Giải trình tự gen là là một phương pháp sinh học phân tử quan trong nhất hiện nay. Đây là một trong những kỹ thuật trong xét nghiệm di truyền được phát triển, nhằm ứng dụng trong việc chẩn đoán, phát hiện các đột biến gen gây ra các dạng ung thư và bệnh di truyền.
1. Ưu điểm của giải trình tự gen?
Giải trình tự gen là quá trình xác định trình tự nucleotide, đây là một phương pháp sinh học phân tử quan trọng nhất trong nghiên cứu các hệ thống sinh học hiện nay. Giải trình tự gen giúp xác định trình tự nucleotide của các gen cụ thể, không mã hóa hoặc mã hóa cho các protein chức năng liên quan. Từ đó cho phép các bác sĩ có thể kiểm tra đồng thời cùng một lúc nhiều gene của khối u.
Giải trình tự gene có thể được thực hiện trên mẫu mô lấy từ khối u trên người bệnh nhân, qua sinh thiết hoặc qua phẫu thuật cắt bỏ. Trong một số trường hợp, thậm chí kỹ thuật này còn có thể tìm ra đột biến qua mẫu máu của bệnh nhân, vì một lượng nhỏ DNA/ gen có thể từ khối u di chuyển vào máu.
Những ưu điểm mà giải trình tự gene mang lại bao gồm:
- Có thể xét nghiệm/kiểm tra nhiều gen đồng thời, có khả năng tiết kiệm thời gian, tiền bạc và mô nếu cần làm nhiều chỉ dấu sinh học cùng lúc.
- Không chỉ cho biết kết quả về các đột biến gen cụ thể đã xác định trước, mà còn có thẻ xác định các chỉ dấu sinh học mới có thể thay đổi phương pháp điều trị trong một số ca bệnh.
- Một nhóm gồm nhiều chỉ dấu sinh học có thể giúp cho các nhà nghiên cứu xác định và dự đoán nhóm bệnh nhân đáp ứng tốt với thuốc để đẩy nhanh nghiên cứu.
Phát hiện các đột biến DNA trong ung thư là ứng dụng của giải trình tự gen
2. Ứng dụng của giải trình tự gen
2.1 Phát hiện các đột biến DNA trong ung thư
Ung thư là một bệnh gây ra bởi những đột biến DNA dẫn tới sự tăng sinh tế bào một cách bất thường, cơ thể không thể kiểm soát được. Giải trình tự gen giúp phát hiện các đột biến có liên quan đến ung thư, từ đó cho phép đánh giá nguy cơ ung thư hoặc làm tăng hiệu quả của điều trị đối với ung thư.
Giải trình tự gen giúp phát hiện đột biến ở một số gen nhất định và cho thấy những đột biến đó có liên quan đến ung thư và bệnh di truyền.
- Đột biến gen BRAF: có thể được phát hiện ở bệnh nhân bị ung thư tuyến giáp thể nhú chiếm 45%, u hắc tố chiếm từ 60-80%, bệnh bạch cầu tế bào tóc là 100% và ung thư đại trực tràng từ 5-22% hoặc ung thư phổi tế bào không nhỏ từ 1-3%.
- Đột biến gen KRAS có thể được phát hiện ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng chiếm khoảng 40-50%, hoặc ung thư phổi tế bào không nhỏ chiếm 15-25%. Đột biến gen KRAS cũng liên quan đến sự kháng đối với điều trị đích chống EGFR.
- Đột biến gen EGFR có thể được phát hiện ở bệnh nhân ung thư phổi tế bào không nhỏ chiếm khoảng 35-50%, ung thư đại trực tràng chiếm 12% và ung thư thực quản chiếm 11%.
- Đột biến gen JAK2 có thể được phát hiện ở bệnh nhân bị chứng đa hồng cầu nguyên phát, tăng tiểu cầu bản chất hoặc bị xơ hóa tủy xương.
- Đột biến gen PIK3CA có thể được phát hiện ở bệnh nhân bị ung thư vú chiếm khoảng 18-40%, ung thư đại trực tràng từ 13-32%, ung thư dạ dày chiếm khoảng 7-25%, ung thư não chiếm 27%, ung thư phổi chiếm từ 1-3% hoặc ung thư buồng trứng là 9%. Đột biến gen cũng liên quan đến sự kháng đối với điều trị đích chống EGFR, đột biến trên exon 20 làm mất tác dụng của thuốc cetoximab.
- Đột biến gen NPM1 có thể được phát hiện ở bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu tủy bào cấp.
Trong nhiều năm qua, công nghệ giải trình tự gen đã được ứng dụng thành công trên thực tế để xác định đột biến mới của nhiều dạng ung thư như ung thư bàng quang, ung thư tuyến tụy, ung thư biểu mô tế bào thận, ung thư phổi tế bào nhỏ, ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt, ung thư đại trực tràng,…
Xét nghiệm giải trình tự gen thế hệ mới và ứng dụng trong chẩn đoán trước sinh
2.2 Chẩn đoán bệnh não và thần kinh
Thoái hóa thần kinh là một bệnh lý được đặc trưng bởi sự rối loạn chức năng và sự chết của các tế bào của hệ thần kinh. Điều này dẫn đến sự suy giảm chức năng vận động và mất trí nhớ. Bệnh thoái hóa thần kinh bao gồm bệnh prion, parkinson, huntington, teo cơ lateral sclerosis và các loại bệnh mất trí nhớ. Trong đó, bệnh Alzheimer là phổ biến nhất, một số đột biến gen được xác nhận có liên quan đến và nhiều kiểu gen đang được nghiên cứu giúp chẩn đoán và phát triển các loại thuốc có hiệu quả.
Hiện nay một số đột biến DNA khác có liên quan đến bệnh lý thần kinh cũng được phát hiện. Ví dụ như các đột biến gen IDH1 và IDH2 có thể được phát hiện ở bệnh nhân mắc bệnh như u thần kinh đệm hoặc bệnh bạch cầu tủy bào cấp.
2.3 Chẩn đoán di truyền
Các rối loạn di truyền thường khá hiếm gặp. Một số rối loạn di truyền có thể hoặc không thể được truyền từ cha mẹ. Bên cạnh đó, các rối loạn khác hầu như luôn gây nên bởi các đột biến mới hoặc do những thay đổi của DNA.
Hiện nay giải trình tự gen cho phép phát hiện nhiều bệnh di truyền, có thể phát hiện các đột biến điểm của DNA ty thể trong các bệnh di truyền như: bệnh não cơ ty thể với sự nhiễm acid lactic, bệnh thần kinh quang di truyền leber, yếu cơ thần kinh, động kinh rung giật cơ với các sợi đỏ, mất điều hòa và viêm võng mạc sắc tố.
Chẩn đoán bệnh não và thần kinh là ứng dụng của giải trình tự gen
2.4 Xác định type và các allel kháng nguyên bạch cầu người có liên quan đến bệnh
Hệ thống kháng nguyên bạch cầu người là tên vị trí của các gen mã hóa cho phức hợp hòa hợp mô chủ yếu ở người. Hệ thống này gồm vài trăm gen nằm ở nhiễm sắc thể số 6, mã hóa cho nhiều protein quan trọng của hệ thống miễn dịch. Hệ thống kháng nguyên xác định các tế bào của một cá thể, phân biệt với các cá thể khác có hệ thống kháng nguyên bạch cầu khác.
Hai nhóm kháng nguyên bạch cầu chính là kháng nguyên loại I và loại II, có vai trò miễn dịch khác nhau. Hệ thống kháng nguyên bạch cầu loại I có trên bề mặt của hầu hết các tế bào có nhân của cơ thể, chúng gắn với các peptide được cắt ra từ các kháng nguyên được tạo ra trong tế bào, các kháng nguyên này có thể là các protein của cơ thể hoặc của virus hay vi khuẩn nội bào. Hệ thống kháng nguyên bạch cầu loại II chỉ có trên một số loại tế bào của hệ miễn dịch như các tế bào trình diện kháng nguyên hoặc các lympho B đã hoạt hóa. Các tế bào này thực bào các kháng nguyên biến chúng thành các đoạn peptide trước khi gắn với kháng nguyên bạch cầu loại II, rồi thể hiện trên màng tế bào.
2.5 Chẩn đoán nhiễm virus, nấm, vi khuẩn
Giải trình tự gen có thể giúp phát hiện để chẩn đoán nhiễm các loại virus như:
- Virus: phát hiện các đột biến kháng thuốc của virus viêm gan B, xác định genotype virus viêm gan C, xác định type HIV, nhiễm cúm A, AH5, nhiễm HPV, SARS, nhiễm Chlamydia trachomatis, thủy đậu, HSV, CMV,…
- Vi khuẩn: phát hiện nhiễm vi khuẩn helicobacter pylori, ký sinh trùng sốt rét, sự kháng thuốc của vi khuẩn lao.
- Nấm: phát hiện nhiễm các loại nấm C. albicans, C. tropicalis, C. glabrata,…
Tóm lại, ứng dụng của giải trình tự gen được sử dụng phổ biến rộng rãi, và đem lại nhiều ưu điểm vượt trội trong lĩnh vực y học lâm sàng. Từ đó, giúp phát hiện nhiều đột biến DNA có liên quan đến ung thư, nhằm chẩn đoán nguy cơ mắc bệnh, tiên lượng và điều trị, chẩn đoán một số bệnh não, thần kinh và nhiều bệnh di truyền khác,…
Theo dõi website Bệnh viện Đa khoa Quốc tế Vinmec để nắm thêm nhiều thông tin sức khỏe, dinh dưỡng, làm đẹp để bảo vệ sức khỏe cho bản thân và những người thân yêu trong gia đình.
Để được tư vấn trực tiếp, Quý Khách vui lòng bấm số 1900 232 389 (phím 0 để gọi Vinmec) hoặc đăng ký lịch khám tại viện TẠI ĐÂY. Nếu có nhu cầu tư vấn sức khỏe từ xa cùng bác sĩ Vinmec, quý khách đặt lịch tư vấn TẠI ĐÂY. Tải ứng dụng độc quyền MyVinmec để đặt lịch nhanh hơn, theo dõi lịch tiện lợi hơn
