cứu tại Harvard phát triển thành công cách thức chỉnh sửa gen mới hữu hiệu hơn cả CRISPR

Các nhà nghiên cứu tại Harvard vừa chế tạo thành công một công cụ chỉnh sửa gen mới, có khả năng thực hiện hàng triệu thí nghiệm gen cùng một lúc. Họ gọi đây là kỹ thuật Retron Library Recombineering (RLR, tạm dịch là Tái tổ hợp gen ngược từ retron trong thư viện mẫu), sử dụng những mảnh DNA của vi khuẩn có tên “retron” mang khả năng sản sinh ra những mảnh DNA sợi đơn. 

Khi nhắc tới “chỉnh sửa gen”, ta thường nghĩ tới kỹ thuật CRISPR-Cas9 đang làm mưa làm gió trong giới khoa học suốt nhiều năm nay. Nó chính xác hơn những kỹ thuật trước đây, đồng thời có tiềm năng tỏa sáng trong lĩnh vực chữa bệnh.

Tuy nhiên, CRISPR-Cas9 vẫn có nhiều giới hạn. Các nhà khoa học không thể một lúc dùng nhiều mẫu thử trong một thí nghiệm với CRISPR-Cas9. Bên cạnh đó, quá trình chỉnh sửa gen này lại độc hại với tế bào, bởi lẽ enzyme Cas9 - “cây kéo” cắt được sợi ADN - còn cắt bay cả những phần không liên quan tới thử nghiệm.

Kỹ thuật CRISPR-Cas9 cắt chuỗi DNA để đưa vào giữa những thành phần dã bị đột biến. Trong khi đó, các retron lại đưa được DNA đột biến vào những tế bào bản sao, đồng nghĩa với việc chuỗi gen đột biến có thể xuất hiện trong tế bào đời sau, không cần phải xâm lấn DNA thông qua việc cắt gọt nữa. 

Bên cạnh đó, các retron còn đóng vai trò “nhãn vở”được các nhà khoa học dính lên bìa chủ thể nghiên cứu, cho phép họ lần dấu được cá thể ghép DNA trong một tổ hợp lớn nhiều tế bào.

Điều này đồng nghĩa với việc các nhà nghiên cứu sử dụng được retron làm công cụ sửa gen mà không làm hư hại tới các DNA khác, và kỹ thuật mới có thể thực hiện được nhiều thử nghiệm trong một tổ hợp chứa nhiều thành tố.

Các nhà khoa học của Viện Wyss thử phương pháp RLR trên khuẩn E. coli và thấy rằng, tới 90% sinh vật nhận retron mà chỉ cần chỉnh sửa cấu trúc gen chút đỉnh. Nhóm nghiên cứu còn chứng minh được tính hữu dụng của phương pháp RLR trong thử nghiệm với số lượng sinh vật lớn, từ đó đẩy nhanh quá trình nghiên cứu.

Tác giả Max Schubert của báo cáo nghiên cứu nhận định: “RLR cho phép chúng tôi làm được điều vốn bất khả thi với CRISPR: chúng tôi tách chuỗi gen vi khuẩn một cách ngẫu nhiên, biến những mảnh gen này thành những DNA sợi đơn, rồi sử dụng chúng để giải mã hàng triệu chuỗi gen một lúc. RLR đơn giản hơn, linh hoạt hơn, loại bỏ được yếu tố độc hại thường thấy trong phương pháp CRISPR, cải thiện khả năng nghiên cứu đột biến”.

Theo Tạp chí Điện tử