Gen, DNA, Di truyền học và những điều cần biết

Gen, DNA, Di truyền học là gì? Đột biến gen là gì và đột biến xảy ra như thế nào? Các biến thể trong gen? Xét nghiệm NIPT cho DNA khối u tuần hoàn trong máu là gì? Cha đẻ di truyền y học là ai? Xét nghiệm di truyền có thể cho tôi biết liệu tôi có bị ung thư không?

DNA Medical Technology | 14-08-2019


Dự án bộ gen con người ban đầu, được hoàn thành cách đây hơn một thập kỷ, nhằm đọc 3 tỷ chữ cái tạo nên mã di truyền của con người. 23,000 gen, hơn 6000 bệnh học. Được chia thành nhiều chuyên khoa ung thư, tim mạch...

Chi phí xét nghiệm ADN đã giảm đáng kể. Kết quả là, trình tự DNA hiện được sử dụng thường quy để chẩn đoán y tế tại Hoa Kỳ.

Giải trình tự toàn bộ exome (còn gọi là WES, viết tắt của Whole exome sequencing) là kĩ thuật giải trình tự đồng thời cho toàn bộ gen mã hoá, toàn bộ promoters, tất cả trình tự giữa exon/intron, và các intron mã hoá nhận diện khác.

Hiện tại WES có thể kiểm tra 6000 thư viện bệnh học và các gói sức khoẻ kèm theo.

Hiện nay, cộng đồng khoa học ACMG (American College of Medical Genetics

https://www.acmg.net/) đã xác định được 59 gen có sự hiện diện của các dạng biến thể bệnh học cụ thể dự đoán sự xuất hiện của các bệnh nghiêm trọng như ung thư hoặc bệnh tim, có thể ngăn ngừa hoặc điều trị nếu chẩn đoán sớm.

Toàn bộ hệ gen exome (WES) sẽ báo cáo cho 59 gen này, và những người thử nghiệm có kết quả “dương tính” sẽ được tư vấn di truyền và được giới thiệu đến nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc chính của họ để bắt đầu một kế hoạch giám sát hoặc điều trị.

Ví dụ, các biến thể cụ thể trong gen BRCA1 hoặc BRCA2 đã được chứng minh là làm tăng đáng kể khả năng phát triển ung thư vú và buồng trứng, cũng như một số loại ung thư khác.

Một biến thể trong gen VHL có thể dẫn đến hội chứng Von Hippel-Lindau, một tình trạng di truyền hiếm gặp gây ra các khối u phát triển từ các mạch máu. Một biến thể trong gen RB1 đã được chứng minh là làm tăng nguy cơ phát triển ung thư võng mạc của một người, một loại ung thư bắt đầu ở phần sau của mắt được gọi là võng mạc.

Các biến thể khác trong các nhóm của một số gen liên quan đến nguy cơ mắc các rối loạn như bệnh cơ tim (bệnh cơ tim), rối loạn nhịp tim (nhịp tim bất thường và nguy cơ tử vong đột ngột) và tăng cholesterol máu (mức cholesterol cao trong máu).

Các biến thể trong mỗi gen này là tiềm ẩn nguy cơ bệnh, có nghĩa là có các liệu pháp hiện có có thể ngăn ngừa bệnh phát triển hoặc giảm thiểu tác động của nó.
 

Cha đẻ di truyền y học là ai?

Victor McKusick]. [ca. 1990s].

Victor McKusick (1921-2008) được coi là cha đẻ của di truyền y học. Một nhà lâm sàng sáng tạo, nhà giáo dục y khoa và nhà nghiên cứu, ông đã thiết lập chương trình và phòng khám di truyền y tế đầu tiên tại Johns Hopkins vào năm 1957, được hình thành và biên soạn quyển Mendelian Inheritance in Man một danh mục cập nhật hàng năm về kiểu hình của con người (được xuất bản lần đầu vào năm 1966 và hiện được xuất bản trực tuyến), và tiến hành các nghiên cứu mang tính bước ngoặt về rối loạn di truyền trong người Amish (là một nhóm các tín hữu Kitô giáo duy truyền thống, có liên hệ gần gũi nhưng khác biệt với các giáo hội Mennonite, mà cả hai nhóm đều chia sẻ chung nguồn gốc Anabaptist từ Thụy Sĩ).

Ông là một người ủng hộ sớm lập bản đồ bộ gen của con người, và tham gia chặt chẽ vào những năm đầu của Dự án Bộ gen Con người, và là chủ tịch sáng lập Tổ chức Bộ gen Con người (Human Genome Organization - HUGO). Năm 1997 công nhận những đóng góp suốt đời của mình, ông đã nhận được giải thưởng Lasker cho thành tựu đặc biệt trong khoa học y tế.

Tài liệu tham khảo: https://profiles.nlm.nih.gov/JQ/

Đột biến gen là gì và đột biến xảy ra như thế nào?

Một đột biến gen là một sự thay đổi vĩnh viễn trong chuỗi DNA tạo nên một gen, sao cho trình tự khác với những gì được tìm thấy ở hầu hết mọi người.

Các đột biến có nhiều dạng; chúng có thể ảnh hưởng đến bất cứ nơi nào từ một khối xây dựng DNA đơn lẻ (hoặc đôi) đến một phân đoạn lớn của nhiễm sắc thể bao gồm nhiều gen.

Các đột biến gen có thể được phân loại theo hai cách chính:    

Đột biến di truyền được thừa hưởng từ cha mẹ và có mặt trong suốt cuộc đời của một người trong hầu hết mọi tế bào trong cơ thể. Những đột biến này còn được gọi là đột biến germline (đột biến dòng mầm) vì chúng có mặt trong trứng của cha mẹ hoặc tế bào tinh trùng, còn được gọi là tế bào mầm.

Khi trứng và tế bào tinh trùng dung hợp, tế bào trứng thụ tinh thu được DNA từ cả cha lẫn mẹ. Nếu DNA này có đột biến, đứa trẻ phát triển từ trứng thụ tinh sẽ có đột biến ở mỗi tế bào của chúng.

Các đột biến gen mắc phải (hoặc đột biến soma) xảy ra tại một thời điểm nào đó trong cuộc đời của một người và chỉ xuất hiện trong một số tế bào, không phải trong mọi tế bào cơ thể.

Những thay đổi này có thể được gây ra bởi các yếu tố môi trường như lối sống, khói thuốc, bức xạ cực tím từ mặt trời, hoặc có thể xảy ra nếu một lỗi được thực hiện khi bản sao DNA trong quá trình phân chia tế bào.

Các đột biến gen có được trong các tế bào soma (các tế bào không phải là tinh trùng và tế bào trứng) không thể được truyền cho thế hệ tiếp theo.

Đột biến de novo là gì:

Những thay đổi di truyền được mô tả là đột biến de novo (mới) có thể là di truyền hoặc soma. Trong một số trường hợp, đột biến xảy ra trong trứng của một người hoặc tế bào tinh trùng nhưng không có trong bất kỳ tế bào nào khác của người đó.

Trong các trường hợp khác, đột biến xảy ra trong trứng thụ tinh ngay sau khi các tế bào trứng và tinh trùng đoàn kết.(Thường thì không thể biết chính xác khi nào đột biến de novo xảy ra.) Khi trứng thụ tinh phân chia, mỗi tế bào kết quả trong phôi đang phát triển sẽ có đột biến.

Đột biến De novo có thể giải thích các rối loạn di truyền trong đó một đứa trẻ bị ảnh hưởng có đột biến ở mọi tế bào trong cơ thể nhưng cha mẹ thì không, và không có tiền sử gia đình của rối loạn này.

Đột biến thể khảm (mosaic) là gì:

Thể khảm (mosaic): đột biến xảy ra trong một tế bào duy nhất sớm trong phát triển phôi thai có thể dẫn đến một tình huống gọi là khảm. Những thay đổi di truyền này không có trong trứng của cha mẹ hoặc tế bào tinh trùng, hoặc trong trứng thụ tinh, nhưng xảy ra một chút sau đó khi phôi bao gồm nhiều tế bào.

Khi tất cả các tế bào phân chia trong quá trình tăng trưởng và phát triển, các tế bào phát sinh từ tế bào với gen bị thay đổi sẽ có đột biến, trong khi các tế bào khác thì không.

Tùy thuộc vào đột biến và số lượng tế bào bị ảnh hưởng, chủ nghĩa khảm có thể hoặc không gây ra các vấn đề về sức khỏe.

Biến thể đa hình gen là gì? 

Hầu hết các đột biến gen gây bệnh là không phổ biến trong dân số nói chung. Tuy nhiên, những thay đổi di truyền khác xảy ra thường xuyên hơn. Sự thay đổi di truyền xảy ra ở hơn 1% dân số được gọi là đa hình. Chúng đủ phổ biến để được coi là một biến thể bình thường trong DNA.

Đa hình chịu trách nhiệm cho nhiều sự khác biệt bình thường giữa những người như màu mắt, màu tóc và loại máu. Mặc dù nhiều đa hình không có tác động tiêu cực đến sức khỏe của một người, nhưng một số biến thể này có thể ảnh hưởng đến nguy cơ phát triển các rối loạn nhất định.

Tất cả các đột biến gen có ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển không?

Không; chỉ một tỷ lệ nhỏ các đột biến gây ra rối loạn di truyền - hầu hết không có tác động đến sức khỏe hoặc sự phát triển. Ví dụ, một số đột biến thay đổi trình tự DNA của gen nhưng không thay đổi chức năng của protein do gen tạo ra.

Bởi vì mã di truyền của một người có thể có một số lượng lớn các đột biến không ảnh hưởng đến sức khỏe, việc chẩn đoán các điều kiện di truyền có thể khó khăn. Đôi khi, các gen được cho là liên quan đến một tình trạng di truyền đặc biệt có đột biến, nhưng liệu những thay đổi này có liên quan đến sự phát triển của tình trạng chưa được xác định hay không; những thay đổi di truyền này được gọi là các biến thể không có ý nghĩa (variants of unknown significance - VUS).

DNA ti thể là gì? có ảnh hưởng đến sức khỏe và sự phát triển không?

Ti thể là các cấu trúc trong các tế bào chuyển đổi năng lượng từ thực phẩm thành dạng mà các tế bào có thể sử dụng. Mặc dù hầu hết DNA được đóng gói trong nhiễm sắc thể trong hạt nhân, ty thể cũng có một lượng nhỏ DNA của chúng (được gọi là DNA ti thể). Những đột biến này làm gián đoạn khả năng tạo ra năng lượng hiệu quả cho tế bào của ty thể.

Các đột biến trong DNA ti thể thường liên quan đến nhiều hệ thống cơ quan. Ảnh hưởng của những tình trạng này rõ rệt nhất trong các cơ quan và mô cần nhiều năng lượng (như tim, não và cơ).

Mặc dù hậu quả sức khỏe của các đột biến DNA ti thể di truyền rất khác nhau, các đặc điểm thường xuyên quan sát bao gồm yếu cơ và nhược cơ, các vấn đề về chuyển động, tiểu đường, suy thận, bệnh tim, mất chức năng trí tuệ (mất trí nhớ), mất thính lực và bất thường liên quan đến mắt và thị giác.

Sự tích tụ các đột biến soma trong DNA ti thể có liên quan đến một số dạng ung thư và tăng nguy cơ một số rối loạn liên quan đến tuổi như bệnh tim, bệnh Alzheimer và bệnh Parkinson.

Ngoài ra, nghiên cứu cho thấy rằng sự tích lũy tiến bộ của những đột biến này trong suốt cuộc đời của một người có thể đóng một vai trò trong quá trình lão hóa bình thường.

Tiên lượng của tình trạng di truyền là gì?

Tiên lượng của một tình trạng di truyền là bao gồm dự báo, xem xét hệ quả tất yếu trải dài theo thời gian và kết quả sức khoẻ một người. Khi các chuyên gia y tế đề cập đến tiên lượng bệnh, có nghĩa là cơ hội phục hồi, cơ hội thử nghiệm điều trị mới (clinical trial).

Hầu hết các bệnh di truyền đều kéo dài suốt đời và phải được quản lý diễn tiến bệnh hơn là chữa khỏi hoàn toàn. Một số bệnh di truyền có cơ hội thử nghiệm liệu pháp mới mở cơ hội chữa trị. 

Tiên lượng bệnh có nhiều khía cạnh, bao gồm:   

Mất bao lâu một người mắc chứng rối loạn này có thể sống (liên quan tuổi thọ)    

Cho biết các dấu hiệu và triệu chứng xấu đi (và nhanh như thế nào) hoặc ổn định theo thời gian như thế nào   

Chất lượng cuộc sống, sinh hoạt hàng ngày thế nào để giảm nguy cơ. 

Tiềm năng biến chứng và các vấn đề sức khỏe liên quan

Tiên lượng ung thư là gì?

Nếu bạn bị ung thư, bạn có thể có câu hỏi về mức độ nghiêm trọng của ung thư và cơ hội sống sót của bạn. Ước tính về cách bệnh sẽ xảy ra với bạn được gọi là tiên lượng. Nó có thể được khó hiểu những gì tiên lượng có nghĩa là và cũng khó nói, ngay cả đối với các bác sĩ.

Một số yếu tố ảnh hưởng đến tiên lượng bao gồm:    

Loại ung thư và vị trí của nó trong cơ thể bạn    

Các giai đoạn của bệnh ung thư, trong đó đề cập đến kích thước của bệnh ung thư và nếu nó đã lan đến các bộ phận khác của cơ thể của bạn    

Mức độ ung thư, trong đó đề cập đến sự bất thường của các tế bào ung thư dưới kính hiển vi. Lớp cung cấp những manh mối về việc ung thư có thể phát triển và lây lan nhanh như thế nào.   

Một số đặc điểm của tế bào ung thư    

Tuổi của bạn và mức độ khỏe mạnh của bạn trước khi bị ung thư    

Cách bạn đối phó với điều trị

Khi bạn bị ung thư, bạn và những người thân yêu của bạn đối mặt với nhiều ẩn số. Hiểu được bệnh ung thư của bạn và biết những gì mong đợi có thể giúp bạn và những người thân yêu của bạn đưa ra quyết định. 

Một số quyết định bạn có thể phải đối mặt bao gồm:    

Cách điều trị nào là tốt nhất cho bạn    

Nếu bạn muốn điều trị đích, thử nghiệm liệu trị mới lâm sàng

Cách chăm sóc bản thân tốt nhất và quản lý các tác dụng phụ của điều trị    

Cách xử lý các vấn đề về tài chính

Số liệu thống kê thường được sử dụng nhất bao gồm:

Ung thư cụ thể sống sót (Cancer-specific survival)
    Đây là tỷ lệ phần trăm bệnh nhân có một loại cụ thể và giai đoạn ung thư, chưa mất vì ung thư trong một khoảng thời gian nhất định sau khi chẩn đoán. Khoảng thời gian có thể là 1 năm, 2 năm, 5 năm, vv, với 5 năm là khoảng thời gian thường được sử dụng nhất. Sự sống sót cụ thể của ung thư còn được gọi là sự sống còn của bệnh. Trong hầu hết các trường hợp, tỷ lệ sống sót của ung thư dựa trên nguyên nhân tử vong được liệt kê trong hồ sơ y tế.

Sinh tồn tương đối (Relative survival)
   Thống kê này là một phương pháp khác được sử dụng để ước tính sự sống còn của ung thư mà không sử dụng thông tin về nguyên nhân gây tử vong. Đó là tỷ lệ phần trăm bệnh nhân ung thư đã sống sót trong một khoảng thời gian nhất định sau khi chẩn đoán so với những người không bị ung thư.

Tổng thể sống sót (overall survival)
    Đây là tỷ lệ phần trăm những người có một loại cụ thể và giai đoạn ung thư không chết vì bất kỳ nguyên nhân nào trong một khoảng thời gian nhất định sau khi chẩn đoán.

Sự sống còn không bệnh tật (disease-free survival)
    Thống kê này là tỷ lệ phần trăm bệnh nhân không có dấu hiệu ung thư trong một khoảng thời gian nhất định sau khi điều trị. Các tên khác cho số liệu thống kê này là sự tồn tại tự do (recurrence-free survival) hoặc không có sự tiến triển (progression-free survival).

Một khuynh hướng di truyền (đôi khi còn được gọi là tính nhạy cảm di truyền) là gì

Một khuynh hướng di truyền (genetic predisposition hoặc genetic susceptibility) là một khả năng gia tăng phát triển một bệnh cụ thể dựa trên trang điểm di truyền của một người. Một khuynh hướng di truyền là kết quả của các biến thể di truyền cụ thể thường được thừa hưởng từ cha mẹ. Những thay đổi di truyền này góp phần vào sự phát triển của bệnh nhưng không trực tiếp gây ra bệnh. Một số người có một biến thể di truyền định trước sẽ không bao giờ mắc bệnh trong khi những người khác sẽ, ngay cả trong cùng một gia đình.

Các biến thể di truyền có thể có tác động lớn hoặc nhỏ đối với khả năng phát triển một bệnh cụ thể. Ví dụ, một số đột biến trong gen BRCA1 hoặc BRCA2 làm tăng đáng kể nguy cơ phát triển ung thư vú và ung thư buồng trứng. Các biến thể ở các gen khác, chẳng hạn như BARD1BRIP1, cũng làm tăng nguy cơ ung thư vú, nhưng sự đóng góp của những thay đổi di truyền đối với nguy cơ tổng thể của một người dường như nhỏ hơn nhiều.

Những rối loạn nào được bao gồm trong sàng lọc trẻ sơ sinh?

Các tình trạng này bao gồm phenylketonuria (PKU), xơ nang phổi (cystic fibrosis), bệnh hồng cầu hình liềm, bệnh tim bẩm sinh quan trọng, mất thính giác và những bệnh khác. Một số tiểu bang kiểm tra các rối loạn bổ sung. Hầu hết các điều kiện bao gồm trong tầm soát trẻ sơ sinh có thể gây ra vấn đề sức khỏe nghiêm trọng nếu điều trị không được bắt đầu ngay sau khi sinh. Nhận diện nhanh chóng và quản lý các điều kiện này có thể ngăn ngừa các biến chứng đe dọa tính mạng.

Xét nghiệm ADN di truyền có thể cho tôi biết liệu tôi có bị ung thư không?

Nhiều yếu tố khác, bao gồm giới tính, tuổi tác, chế độ ăn uống và tập thể dục, nền dân tộc, tiền sử ung thư trước đây, các yếu tố nội tiết và sinh sản, và tiền sử gia đình cũng góp phần vào nguy cơ ung thư tổng thể của một người.

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cho phép kiểm tra di truyền trực tiếp đến người tiêu dùng như, 23andMe, đưa ra một thử nghiệm về nguy cơ ung thư. Xét nghiệm này tìm kiếm ba biến thể cụ thể trong hai gen: BRCA1BRCA2 (hai đột biến phổ biến trong gen BRCA1 (185delAG và 5382insC) và một đột biến phổ biến trong gen BRCA2 (6174delT).

Người ta tin rằng ba đột biến này chiếm 26% các đột biến cho ung thư vú và / hoặc buồng trứng trong quần thể người Do thái Ashkenazi) . Những biến thể này có liên quan đến tăng nguy cơ ung thư vú, ung thư buồng trứng và các dạng ung thư tiềm ẩn khác ở người Ashkenazi (Đông Âu) tổ tiên Do Thái.

Các nhà nghiên cứu ước tính rằng 5 đến 10 phần trăm của tất cả các bệnh ung thư là di truyền trong gia đình. Một số bệnh ung thư có liên quan đến đột biến di truyền trong các gen cụ thể, chẳng hạn như BRCA1 hoặc BRCA2. Hơn 1.000 biến thể trong mỗi gen này có liên quan đến tăng nguy cơ ung thư.

Tuy nhiên, xét nghiệm di truyền trực tiếp cho người tiêu dùng được FDA chấp thuận chỉ phân tích ba trong số các biến thể này. Các biến thể trong bài kiểm tra phổ biến hơn nhiều so với người Do Thái Ashkenazi so với người thuộc các dân tộc khác, vì vậy nếu bạn không thuộc di sản Do Thái Ashkenazi, kết quả có thể không hữu ích cho bạn.

Bởi vì các biến thể được bao gồm trong thử nghiệm là không phổ biến, hầu hết mọi người sẽ có kết quả âm tính. Một kết quả âm tính không có nghĩa là bạn sẽ không bao giờ bị ung thư. Tương tự, một kết quả dương tính (một kết quả chỉ ra một biến thể di truyền liên quan đến ung thư) không có nghĩa là bạn chắc chắn sẽ phát triển ung thư.

Xét nghiệm NIPT cho DNA khối u tuần hoàn trong máu là gì? và nó được sử dụng như thế nào để chẩn đoán và kiểm soát ung thư?

DNA khối u tuần hoàn (ctDNA) được tìm thấy trong máu và đề cập đến DNA đến từ các tế bào ung thư và khối u. Hầu hết DNA nằm bên trong nhân tế bào. Khi khối u phát triển, tế bào chết và được thay thế bởi những tế bào mới. Các tế bào chết bị phá vỡ và nội dung của chúng, kể cả DNA, được giải phóng vào máu. ctDNA là những mẩu DNA nhỏ.

Hướng dẫn điều trị khối u cụ thể. Phân tích hệ gen của các tế bào khối u bằng cách sử dụng ctDNA có thể giúp các bác sĩ xác định phương pháp điều trị nào có hiệu quả nhất. Tuy nhiên, hiện nay, sự chấp thuận của Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ về thử nghiệm ctDNA để cá nhân hóa việc điều trị ung thư bị hạn chế. Theo dõi điều trị. Việc giảm số lượng ctDNA cho thấy khối u đang co lại và điều trị thành công.

Tags:

Đăng ký tư vấn

Ung thư di truyền