Phát hiện 3 đột biến gene gây dính ngón ở trẻ

Dị tật dính ngón tay chân ở trẻ.

Phát triển góp phần quan trọng trong chẩn đoán tiền sản và tư vấn tiền hôn nhân.

Công bố trên ngân hàng gene thế giới

Lần đầu tiên trên thế giới, ba đột biến gene mới gây dị tật dính ngón tay chân ở trẻ đã được các nhà khoa học Việt Nam phát hiện. Đây là kết quả nghiên cứu do TS Nguyễn Thy Ngọc, giảng viên khoa Khoa học Sự sống, Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội (USTH) và cộng sự thực hiện. Kết quả nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng, được giới chuyên môn đánh giá cao trong việc hỗ trợ cho việc sàng lọc tiền sản triệt để và hỗ trợ bác sĩ trong phát hiện, chẩn đoán, điều trị.

Trong một lần làm việc với các bác sĩ tại Bệnh viện Nhi Trung ương, TS Nguyễn Thy Ngọc, Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, nhớ lại hình ảnh cháu bé ở Bắc Ninh dính ngón tay chân, đến cốc nước cũng không thể cầm nắm, được chẩn đoán mắc hội chứng Apert hiếm gặp với tỷ lệ 1/65.000. Đáng nói, em của cháu bé khỏe mạnh, gia đình hai thế hệ đều không ai mắc căn bệnh này. “Bác sĩ băn khoăn về một đột biến gene mới có thể xảy ra, gây nên Hội chứng Apert và tình trạng dính ngón tay chân ở bệnh nhân”, TS Ngọc kể lại.

Đi tìm câu trả lời, từ năm 2017, TS Ngọc cùng cộng sự đã hợp tác với Viện Nghiên cứu Hệ gene (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Bệnh viện Nhi Trung ương, để tìm ra các đột biến gene liên quan đến dị tật dính ngón. Kết quả, nhóm đã phát hiện 3 đột biến mới chưa từng được công bố trên ngân hàng gene thế giới.

Bước đầu nghiên cứu, các nhà khoa học thu thập mẫu máu từ các thế hệ của 30 gia đình có trường hợp dị tật dính ngón. Tiến sĩ Ngọc kể, phải mất một năm nhóm nghiên cứu mới thu đủ số mẫu để có thể bắt đầu nghiên cứu, bởi dù có sự cho phép của bệnh viện, nhiều gia đình vẫn còn ngần ngại về độ an toàn của nghiên cứu, có thể tác động tới tâm lý và sức khỏe của con em mình. “Tuy nhiên sau khi được các bác sĩ và chuyên gia di truyền tư vấn tầm quan trọng của nghiên cứu với gia đình và cộng đồng nhiều gia đình đã đồng ý tham gia hỗ trợ”, TS Ngọc nói.

Từ mẫu máu toàn phần, DNA tổng số được tách và giải trình tự toàn bộ hệ gene biểu hiện bằng phương pháp thế hệ mới có khả năng cung cấp một lượng dữ liệu trình tự lớn trong một thời gian ngắn. Sau đó, nhóm sử dụng các dữ liệu lớn trình tự DNA này để phân tích và so sánh với các trình tự gene đã có trên thế giới bằng các công cụ tin sinh dựa trên hệ thống máy tính.

Các bước phân tích và xử lý dữ liệu bắt đầu từ công đoạn sắp xếp và lắp ráp các đoạn trình tự dữ liệu thô, đến đánh dấu và loại bỏ các đoạn lặp, kém chất lượng. Sau đó, nhóm xác định vị trí và chức năng đa hình gene, dự đoán đa hình thay đổi cấu trúc protein hay không.

“Khó khăn nhất trong quá trình thực hiện là thuyết phục gia đình bệnh nhân tin mình, tin vào tiến bộ của khoa học để gia đình đồng ý cho phép nghiên cứu”, TS Ngọc nói. Kết quả, các nhà khoa học phát hiện ba đột biến gene mới là thuộc các gene GJA1, GLI3 và ESCO2 ở các bệnh nhân thuộc thể dính ngón chân tay dạng nhẹ, có yếu tố di truyền trong gia đình.

TS Nguyễn Thy Ngọc, giảng viên khoa Khoa học Sự sống, Trường Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội.

Chẩn đoán sớm từ trong phôi

TS.BS Hoàng Hải Đức, Trưởng khoa Chỉnh hình nhi, Bệnh viện Nhi Trung ương cho biết: “Tôi đặt ra các câu hỏi liên quan đến yếu tố gene, di truyền… là các vấn đề hóc búa. Dù tìm hiểu qua y văn song không phải mọi câu hỏi đều được sáng tỏ. Rất may, tôi biết đến nghiên cứu nhóm tác giả là TS Nguyễn Thy Ngọc để giải đáp các vấn đề hóc búa này. Nhóm đã tìm ra những đột biến gene gây dị tật bẩm sinh dính ngón tay, chân ở trẻ”.

TS Ngọc cho biết, việc đưa ra quy trình sàng lọc đột biến gene chuẩn, phù hợp với từng căn bệnh di truyền là phần quan trọng nhất bởi mỗi bệnh đều cần phương pháp riêng, phù hợp trong từng giai đoạn nhất định. Vì vậy, từ các kết quả phân tích trên, TS Ngọc và nhóm nghiên cứu phát hiện khoảng hơn 50 nghìn đa hình gene bao gồm cả các đột biến điểm và đột biến thêm bớt, được sàng lọc bằng các phương pháp phân tích in-silico để tìm ra những đột biến liên quan dị tật dính ngón tay chân.

Với các bệnh nhân đột biến ba gene này, nghiên cứu cho thấy phần dính liền ở các mô mềm chứ không ở mô xương, nên chỉ phẫu thuật can thiệp để tách ngón. Trên cơ sở này, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu các đột biến đặc trưng cho các thể dính ngón dạng nặng và là biểu hiện của hội chứng Apert (biến dạng đầu và hộp sọ), hội chứng bẩm sinh Poland ở trẻ nhỏ và sơ sinh. Nghiên cứu này là cơ sở để các bác sĩ chẩn đoán sớm các trường hợp mắc bệnh cũng như tư vấn tiền hôn nhân.

Nghiên cứu này chỉ là dữ liệu ban đầu để giúp các nhà khoa học có thể xác định được các đột biến có liên quan đến dị tật dính ngón tay chân ở trẻ. Quan trọng hơn là giúp bác sĩ xác định dạng dị tật dính ngón tay chân nào là lành tính, dạng nào đi kèm hội chứng. Các hội chứng có thể bao gồm chậm phát triển trí tuệ, ảnh hưởng đến sự sống của trẻ, từ đó bác sĩ có thể dự đoán sớm từ những ngày đầu của thai kỳ, biết được thai nhi nào mang gene bệnh. Thậm chí có thể tiến hành can thiệp sớm trong cả quá trình chọn tạo phôi - TS.BS Hoàng Hải Đức.