Giải trình tự gene phát hiện sớm bệnh tim di truyền

Mai Phong14/12/2021 09:06

GD&TĐ - Nhóm tác giả Khoa Y, Đại học Quốc gia TPHCM đã nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật giải trình tự gene thế hệ mới ở người mắc bệnh cơ tim giãn nở và thân nhân, nhằm tầm soát, phòng ngừa các triệu chứng suy tim.

Bệnh DCM là nguyên nhân hàng đầu gây suy tim. Ảnh: ITN

Chẩn đoán bệnh di truyền qua gene

Bệnh cơ tim giãn nở (DCM) là bệnh thất trái căng và mỏng (dãn), tim có dạng hình cầu thay vì hình nón như bình thường, thành thất mỏng hơn và bị yếu nên không thể co như tim bình thường.

Điều này làm các nhát bóp của tim kém hiệu quả và gây ra tình trạng suy tim. Đây cũng là một trong những nguyên nhân hàng đầu gây suy tim, tác động chủ yếu ở người trẻ tuổi và liên quan nhiều nhất đến chỉ định ghép tim ở bệnh nhân tim mạch.

Các nguyên nhân gây DCM có thể liên quan đến yếu tố di truyền hoặc môi trường. Yếu tố môi trường rất da dạng như độc tố (rượu, amphetamine, anthracyclins…), tác nhân nhiễm (virus như HIV, vi khuẩn như Brucella, nấm, nguyên sinh động vật), bất thường chuyển hoá (tiểu đường, hypocalcemia…), bệnh tự miễn, bệnh cơ thần kinh (Duchenne muscular dystrophy…).

Đối với yếu tố di truyền, DCM chủ yếu được di truyền theo kiểu sinh dưỡng trội, nghĩa là khi bố hoặc mẹ mang đột biến thì có 50% khả năng con của họ sẽ thừa hưởng đột biến này. Việc phát hiện đột biến gây bệnh ở người mắc DCM không có nhiều ý nghĩa tiên lượng hay điều trị cho bản thân người bệnh, mà chủ yếu nằm ở khả năng sàng lọc đối với thân nhân của họ.

Tuy nhiên, nguyên nhân di truyền của DCM hiện nay vẫn là thách thức lớn cho các nghiên cứu trên thế giới, do tính phức tạp của bệnh, khiến các hiểu biết về cơ chế di truyền còn hạn chế.

Ở Việt Nam hiện nay chưa có công bố dữ liệu nào về DCM di truyền. Ngoài ra, cũng chưa có nhiều dịch vụ xét nghiệm di truyền cho các bệnh tim mạch được thực hiện trong nước, do chi phí xét nghiệm cao. Tuy nhiên, với những tiến bộ công nghệ thời gian gần đây, giải trình tự gene thế hệ mới (NGS) ngày càng trở nên phổ biến.

Bên cạnh đó, với việc nhận diện ngày càng nhiều DNA và biến thể gây bệnh, thì xét nghiệm di truyền DCM và các bệnh tim mạch di truyền nói chung sẽ trở thành một nhu cầu trong chăm sóc sức khoẻ tim mạch.

Trước thực tế đó, nhóm tác giả ở Khoa Y, Đại học Quốc gia TPHCM, đã thực hiện đề tài “Xác định các biến thể trên các DNA liên quan đến bệnh cơ tim giãn nở ở bệnh nhân Việt Nam bằng kỹ thuật giải trình tự DNA thế hệ mới”.

Giải trình tự gene phát hiện sớm bệnh tim di truyền ảnh 1

Thử nghiệm trên 280 bệnh nhân

Theo PGS.TS Hồ Huỳnh Thùy Dương, Chủ nhiệm đề tài, dịch vụ xét nghiệm di truyền cho các bệnh tim mạch có chi phí cao (khoảng 900 - 2.200 USD/lần), thực hiện ở nước ngoài, nên rất ít người có điều kiện thực hiện.

Việc hoàn thiện kết quả đề tài với số lượng bệnh nhân DCM đủ lớn sẽ là cơ sở xây dựng dịch vụ xét nghiệm tương tự ở Việt Nam, với chi phí thấp hơn (giảm từ 2 - 3 lần so với nước ngoài). Vì vậy, nhóm nghiên cứu đề xuất ứng dụng các kết quả nghiên cứu trên số lượng bệnh nhân DCM lớn hơn để góp phần xây dựng cơ sở dữ liệu về DCM và các bệnh cơ tim nói chung ở quần thể người Việt Nam nhằm góp phần vào các hoạch định chiến lược về bảo vệ sức khoẻ tim mạch ở Việt Nam.

NGS là tên gọi của một nhóm các phương pháp giải trình tự DNA. Điểm khác biệt chung của nhóm phương pháp này với kĩ thuật giải trình tự Sanger là khả năng giải trình tự cùng lúc một số lượng lớn đoạn DNA.

Các nghiên cứu về DCM di truyền ở nước ngoài trước đây sử dụng phương pháp giải trình tự Sanger. Phương pháp Sanger có độ đặc hiệu cao nhưng do chỉ có thể giải từng DNA riêng lẻ, không phù hợp cho nghiên cứu trên những bệnh có căn nguyên di truyền phức tạp như DCM, vốn có sự tham gia của nhiều DNA.

Chi phí giải Sanger cho những trường hợp này rất cao, tốn nhiều thời gian và công sức. Gần đây, phương pháp NGS phát triển mạnh và trở thành công cụ hiệu quả trong nghiên cứu đồng thời nhiều DNA, thậm chí toàn bộ DNA ở người và nhiều sinh vật khác.

Theo đó, nhóm nghiên cứu tiến hành thu thập 280 mẫu máu ngoại vi của 280 bệnh nhân được chẩn đoán mắc DCM ở Bệnh viện Tim Tâm Đức và Viện Tim TPHCM. Sau đó, nhóm xây dựng quy trình NGS dựa trên mẫu DNA tham chiếu NA12878 do Viện Corriell (Mỹ) cung cấp trên hệ thống MiSeq (Illumina), xác định biến thể trên 57 DNA liên quan đến DCM bằng công cụ tin sinh học.

Việc áp dụng quy trình NGS cho phép thu nhận và phân loại các biến thể trên 280 bệnh nhân DCM, theo 5 loại: Gây bệnh, có thể gây bệnh, chưa rõ chức năng, có thể lành tính và lành tính. Cơ sở dữ liệu các biến thể trên 57 DNA của 280 bệnh nhân tại địa chỉ http://ktdcm.vnbiology.com.

Ngoài ra, nhóm cũng đã thu mẫu và phân tích 56 thân nhân thuộc 26 gia đình bệnh nhân. Trong số 29 thân nhân được xác định mang biến thể gây bệnh và có thể gây bệnh, có 26 người chưa được chẩn đoán DCM trước khi có kết quả xét nghiệm di truyền.

Những người này đã được nhóm nghiên cứu tư vấn, khuyến cáo theo dõi lâm sàng để giúp phòng ngừa, làm chậm diễn tiến bệnh, ngăn các triệu chứng suy tim và kéo dài thời gian sống. Ba thân nhân còn lại đã được chẩn đoán mắc DCM.

Nhóm cũng tiến hành soạn thảo hai bộ tài liệu thông tin về DCM (một dành cho bác sĩ, một dành cho bệnh nhân), cùng một bộ tài liệu tư vấn cho bệnh nhân trước và sau xét nghiệm, cung cấp đầy đủ thông tin giúp người bệnh đưa ra quyết định về việc thực hiện xét nghiệm.

Các tài liệu này được biên soạn dựa trên tài liệu chính thức của các phòng xét nghiệm di truyền, tổ chức tim mạch thế giới có uy tín như ACCF (The American College of Cardiology Foundation), AHA (The American Heart Association), ESC (The European Society of Cardiology).