mở đầu của Drachman và cộng sự (1974) [17] đã cho thấy hiệu quả của thuốc trong việc cải thiện sự yếu cơ và chức năng vận động ở trẻ, ngoài ra steroids còn giúp làm giảm vấn đề hô hấp, tim mạch và giảm nguy cơ vẹo cột sống, ít nhất là trong giai đoạn ngắn, nhờ tác dụng ức chế tế bào T gây độc từ cơ hoại tử [18, 19]. 12 Cho đến nay, steroids (glucocorticoids hay corticosteroids) vẫn được khuyến cáo sử dụng. Tuy nhiên, cần cân nhắc về liều lượng, thời điểm dùng thuốc, thời gian sử dụng và cần theo dõi chặt chẽ khi dùng thuốc vì các tác dụng phụ của thuốc khi dùng lâu dài (tăng cân, rối loạn về hành vi, giảm mật độ khoáng của xương…) có thể làm trầm trọng thêm tiến trình bệnh lý [2]. - Điều trị hỗ trợ (khi cần) để đảm bảo thông khí cho người bệnh, lưu ý những trường hợp giảm thông khí về đêm, khó thở khi ngủ, suy hô hấp… Cần phát hiện sớm bệnh cơ tim và những biến chứng tim mạch thông qua đo điện tâm đồ và siêu âm tim định kỳ để điều trị kịp thời cho bệnh nhân.
Siêu âm tim và điện tâm đồ nên thực hiện mỗi 2 năm cho đến khi trẻ 10 tuổi, sau đó thực hiện hàng năm hoặc thường xuyên hơn nếu phát hiện bất thường [2, 14]. - Chế độ dinh dưỡng cần đầy đủ và hợp lý để tránh béo phì và phòng ngừa loãng xương do thiếu canxi, nhưng không nên cho trẻ uống quá nhiều vitamin vì đây không phải là bệnh do thiếu vitamin gây ra [13]. - Tập vật lý trị liệu: tất cả các trẻ khi được chẩn đoán DMD nên được tập vật lý trị liệu nhằm hạn chế bớt mức độ co rút cơ, tuy nhiên, việc tập luyện nên phù hợp theo lứa tuổi và không nên tập luyện nhiều quá [13]. Điều trị bằng liệu pháp gen Trên thực tế, gần như tất cả các bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne dần dần sẽ bị tàn phế và chết do suy hô hấp, tổn thương cơ tim hoặc các nhiễm trùng bội phụ ở lứa tuổi thiếu niên hoặc trước 20 tuổi.
Rõ ràng với phác đồ điều trị bằng thuốc, việc điều trị bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne mới chỉ 13 dừng lại ở điều trị triệu chứng, làm chậm diễn biến của bệnh, hoàn toàn chưa tác động tới những sai hỏng ở mức độ gen - bản chất gây bệnh DMD. Do đó, liệu pháp điều trị gen với khả năng can thiệp tận gốc đột biến gen dystrophin đang được các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu theo 3 hướng chính: i) hiết kế vector mang gen mini hoặc micro dystrophin tưởng sử dụng vector mang gen dystrophin có chức năng như một liệu pháp điều trị tổng thể cho mọi dạng đột biến gặp nhiều thách thức do kích thước khổng lồ của gen dystrophin ở mức độ genome (2.4 Mb) cũng như ở mức độ cDNA (18 kb). Một số ít nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc thiết kế vector mang gen dystrophin có bản chất là virus HSV-1 hoặc plasmid, tuy nhiên hiệu suất chuyển nhiễm các vector vào tế bào đích rất thấp do kích thước quá lớn của thể truyền. Hướng đi này gần như đã đi vào ngõ cụt cho đến khi có những nghiên cứu cho thấy nhóm bệnh nhân Becker (một thể bệnh nhẹ của DMD) thường bị đột biến xóa đoạn một số vùng nhất định trên gen dystrophin, kết quả sinh thiết cơ vẫn phát hiện được một lượng nhỏ các protein dystrophin chức năng.
Điều này gợi ý rằng một số vùng trên gen dystrophin không thực sự cần thiết và có thể được loại bỏ mà không làm ảnh hưởng đến chức năng của protein dystrophin. Bằng việc sử dụng các mô hình chuột chuyển gen bị loạn dưỡng cơ Duchenne (chuột mdx) mang nhiều đột biến xóa đoạn khác nhau, các nhà khoa học đã xác định được những vùng chức năng thiết yếu của protein dystrophin. Trong đó, vùng N-tận đóng một vai trò quan trọng nhưng không phải là quyết định đến khả năng bám của bộ khung xương tế bào lên dystrophin, đột biến xóa đoạn vùng N-tận thường gây 14 thể bệnh nhẹ. Một số giả thuyết trước đây cho rằng vùng giàu Cystein và vùng C-tận đều tương đối quan trọng với chức năng của dystrophin thông qua việc tạo thành phức hợp DGC.
Tuy nhiên nghiên cứu của Crawford và Rafael đã chỉ ra rằng quá trình hình thành phức hợp DGC không đòi hỏi sự tham gia của vùng C-tận, chỉ có đột biến xóa đoạn vùng giàu Cystein mới làm phá hủy hoàn toàn phức hợp DGC gây thể bệnh nặng. Đáng chú ý, một số nghiên cứu đã chỉ ra việc gây đột biến xóa những vùng lặp lại trên gen dystrophin có thể giúp cắt ngắn đáng kể vùng trung tâm rod (chiếm tới 75% chiều dài gen dystrophin) mà vẫn đảm bảo chức năng của dystrophin. Nhóm nghiên cứu của Harper và cộng sự đã thành công trong việc xây dựng một mini-dystrophin dài 6. Chuột mdx chuyển gen mang mini- dystrophin có khả năng vận động bình thường, không xuất hiện các dấu hiệu loạn dưỡng cơ đặc trưng, điều này chứng tỏ mini-dystrophin mã hóa ra protein dystrophin có chức năng.
Tiếp nối khám phá này, một số nghiên cứu cũng đã thành công trong việc xây dựng những micro-dystrophin khi cắt ngắn thêm những vùng trình tự lặp lại khác. Cho đến nay mô hình tối giản nhất của gen dystrophin đã được xây dựng là một micro-dystrophin (xóa vùng R4- R23) có kích thước 3. 15 Syntrophin-dystrobrevin Actin β-DG R1-3 R4-19 R20-24 NH2 Phân tử mRNA dystrophin trưởng thành ~18 kb H1 H2 H3 H4 NH2 micro-dystrophin 3.6 kb H1 H2 H4 NH2 mini-dystrophin 4.2 kb H1 H3 H4 V ng rod trung tâm gồm 24 đoạn tr nh tự lặp lại ( 1- 24) và 4 v ng n i (H1-H4). Mô h nh t i giản gen dystrophin được xây dựng thông qua việc xóa một s v ng tr nh tự lặp lại và v ng n i.
ấu tr c phân tử m N dystrophin tr ng thành và các mô hình micro và mini dystrophin [21] Việc thử nghiệm thành công mô hình mini và micro-dystrophin đã tạo bước đột phá trong hướng nghiên cứu áp dụng các vector mang gen chức năng. Trong số các dạng thể truyền, virus adeno-associated tái tổ hợp (recombinant adeno associated virus-rAAV) được coi như thể truyền tốt nhất để truyền tải gen vào tế bào cơ do có các đặc điểm như: kích thước nhỏ phù hợp cho việc xâm nhập qua mạng lưới các vi sợi ngoại bào của tế bào cơ, hiệu suất chuyển nhiễm cao nhờ khả năng gắn kết với tế bào đích thông qua các heparan sulphate proteoglycan AAV type-2 receptor trên bề mặt tế bào, khả năng biểu hiện tương đối ổn định gen chuyển sau khi hội nhập vào genome tế bào chủ. 16 ii) hử nghiệm các loại thu c có hoạt t nh readthrough Một hướng nghiên cứu khác đang thu hút nhiều sự quan tâm các nhà khoa học trên thế giới là việc thử nghiệm các loại thuốc có khả năng can thiệp trực tiếp vào quá trình dịch mã protein chức năng. Hướng nghiên cứu này được khởi nguồn từ một phát hiện mới về hoạt tính của gentamicin (kháng sinh quen thuộc trong điều trị nhiễm khuẩn) giúp hồi phục quá trình tổng hợp protein dystrophin ở bệnh nhân DMD và protein CFTR ở bệnh nhân xơ nang bị đột biến vô nghĩa.
Thông thường những kháng sinh thuộc nhóm aminoglycoside có hoạt tính kháng khuẩn nhờ khả năng ức chế quá trình dịch mã protein ở các sinh vật đơn bào. Nghiên cứu của Palmer đã chỉ ra rằng những kháng sinh thuộc nhóm aminoglycoside (gentamicin, tobramicin, amikacin, hygromicin) có thể tác động đến bộ máy dịch mã của tế bào, giúp tổng hợp nên những phân tử protein hoàn chỉnh từ phân tử mRNA mang mã đột biến dừng [22]. Những nghiên cứu in vitro cho thấy gentamicin giúp ribôxôm sử dụng glutamin là axit amin tương ứng của các mã kết thúc UAG, UAA và tryophan cho mã kết thúc UGA-hoạt t nh readthrough. Gentamicin cũng tác động tới các yếu tố giải phóng RF1 và RF2 giúp ổn định quá trình tổng hợp protein của ribôxôm.
17 Met Asn NH2 Met Asn Try Try Gln NH2 p p Gentamicin ACC AC CGUC AACUGGUAG AACUGGUAG 5' 3' 5' 3' Hình 1. Gentamicin gi p bộ máy dịch m của tế bào v t qua m d ng ột biến b ng việc sử d ng axit amin glutamin cho m d ng G. (Nguồn http://quest.org/article/clinical-trials-and-studies-july-august-2005) iii) Sử d ng antisense gây xóa đoạn exon Gây xóa exon cần thiết trên gen dystrophin nhằm khôi phục lại khung dịch mã ở các bệnh nhân DMD, giúp chuyển từ thể bệnh nặng sang thể bệnh nhẹ. Điều này được thực hiện thông qua việc tác động trực tiếp vào các yếu tố điều khiển quá trình cắt nối exon-intron.
Đích ngắm đầu tiên có thể tác động là hai vùng trình tự bảo thủ đầu 5’-GU và 3’-AG trong intron giúp bộ máy cắt nối của tế bào nhận biết ranh giới exon và intron [23]. Tuy nhiên do hai vùng trình tự này được bảo toàn một cách tuyệt đối ở mọi gen vì vậy cách tiếp cận nhằm điều khiển quá trình cắt nối exon- intron trên gen dystrophin cũng sẽ gây tác động tương tự đến các gen khác. Thay vào đó, các nhà khoa học hiện đang tập trung nghiên cứu theo hướng tác động vào vùng trình tự tăng cường cắt nối trong mỗi exon (Exonic splicing enhancer-ESE). ESE là vị trí bám của các protein giàu 18 serine/arginine (serine/arginine-rich protein- protein SR).
Để khởi động quá trình cắt nối exon-intron, protein SR sẽ bám chính xác vào đoạn trình tự ESE nhờ vùng chức năng RRM đồng thời thu hút các yếu tố U2AF 35 và U1snRNP. Thông qua sự tương tác đặc hiệu với vùng chức năng RS của protein SR, phức hợp U2AF- U1snRNP được gắn bền vững và đặc hiệu tại 2 vùng trình tự bảo thủ 5’-GU và 3’-AG trong intron giúp hoạt hóa phản ứng cắt nối exon-intron. Bên cạnh đó, bằng cách bám vào vùng ESE, protein SR còn làm bất hoạt các yếu tố ức chế quá trình cắt nối exon-intron [24]. Sm16 0 R S 70KU1 U2 70K snRNP U2AF65 35 RRM Chất ức chế U1 snRNP snRNP Exon GU A YRYYR AG ESE ESS GU Y hông qua sự tương tác đặc hiệu với v ng ESE, protein S hoạt hóa các thành phần 1sn NP, 2 F35 và b t hoạt các ch t ức chế gi p phản ứng c t n i exon intron được diễn ra.
ai tr của v ng trong quá trình c t n i exon-intron [25] Một khi vùng ESE của một exon bị đột biến, bộ máy cắt nối exon- intron của tế bào sẽ bỏ qua exon đó trong quá trình cắt nối, gây xóa exon này ở mức độ RNA. Giả thuyết này được chứng minh bằng một phát hiện quan trọng vào năm 1990 của Matsuo và nhóm nghiên cứu.