SĐT: 
I. LỜI MỞ
Hiện nay công nghệ chỉn sửa gene CRISPR/Cas9 đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực đời sống của con người: nghiên cứu khoa học, chăn nuôi, nông ngư nghiệp, y dược…
Trong lĩnh vực y tế, các nhà khoa học đã ứng dụng công nghệ CRISPR để chữa một số bệnh di truyền, đặc biệt nhất là xử lý tạo ra các tạng động vật biến đổi gene để có thể cấy ghép cho người, giải quyết khâu cực khó hiện tại là thiếu người hiến tạng.
II. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CRISPR/ CAS 9
1. Lịch sử phát triển
CRISPR, Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (Tập hợp Lặp đi lặp lại các đoạn đối xứng ngắn xen kẽ) được phát hiện lần đầu tiên ở trong vi khuẩn và vi khuẩn cổ năm 1987 (Ishino et al., 1987). Tại thời điểm đó, CRISPR được mô tả là một họ các trình tự DNA ngắn xuôi ngược lặp lại được ngăn cách nhau bởi các vùng đệm (spacer). Tuy nhiên các nhà khoa học vẫn chưa biết chức năng của vùng CRISPR này là gì.
Năm 2012, lần đầu tiên công nghệ CRISPR được áp dụng làm kĩ thuật chỉnh sửa hệ gen nhờ công trình nghiên cứu của nhóm tác giả Jennifer Doudna và Emmanuelle Charpentier tại trường đại học California (Jinek et al., 2012). Trong nghiên cứu này nhóm tác giả đã đưa vào trong tế bào một phức hệ bao gồm enzyme Cas9 nuclease và RNA dẫn đường (guide RNA) tự thiết kế để cắt DNA tại những vị trí mong muốn. 
Sau nghiên cứu này, hàng loạt các nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật CRISPR đã được tiến hành tạo nên sự bùng nổ về công nghệ CRISPR trong những năm sau đó. Hiện nay rất nhiều tiến bộ trong việc ứng dụng công nghệ CRISPR đã được tìm ra với mục đích cải thiện hệ thống để làm việc hiệu quả hơn, an toàn hơn khi ứng dụng cho việc chữa bệnh trên người.
2. CRISPR/Cas9 là gì ?
CRISPR/Cas9 được dùng phổ biến gồm 2 thành phần: enzyme Cas9 nuclease và RNA dẫn đường. Nhờ đoạn trình tự bổ sung của RNA dẫn đường với trình tự đích mà phức hợp này có thể tìm thấy vị trí cần chỉnh sửa trên hệ gene. Để có thể hoạt động, hệ thống CRISPR còn yêu cầu một trình tự ngắn từ 2-5 nucleotides trên DNA đích được gọi là protospacer associated motif (PAM) ngay sau đoạn bổ sung của RNA dẫn đường (đối với CRISPR/Cas9 của vi khuẩn S.pyogenes thì trình tự này là 5’-NGG, trong đó N là bất kỳ nucleotide nào). Khi phức hợp Cas9 và guide RNA bám vào trình tự đích, enzyme Cas9 sẽ dùng hai tiểu phần HNH và RuVC của mình để cắt đoạn DNA trên cả hai mạch tại vị trí nucleotide thứ 3-4 phía trước PAM.
Theo cơ chế tự sửa chữa của tế bào, đoạn DNA sau khi bị cắt sẽ được hàn gắn lại theo 2 con đường: con đường ghép nối không tương đồng (non-homologous end joing NHEJ và con đường sửa chữa tái tổ hợp tương đồng (homology directed repair – HDR). Con đường sửa chữa NHEJ sẽ tạo ra các đột biến mất hoặc mất nucleotide, trong khi con đường sửa chữa HDR sử dụng khuôn mẫu có trình tự tương đồng ở khớp nối nên bảo toàn được trình tự DNA. Thông qua cơ chế cắt và nối DNA này các nhà khoa học có thể thêm, xoá, thay đổi trình tự DNA trong hệ gen. Công cụ CRISPR được ví như một chiếc “kéo sinh học” giúp các nhà khoa học có thể dung làm “phẫu thuật phân tử” nhờ khả năng cắt một cách chính xác tại vị trí mong muốn và từ đó giúp chỉnh sửa hệ gen trong tế.
III. NHỮNG ỨNG DUNG CỦA CRISPR/CAS9
1. Trong nông nghiệp
* Tạo giống cây trồng giá trị dinh dưỡng và năng suất cao, thời hạn sử dụng thực phẩm dài…,
* Tạo giống cây có khả năng chống hạn, chịu sâu bệnh,,,tốt,
* Tạo ra những con vật bến đổi gen để cung cấp tạng dể cấy ghép cho con người, giải quyết tình trang khan hiếm người hiến tạng
2. Trong y dược
* Điều trị các bệnh di truyền như hồng cầu hình liềm, beta thalassemia, loạn dưỡng cơ, các bệnh mắt bẩm sinh, cũng như các bệnh không lây nhiễm như Alzheimer, bệnh Lyme, vô sinh …
* Ngăn ngừa và điều trị HIV, ung thư…
* Phát triển các loại thuốc mới để điều trị mù lòa, bệnh tim mạch…..
Việc áp dụng công nghệ CRISPR đã tạo cơ sở cho các thử nghiệm lâm sàng trong điều trị bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh beta thalassemia và các bệnh về mắt bẩm sinh, cũng như các bệnh hiếm gặp và các bệnh phổ biến (ung thư, nhiễm HIV) cung cấp cơ sở cho các thử nghiệm lâm sàng. Công nghệ CRISPR đã kích thích nghiên cứu trong lĩnh vực sinh học phân tử và tế bào, tạo điều kiện xuất bản hàng nghìn bài báo nghiên cứu và cung cấp cơ sở công cụ cho nhiều công ty tập trung vào trị liệu.
IV. BÀN LUẬN
Hiện nay, các nhà y học đã ứng dụng công nghệ CRISPR để chữa các bệnh di truyền. Một số ví dụ như cuối năm 2019 công ty CRISPR Therapeutic và Vertex tại Mỹ đã tiến hành thử nghiệm liệu pháp gen đầu tiên trên bệnh nhân bị beta thalassemia. Ngoài ra công nghệ CRISPR đã được sử dụng để sửa chữa nhiều gen gây bệnh như gene DMD gây bệnh teo cơ Duchenne, bất hoạt gen CCR5 để kháng virus…
Đột phá nhất của công nghệ CRISPR/Cas9 trong y khoa là tạo ra những con vật biến đổi gene, cung cấp những tạng sống như tim, gan, thận..để cấy ghép cho con người, giải quyết một khâu cực kỳ nan giải của ngành ghép tạng là quá thiếu người hiến tặng.
Hy vọng rằng, với sự phát triển vượt bậc trong ứng dụng trong tương lai không xa công nghệ CRISPR sẽ tạo ra những bước đột phá trong việc chữa trị tận gốc các bệnh di truyền, và cung cấp đủ tạng để cấy ghép. .
V. THAM KHẢO
[1] CRISPR
https://vi.wikipedia.org/wiki/CRISPR
[2]Tìm hiểu về hệ thống chỉnh sửa hệ gen CRISPR
https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/suc-khoe-tong-quat/tim-hieu-ve-he-thong-chinh-sua-he-gen-crispr/
[3] CÔNG NGHỆ CRISPR VÀ ỨNG DỤNG
https://ktcn.vhu.edu.vn/vi/tin-moi-1/cong-nghe-crispr-va-ung-dung
[4] Các thử nghiệm lâm sàng về chỉnh sửa gen bằng công nghệ CRISPR/Cas năm 2021
https://www.vinmec.com/vi/tin-tuc/thong-tin-suc-khoe/te-bao-goc-cong-nghe-gen/cap-nhat-cac-thu-nghiem-lam-sang-ve-chinh-sua-gen-bang-cong-nghe-crisprcas-nam-2021/
[5] Chỉnh sửa gen CRISPR/cas9 ứng dụng trong y học
[6] CRISPR/Cas9 trong điều trị bệnh tim mạch
https://tapchisinhhoc.com/cong-nghe-chinh-sua-gen-bang-crispr-cas9.html/
[7] CRISPR/Cas9 – ứng dụng trong nghiên cứu điều trị ung thư
https://www.vinmec.com/vi/ung-buou-xa-tri/thong-tin-suc-khoe/crispr-cas9-bo-cong-cu-sua-gen-ung-dung-trong-nghien-cuu-dieu-tri-ung-thu/
[8] CRISPR/CAS9 và tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực vô sinh nam
https://hosrem.org.vn/detailNews/thongtin/he-thong-crisprcas9-va-tiem-nang-ung-dung-trong-linh-vuc-vo-sinh-nam-6074
[9] Applications of CRISPR–Cas in agriculture and plant biotechnology
https://www.nature.com/articles/s41580-020-00288-9
[10] Applications of CRISPR–Cas in agriculture and plant biotechnology
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32973356/
[11] Role of CRISPR-Cas9 in agricultural science
https://www.researchgate.net/publication/366830203_Role_of_CRISPR-Cas9_in_agricultural_science
[12] Ứng dụng CRISPR/Cas9 tạo ra giống cà chua có hàm lượng axit amin cao
https://vjst.vn/vn/tin-tuc/8212/ung-dung-crispr-cas9-tao-ra-giong-ca-chua-co-ham-luong-axit-amin-cao.aspx
[13] Việt Nam làm chủ công nghệ chỉnh sửa gene trên đậu tương
https://vnexpress.net/viet-nam-lam-chu-cong-nghe-chinh-sua-gene-tren-dau-tuong-4253370.html
[14] Cà chua chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 đầu tiên được thương mại ở Nhật Bản
https://dhktna.edu.vn/dv-9/thong-tin-khoa-hoc-99/giong-ca-chua-chinh-sua-gen-bang-cong-nghe-crisprcas9-dau-tien-duoc-thuong-mai-o-nhat-ban-4894.aspx
[15] Việt Nam chỉnh sửa thành công gene đu đủ kháng bệnh đốm vòng
https://vnexpress.net/viet-nam-chinh-sua-thanh-cong-gene-du-du-khang-benh-dom-vong-4544153.html
[16] Chỉnh sửa gen: Tiềm năng cho Việt Nam
TS.BS Trần Bá Thoại
Ủy viên BCH Hội NỘI TIẾT VIỆT NAM