Ứng dụng di truyền học trên lâm sàng – Đối tượng Đặc biệt – Cẩm nang MSD – Phiên bản dành cho chuyên gia

Liệu pháp gen có thể được xem xét rộng rại cho bất kỳ điều trị nào cần thay đổi chức năng của gen. Tuy nhiên, liệu pháp gen thường được coi là sự chèn các gen bình thường vào tế bào của một người thiếu gen đó vì một rối loạn di truyền cụ thể. Các gen bình thường có thể được tạo ra, bằng cách sử dụng phương pháp phản ứng chuỗi polymerase (PCR), từ DNA bình thường do một người khác hiến tặng. Bởi vì hầu hết các rối loạn di truyền là lặn, thường là chỉ một gen trội bình thường được gài vào. Hiện nay, viêc chèn gen như vậy có thể có hiệu quả trong việc phòng ngừa hoặc chữa bệnh dị tật gen đơn Thiếu hụt đơn gen Di truyền một gen đơn (theo thuyêt di truyền của Mendel) dễ phân tích nhất và được hiểu rõ nhất. Nếu biểu hiện của một tính trạng chỉ cần một gen (một allele), thì tính trạng đó được coi là… đọc thêm , chẳng hạn như xơ nang.

Chuyển gen bằng virus là một cách để chuyển DNA vào tế bào chủ. DNA bình thường được gắn vào virut, sau đó sẽ chuyển các tế bào của vật chủ, qua đó truyền ADN vào nhân tế bào. Một số lo ngại quan trọng về việc chèn bằng cách sử dụng vi rút bao gồm phản ứng với vi-rút, mất nhanh (không truyền được) DNA bình thường mới và thiệt hại đối với vi rút bởi các kháng thể được phát triển chống lại vi rút, vectơ vi rút hoặc protein được truyền, mà hệ thống miễn dịch công nhận là nước ngoài. Nói cách khác để chuyển DNA sử dụng liposome, được hấp thụ bởi các tế bào vật chủ và bằng cách ấy đưa DNA của chúng đến nhân tế bào. Các vấn đề tiềm ẩn với các phương pháp chèn liposome bao gồm sự thất bại trong việc hấp thụ liposome vào tế bào, sự xuống cấp nhanh của ADN bình thường mới, và sự hợp nhất thất bại của DNA.

Với công nghệ antisense, thay vì chèn gen bình thường, biểu hiện gen có thể bị thay đổi; ví dụ, thuốc có thể kết hợp với các bộ phận cụ thể của DNA, ngăn ngừa hoặc giảm biểu hiện gen. Công nghệ Antisense hiện đang được thử nghiệm để điều trị ung thư nhưng vẫn còn rất nhiếu thách thức. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn mang lại nhiều hứa hẹn hơn liệu pháp chèn gen vì tỷ lệ thành công có thể cao hơn và các biến chứng có thể ít hơn.

Một cách tiếp cận khác để điều trị gen là thay đổi biểu hiện gen bằng biện pháp hóa học (ví dụ, bằng cách sửa đổi methyl hóa DNA). Các phương pháp này đã được thử nghiệm thực nghiệm trong điều trị ung thư. Sự biến đổi hóa học cũng có thể ảnh hưởng đến việc chèn gen, mặc dù hiệu quả này không rõ ràng.

Liệu pháp gen cũng đang được nghiên cứu thực nghiệm trong phẫu thuật cấy ghép. Thay đổi gen của các cơ quan được cấy ghép để làm cho chúng tương thích với gen của người nhận làm cho việc thải ghép giảm thiểu (và do đó cần đến các thuốc ức chế miễn dịch). Tuy nhiên, cho đến nay quá trình này hiếm khi hoạt động.

CRISPR-CAS9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats–CRISPR-associated protein 9) (được phân cụm thường xuyên xen kẽ các đoạn lặp lại palindromic ngắn xen kẽ nhau – protein liên kết với CRISPR 9) sử dụng một nền tảng chỉnh sửa gen DNA có dẫn hướng RNA đa năng được điều chỉnh từ sinh học vi khuẩn để thao tác và sửa đổi cấu tạo gen của một sinh vật. Trong khi vẫn còn đang thử nghiệm, CRISPR-CAS9 đang nhanh chóng tiến tới phương pháp trị liệu cho con người.