Nhà sinh học phân tử Jean Bennett và bác sĩ nhãn khoa Albert Maguire, cặp vợ chồng cùng nhau tạo ra Luxturna - liệu pháp gene đầu tiên được cấp phép để điều trị mù lòa, vừa giành được giải thưởng Breakthrough 2026 trong lĩnh vực khoa học đời sống trị giá 3 triệu USD. Công trình nghiên cứu của cặp vợ chồng này được thực hiện trong 25 năm, với sự tham gia của bác sĩ Katherine High, nay 74 tuổi.

Vợ chồng bác sĩ Jean Bennett và Albert Maguire.

Giải thưởng Breakthrough, được mệnh danh là "Oscar của giới khoa học", trao tặng vào tối 18/4 tại Los Angeles. Đây là một trong những giải thưởng có giá trị tiền mặt lớn nhất trong giới khoa học, theo The Guardian.

"Tôi thực sự bị choáng ngợp", bà Bennett, 71 tuổi, hiện đã nghỉ hưu tại Đại học Pennsylvania, chia sẻ.

Liệu pháp dùng một lần duy nhất - Luxturna được phê duyệt tại Mỹ vào năm 2017, thay thế gene RPE65 bị hỏng trong cơ thể bệnh nhân. Bình thường, gene lỗi này tạo ra một loại protein không hoạt động, khiến võng mạc không thể xử lý ánh sáng để giúp chúng ta nhìn thấy. Khi gene mới khỏe mạnh được đưa vào, nó sẽ sản xuất ra đúng loại protein cần thiết để kích hoạt khả năng cảm thụ ánh sáng của mắt.

Hiệu quả của liệu pháp được ghi nhận trong các thử nghiệm lâm sàng. Bệnh nhân mô tả cảm nhận khi lần đầu tiên nhìn thấy khuôn mặt của con mình, nhìn rõ từng thớ gỗ mịn trên đồ nội thất và những cành cây đang đung đưa trong gió. Các bệnh nhân khác cũng cho biết những cải thiện rõ rệt tương tự.

Theo thông tin trên website Breakthrough Prize, thành tựu trên mở ra chương mới cho những bệnh nhân mắc hội chứng mù bẩm sinh Leber (LCA), một căn bệnh di truyền hiếm gặp ở võng mạc thường gây mù hoàn toàn khi trưởng thành. Nhờ liệu pháp này, những trẻ em đang dần mất thị lực có thể sống tự lập, học tập tại các trường bình thường, vui chơi vào ban đêm, thậm chí có người đủ điều kiện được cấp bằng lái xe.

Bà Bennett và ông Maguire bén duyên ở trường Y Harvard, khi họ được xếp cặp cùng nhau thực hiện giải phẫu một bộ não trong giờ thực hành. Thời điểm đó, với nền tảng là một tiến sĩ về sinh học tế bào và phát triển, bà Bennett đã ấp ủ dự định điều trị tận gốc các căn bệnh ngay từ trong bộ gene. Khi ấy, đây là một ý tưởng cực kỳ mới mẻ và táo bạo vì chưa có ai thử nghiệm việc chữa bệnh bằng cách can thiệp vào gene trên con người, theo Inquirer.

Ông Maguire bắt đầu dành tâm huyết nghiên cứu về võng mạc, bộ phận mà ông ví như cuộn phim trong máy ảnh, giúp chuyển hóa ánh sáng thành hình ảnh thông qua các tín hiệu truyền lên não. Nhận thấy nhiều căn bệnh về võng mạc bắt nguồn từ yếu tố di truyền, ông đã nảy ra ý tưởng nhân bản một phiên bản gene hoạt động bình thường và đưa nó vào các mô bị tổn thương để khắc phục tận gốc những khiếm khuyết này.

Ông hỏi bà Bennett: "Em có nghĩ chúng ta làm được không?". Bà trả lời: "Được chứ". Khi ấy, người ta mới chỉ xác định được rất ít loại gene gây ra bệnh võng mạc. Bắt đầu từ đầu những năm 1990, họ đã dành khoảng một thập kỷ để phát triển mọi phương diện kỹ thuật cho liệu pháp của mình, bao gồm việc tìm cách đưa gene vào cơ thể và đo lường chức năng hoạt động của nó. "May là khi đó chúng tôi không biết mọi chuyện lại khó khăn đến mức nào", bà Bennett nhớ lại.

Cuối cùng, họ tập trung vào các bệnh lý gây ra bởi đột biến gene RPE65 gồm một số thể của hội chứng LCA. Đây là tình trạng mà trẻ em khi sinh ra thường chỉ có thể cảm nhận được những luồng ánh sáng cực mạnh và chút thị lực ít ỏi này sẽ dần mất đi theo thời gian do các tế bào võng mạc bị thoái hóa và chết dần.

Để khắc phục, họ đã thiết kế một liệu pháp sử dụng công cụ gọi là "vector" (vật trung chuyển), có chức năng như một chiếc xe tải giao hàng vận chuyển các đoạn gene khỏe mạnh đến đúng địa chỉ là những tế bào đang bị tổn thương.

Ông Maguire, nay 66 tuổi, giải thích trong trường hợp này, "xe tải vận chuyển" là một loại virus đã được loại bỏ các thành phần gây hại và chỉ giữ lại lớp vỏ để chở một bản sao gene RPE65 khỏe mạnh thay thế cho gene bị đột biến. Họ sử dụng một mũi kim siêu nhỏ với đường kính chỉ bằng ba sợi tóc, cho phép tiêm trực tiếp thuốc vào bên trong mắt.

Cuối những năm 1990, họ hay tin các đối tác cộng tác của mình tìm được những chú chó mang đột biến gene tương tự ở người bệnh. Bốn chú chó con được đưa vào nghiên cứu. Đến tháng 7/2000, liệu pháp này được tiêm vào một bên mắt của ba chú chó; chú chó còn lại được giữ nguyên để làm đối chứng so sánh. Chỉ trong vòng một tuần sau, họ nhận được một cuộc điện thoại khẩn từ các cộng tác viên báo tin về kết quả.

Bà Bennett kể những chú chó bắt đầu chạy nhảy tung tăng mà không hề va chạm vào đồ vật xung quanh, "điều mà trước đó chúng không tài nào làm được". Thậm chí, chúng còn lén sang ăn trộm thức ăn của những chú chó khác không thể nhìn rõ bát thức ăn của mình bằng. "Đó thực sự là một khoảnh khắc Eureka", bà Bennett chia sẻ.

Vợ chồng bác sĩ Jean Bennett và bà Katherine High chia nhau giải thưởng Breakthrough trị giá 3 triệu USD.

Cơ duyên hợp tác

Bà High, hiện là Giám đốc điều hành của RhyGaze, công ty có trụ sở tại Thụy Sĩ và Philadelphia, Mỹ, chuyên phát triển các liệu pháp gene cho các rối loạn về thị giác.

Năm 1999, giữa lúc nghiên cứu chữa bệnh máu khó đông của bác sĩ High đang tiến triển, ngành liệu pháp gene bỗng rơi vào khủng hoảng sau cái chết của một tình nguyện viên. Giới đầu tư tháo chạy, khiến đối tác sản xuất của bà High đứng bên bờ vực phá sản.

Để cứu vãn tâm huyết đời mình, bà High đã tìm đến CEO Bệnh viện Nhi Philadelphia (CHOP) cầu cứu. Ông đồng ý rót vốn để bệnh viện tự sản xuất nhưng đưa ra một điều kiện: Bà phải nghiên cứu thêm các bệnh nhi khoa khác, thay vì chỉ tập trung vào bệnh máu khó đông. Ngay lập tức, High nghĩ tới Bennett, một đồng nghiệp thân thiết có con học cùng trường. High hỏi Bennett liệu bà có muốn đưa những "kết quả tuyệt vời trên chó" vào thử nghiệm trên người hay không.

Năm 2007, nhóm của Bennett, High và Maguire bắt đầu thử nghiệm lâm sàng trên người lớn. Nhờ kết quả an toàn, cơ quan quản lý đã cho phép mở rộng sang trẻ em, đối tượng cần điều trị nhất trước khi bệnh gây suy thoái thị lực vĩnh viễn. Đây là lần đầu tiên trẻ em mắc bệnh không nguy hiểm đến tính mạng được tham gia thử nghiệm liệu pháp gene.

Đến giai đoạn then chốt năm 2012, nhóm thiết kế một sa bàn chướng ngại vật để đo "thị lực thực tế". Kết quả cho thấy những người được điều trị có thể di chuyển nhanh nhẹn, vượt qua các vật cản ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu và duy trì hiệu quả này suốt một năm sau đó.

Năm 2017, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) chính thức cấp phép cho liệu pháp này với tên thương mại là Luxturna. Thuốc có hiệu quả với những bệnh nhân bị đột biến gen RPE65, nhóm chiếm khoảng 5% đến 10% các ca mắc bệnh mù bẩm sinh Leber.

Đến nay, hầu hết trong số khoảng 1.000 bệnh nhân đủ điều kiện tại Mỹ đã được điều trị bằng Luxturna và liệu pháp này bắt đầu vươn ra thị trường quốc tế. Tuy nhiên dù thành công về mặt khoa học, liệu pháp lại gặp khó khăn về thương mại. Với mức giá lên tới 425.000 USD mỗi mắt, doanh thu năm 2025 của hãng chỉ đạt khoảng 50 triệu USD.

Song Luxturna vẫn là nguồn cảm hứng cho ngành y sinh khi hàng chục thử nghiệm liệu pháp gene cho các bệnh về võng mạc khác đang được triển khai trên toàn cầu. Các chuyên gia đánh giá Luxturna là một bước ngoặt vì đây là liệu pháp đầu tiên thực sự đi được đến đích cuối cùng.

Giải thưởng Breakthrough ra đời nhằm tôn vinh những thành tựu kỳ diệu trong kỷ nguyên khoa học hiện nay. Được đồng sáng lập bởi các tỷ phú công nghệ như Sergey Brin, Priscilla Chan và Mark Zuckerberg, Julia và Yuri Milner, cùng Anne Wojcicki, giải thưởng hiện đã bước sang năm thứ 14. Năm nay, ban tổ chức trao 6 giải Breakthrough với giá trị 3 triệu USD mỗi giải. Bên cạnh đó, quỹ còn vinh danh 15 nhà vật lý và toán học tiềm năng.