Nghiên cứu đột biến gen alpha globin gây bệnh thalassemia tại Đại học Quốc gia Hà Nội

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đột biến gen alpha globin gây bệnh thalassemia bằng kỹ thuật PCR đa mồi 21, cung cấp kiến thức chuyên sâu.

• Tác giả: Trần Tuấn Anh
• Người hướng dẫn: PGS. Võ Thị Thương Lan
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Đột Biến Gen Alpha Globin Và Bệnh Thalassemia
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• BẢNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ALPHA THALASSEMIA
• 1.1.1. Sơ lược về bệnh thalassemia
• 1.1.2. Cơ chế sinh bệnh
• 1.1.3. Bệnh alpha thalassemia, đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng
• 1.1.4. Cơ sở phân tử bệnh alpha thalassemia
• 1.1.5. Cấu trúc và tổ chức cụm gen globin ở người
• 1.1.6. Cơ chế phát sinh đột biến
• 1.2. SÀNG LỌC NGƯỜI MANG GEN VÀ CHẨN ĐOÁN BỆNH ALPHA THALASSEMIA
• 1.2.1. Chiến lược sàng lọc người mang gen bệnh thalassemia
• 1.2.2. Các phương pháp sàng lọc và chẩn đoán bệnh
• 1.2.2.1. Phương pháp huyết học
• 1.2.2.2. Phân tích thành phần hemoglobin
• 1.2.2.3. Phân tích tỷ lệ tổng hợp chuỗi alpha/beta-globin
• 1.2.2.4. Phương pháp sinh học phân tử
• 1.3. PHƯƠNG PHÁP PCR ĐA MỒI TRONG CHẨN ĐOÁN BỆNH ALPHA THALASSEMIA
• 1.4. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. NGUYÊN LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ
• 1.4.2. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4.3.1. Phương pháp xác định nồng độ ADN bằng đo quang phổ
• 1.4.3.2. Kỹ thuật PCR đa mồi
• 1.4.3.3. Phương pháp điện di
• 1.4.3.4. Phương pháp tách dòng
• 1.4.3.5. Biến nạp bằng sốc nhiệt
• 1.4.3.6. Sàng lọc khuẩn lạc và nuôi tế bào bão hòa
• 1.5. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 1.5.1. ĐẶC ĐIỂM NHÓM BỆNH NHÂN NGHIÊN CỨU
• 1.5.2. KẾT QUẢ SÀNG LỌC ĐỘT BIẾN ĐƠN
• 1.5.2.1. Sàng lọc mất đoạn SEA
• 1.5.2.2. Sàng lọc hai mất đoạn THAI, FIL
• 1.5.2.3. Sàng lọc mất đoạn -α4
• 1.5.3. BIẾN NẠP, TÁCH DÒNG VÀ GIẢI TRÌNH TỰ ĐOẠN ĐỘT BIẾN
• 1.5.3.1. Kết quả sàng lọc khuẩn lạc mang đoạn đột biến SEA
• 1.5.3.2. Kết quả sàng lọc khuẩn lạc mang đoạn đột biến α4
• 1.5.3.3. Kết quả giải trình tự đoạn đột biến
• 1.5.4. KẾT QUẢ TỐI ƯU HÓA ĐIỀU KIỆN PHẢN ỨNG PCR ĐA MỒI
• 1.5.4.1. Tối ưu PCR với cặp mồi LIS và α2
• 1.5.4.2. Tối ưu PCR với 3 cặp mồi LIS, α2 và SEA
• 1.5.4.3. Tối ưu PCR với 4 cặp mồi LIS, α2, SEA và α4
• 1.5.4.4. Tối ưu PCR với 5 cặp mồi LIS, α2, SEA, α4
• 1.5.5. KẾT QUẢ PHÁT HIỆN ĐỘT BIẾN BẰNG PCR ĐA MỒI
• 1.6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Phụ lục 1 - Kết quả giải trình tự đoạn đột biến SEA
• Phụ lục 2 - Kết quả giải trình tự đoạn đột biến α4
• Phụ lục 3 - Kết quả phát hiện đột biến trên 100 mẫu bằng kỹ thuật PCR đa mồi
• Phụ lục 4 - Bảng tổng hợp kết quả xét nghiệm cận lâm sàng
• Phụ lục 5 - Những đột biến điểm gây α-thalassemia
• Phụ lục 6 - Những đột biến alpha-thalassemia trong khu vực Đông Nam Á

Tóm tắt

I. Tổng quan về đột biến gen alpha globin và bệnh thalassemia

Bệnh thalassemia là một trong những rối loạn di truyền phổ biến nhất, đặc biệt ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới. Đột biến gen alpha globin là nguyên nhân chính gây ra bệnh này. Gen alpha globin nằm trên nhiễm sắc thể 16, có vai trò quan trọng trong việc tổng hợp chuỗi alpha globin của hemoglobin. Khi có sự đột biến, quá trình tổng hợp này bị ảnh hưởng, dẫn đến các thể bệnh khác nhau của thalassemia. Việc hiểu rõ về cơ chế và ảnh hưởng của đột biến gen alpha globin là rất cần thiết để phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả.

1.1. Đột biến gen alpha globin và cơ chế gây bệnh thalassemia

Đột biến gen alpha globin có thể xảy ra dưới nhiều hình thức khác nhau, từ mất đoạn gen đến đột biến điểm. Những đột biến này dẫn đến sự thiếu hụt hoặc mất hoàn toàn chuỗi alpha globin, gây ra tình trạng thiếu máu và các biến chứng nghiêm trọng. Cơ chế sinh bệnh chủ yếu liên quan đến sự mất cân bằng giữa chuỗi alpha và beta globin, dẫn đến sự hình thành các thể vùi huyết sắc tố trong hồng cầu.

1.2. Tình hình bệnh thalassemia tại Việt Nam

Tại Việt Nam, bệnh thalassemia đang trở thành một vấn đề sức khỏe cộng đồng nghiêm trọng. Theo thống kê, khoảng 5,3 triệu người mang gen bệnh, với 2.400 trẻ sinh ra mỗi năm mắc bệnh. Việc sàng lọc và chẩn đoán sớm là rất quan trọng để giảm thiểu tác động của bệnh này đến chất lượng dân số.

II. Vấn đề và thách thức trong chẩn đoán bệnh thalassemia

Chẩn đoán bệnh thalassemia gặp nhiều thách thức do sự đa dạng của các đột biến gen alpha globin. Việc xác định chính xác các loại đột biến là rất quan trọng để đưa ra phương pháp điều trị phù hợp. Tuy nhiên, nhiều phương pháp hiện tại vẫn chưa đủ nhạy và chính xác để phát hiện tất cả các loại đột biến. Điều này dẫn đến việc nhiều bệnh nhân không được chẩn đoán kịp thời, gây ra những hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe.

2.1. Các phương pháp chẩn đoán hiện tại

Hiện nay, các phương pháp chẩn đoán bệnh thalassemia bao gồm xét nghiệm huyết học, phân tích thành phần hemoglobin và các kỹ thuật sinh học phân tử. Tuy nhiên, mỗi phương pháp đều có những hạn chế riêng, đặc biệt là trong việc phát hiện các đột biến gen hiếm gặp.

2.2. Thách thức trong việc phát hiện đồng thời nhiều đột biến

Một trong những thách thức lớn nhất trong chẩn đoán thalassemia là việc phát hiện đồng thời nhiều đột biến gen alpha globin. Việc này không chỉ tốn kém về chi phí mà còn đòi hỏi thời gian và công sức lớn. Do đó, cần có những nghiên cứu và cải tiến trong kỹ thuật chẩn đoán để nâng cao hiệu quả phát hiện.

III. Phương pháp PCR đa mồi trong chẩn đoán thalassemia

Kỹ thuật PCR đa mồi đã được áp dụng để phát hiện các đột biến gen alpha globin một cách hiệu quả. Phương pháp này cho phép khuếch đại nhiều đoạn gen khác nhau trong cùng một phản ứng, giúp tiết kiệm thời gian và chi phí. Việc tối ưu hóa điều kiện phản ứng PCR là rất quan trọng để đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy.

3.1. Nguyên lý của phương pháp PCR đa mồi

Phương pháp PCR đa mồi sử dụng nhiều cặp mồi để khuếch đại các đoạn gen khác nhau trong cùng một mẫu ADN. Điều này giúp phát hiện đồng thời nhiều loại đột biến, từ đó nâng cao khả năng chẩn đoán bệnh thalassemia.

3.2. Tối ưu hóa điều kiện phản ứng PCR

Tối ưu hóa điều kiện phản ứng PCR là một bước quan trọng để đảm bảo độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp. Các yếu tố như nồng độ mồi, nhiệt độ phản ứng và thời gian khuếch đại cần được điều chỉnh phù hợp để đạt được kết quả tốt nhất.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu về đột biến gen alpha globin

Nghiên cứu về đột biến gen alpha globin không chỉ giúp hiểu rõ hơn về cơ chế gây bệnh thalassemia mà còn mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị và can thiệp sớm. Việc phát hiện sớm các đột biến gen có thể giúp giảm thiểu tác động của bệnh đến sức khỏe cộng đồng.

4.1. Các ứng dụng trong y học

Các nghiên cứu về đột biến gen alpha globin đã dẫn đến việc phát triển các phương pháp điều trị mới, bao gồm liệu pháp gen và các phương pháp điều trị thay thế. Những tiến bộ này có thể giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho bệnh nhân thalassemia.

4.2. Tác động đến chính sách y tế

Nghiên cứu về thalassemia cũng có tác động lớn đến chính sách y tế, đặc biệt là trong việc xây dựng các chương trình sàng lọc và can thiệp sớm. Việc này không chỉ giúp giảm thiểu số trẻ sinh ra mắc bệnh mà còn nâng cao nhận thức cộng đồng về bệnh thalassemia.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu về thalassemia

Nghiên cứu về đột biến gen alpha globin và bệnh thalassemia đang ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh gia tăng số lượng bệnh nhân. Việc phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả là cần thiết để giảm thiểu tác động của bệnh đến sức khỏe cộng đồng. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều tiến bộ trong việc quản lý và điều trị bệnh thalassemia.

5.1. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc phát triển các phương pháp chẩn đoán nhanh và chính xác hơn, cũng như các liệu pháp điều trị mới. Việc này sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc quản lý bệnh thalassemia.

5.2. Tầm quan trọng của giáo dục cộng đồng

Giáo dục cộng đồng về bệnh thalassemia và các đột biến gen alpha globin là rất quan trọng. Việc nâng cao nhận thức sẽ giúp giảm thiểu số trẻ sinh ra mắc bệnh và cải thiện chất lượng cuộc sống cho những người bị ảnh hưởng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Bệnh thalassemia là một trong những rối loạn di truyền phổ biến trên thế giới, đặc biệt tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới như Đông Nam Á. Ước tính hàng năm có khoảng 7,9 triệu trẻ em sinh ra với dị tật bẩm sinh nghiêm trọng có nguồn gốc di truyền, trong đó rối loạn hemoglobin như thalassemia chiếm khoảng 307.897 trẻ. Tại Việt Nam, có khoảng 5,3 triệu người mang gen bệnh thalassemia, với 2.400 trẻ sinh ra mang gen bệnh mỗi năm, trong đó tần suất mang gen α-thalassemia chiếm khoảng 2,1% dân số. Bệnh gây ra thiếu hụt tổng hợp chuỗi α-globin, dẫn đến các biểu hiện lâm sàng từ nhẹ đến nặng, thậm chí tử vong ở thai nhi.

Mục tiêu nghiên cứu là xác định các đột biến gen alpha globin gây bệnh thalassemia bằng kỹ thuật PCR đa mồi, nhằm phát hiện đồng thời nhiều đột biến mất đoạn phổ biến trên cụm gen α-globin. Nghiên cứu được thực hiện trên 100 mẫu máu ngoại vi thu thập từ Viện Huyết học - Truyền máu Trung ương trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2012. Ý nghĩa của nghiên cứu góp phần nâng cao hiệu quả sàng lọc và chẩn đoán bệnh thalassemia, giảm gánh nặng y tế và cải thiện chất lượng dân số.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cơ chế sinh bệnh thalassemia, đặc biệt là bệnh α-thalassemia do đột biến mất đoạn hoặc đột biến điểm trên cụm gen α-globin nằm trên nhiễm sắc thể 16p13.3. Cụm gen này bao gồm hai gen α1 và α2 mã hóa chuỗi α-globin, cùng với các gen giả và gen điều hòa. Đột biến mất đoạn lớn (αo-thalassemia) hoặc mất đoạn nhỏ (α+-thalassemia) làm giảm hoặc mất tổng hợp chuỗi α-globin, gây mất cân bằng chuỗi globin và dẫn đến thiếu máu nhược sắc, tan máu. Các đột biến phổ biến gồm mất đoạn --SEA, --THAI, --FIL, -α3.7, -α4.2.

Khái niệm chính bao gồm:

• Đột biến mất đoạn gen α-globin (αo và α+).
• PCR đa mồi (multiplex PCR) để phát hiện đồng thời nhiều đột biến.
• Tỷ lệ tổng hợp chuỗi α/β-globin và các chỉ số huyết học (MCV, MCH).
• Sàng lọc gen và chẩn đoán phân tử trong bệnh thalassemia.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu gồm 100 mẫu máu ngoại vi được lựa chọn dựa trên các chỉ số huyết học nghi ngờ thalassemia (MCV < 80 fl, MCH < 27 pg) từ Viện Huyết học - Truyền máu Trung ương. ADN được tách chiết bằng kit thương mại Reliaprep™ M Blood gDNA MiniPrep System, kiểm tra chất lượng bằng điện di gel agarose 1% và đo quang phổ (tỷ lệ A260/A280 từ 1,8 đến 2).

Phương pháp phân tích chính là kỹ thuật PCR đa mồi, thiết kế 5 cặp mồi phát hiện 5 mất đoạn phổ biến (--SEA, --THAI, --FIL, -α3.7, -α4.2) cùng cặp mồi nội kiểm LIS trên nhiễm sắc thể 17 và cặp mồi α2 để xác định trạng thái đồng hợp/dị hợp tử. Các điều kiện PCR được tối ưu hóa về nhiệt độ gắn mồi, tỷ lệ nồng độ mồi và bổ sung chất tăng cường như DMSO để khuếch đại vùng giàu GC. Sản phẩm PCR được phân tích bằng điện di gel agarose 1%, tách dòng bằng vector pTZ57R/T, biến nạp vào vi khuẩn E. coli JM109 và giải trình tự xác nhận đột biến.

Timeline nghiên cứu kéo dài từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2012, bao gồm các bước thu nhận mẫu, tách chiết ADN, tối ưu PCR đơn và đa mồi, sàng lọc mẫu bệnh phẩm, tách dòng và giải trình tự.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Chất lượng mẫu và đặc điểm huyết học: Trong 100 mẫu nghiên cứu, 98% bệnh nhân có biểu hiện thiếu máu, 91% có MCV < 80 fl hoặc MCH < 27 pg, trong đó 66% có cả hai chỉ số giảm. Điều này phù hợp với đặc điểm lâm sàng của bệnh thalassemia.

2. Tối ưu PCR đơn: Các cặp mồi LIS (2504 bp) và α2 (1836 bp) khuếch đại thành công, đảm bảo chất lượng ADN và kiểm tra trạng thái gen. Các cặp mồi phát hiện mất đoạn --SEA (1336 bp), --THAI (1144 bp), -α3.7 (2018 bp), -α4.2 (1638 bp) cũng được tối ưu thành công với sản phẩm đặc hiệu trên gel agarose.

3. Tỷ lệ đột biến phát hiện: Trong 100 mẫu, phát hiện 22 mẫu mang mất đoạn --SEA, 1 mẫu mang mất đoạn --THAI, 1 mẫu mang mất đoạn -α3.7. Không phát hiện mất đoạn --FIL do tần suất thấp và cỡ mẫu hạn chế.

4. Tách dòng và giải trình tự: Thành công trong việc tách dòng và giải trình tự đoạn đột biến --SEA và -α4.2, xác nhận tính chính xác của các cặp mồi thiết kế và quy trình PCR đa mồi.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy kỹ thuật PCR đa mồi là phương pháp hiệu quả để phát hiện đồng thời nhiều đột biến mất đoạn gen α-globin, giúp rút ngắn thời gian và giảm chi phí xét nghiệm so với PCR đơn. Tỷ lệ mất đoạn --SEA chiếm ưu thế phù hợp với báo cáo trong khu vực Đông Nam Á, phản ánh đặc điểm phân bố gen bệnh tại Việt Nam. Việc không phát hiện mất đoạn --FIL có thể do tần suất rất thấp hoặc cỡ mẫu chưa đủ lớn.

Các chỉ số huyết học MCV và MCH là công cụ sàng lọc hiệu quả, nhưng không thể phân biệt chính xác kiểu gen, do đó cần kết hợp với kỹ thuật phân tử để chẩn đoán chính xác. Kết quả giải trình tự đoạn đột biến khẳng định độ tin cậy của quy trình PCR đa mồi và thiết kế mồi.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tần suất các đột biến mất đoạn và bảng so sánh đặc điểm huyết học giữa các nhóm bệnh nhân mang đột biến và không mang đột biến, giúp minh họa rõ ràng mối liên hệ giữa kiểu gen và biểu hiện lâm sàng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai rộng rãi kỹ thuật PCR đa mồi: Áp dụng kỹ thuật này tại các cơ sở y tế tuyến tỉnh để nâng cao hiệu quả sàng lọc và chẩn đoán bệnh thalassemia, giảm chi phí và thời gian xét nghiệm.

2. Mở rộng cỡ mẫu nghiên cứu: Tăng số lượng mẫu bệnh nhân để phát hiện các đột biến hiếm gặp như mất đoạn --FIL, từ đó hoàn thiện bản đồ phân bố gen bệnh tại Việt Nam.

3. Đào tạo nhân lực chuyên môn: Tổ chức các khóa đào tạo kỹ thuật PCR đa mồi và phân tích dữ liệu cho cán bộ y tế nhằm đảm bảo chất lượng xét nghiệm và tư vấn di truyền.

4. Phát triển chương trình sàng lọc trước hôn nhân và trước sinh: Kết hợp xét nghiệm PCR đa mồi trong chương trình sàng lọc để giảm tỷ lệ trẻ sinh ra mang bệnh thalassemia, góp phần nâng cao chất lượng dân số.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà nghiên cứu di truyền học: Nghiên cứu sâu về cơ chế đột biến gen và phát triển kỹ thuật phân tử trong chẩn đoán bệnh di truyền.

2. Bác sĩ lâm sàng và chuyên gia huyết học: Áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả chẩn đoán và điều trị bệnh thalassemia.

3. Cán bộ y tế tuyến cơ sở: Nắm bắt kỹ thuật PCR đa mồi để triển khai sàng lọc và tư vấn di truyền tại địa phương.

4. Chính sách y tế và quản lý chương trình sức khỏe cộng đồng: Sử dụng dữ liệu để xây dựng chính sách sàng lọc và phòng chống bệnh thalassemia hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. PCR đa mồi là gì và ưu điểm của nó?
   PCR đa mồi là kỹ thuật sử dụng nhiều cặp mồi trong một phản ứng PCR để khuếch đại đồng thời nhiều đoạn ADN khác nhau. Ưu điểm là tiết kiệm thời gian, chi phí và giảm nguy cơ sai sót so với PCR đơn lẻ.

2. Tại sao cần phát hiện đồng thời nhiều đột biến mất đoạn?
   Bệnh α-thalassemia do nhiều loại đột biến mất đoạn khác nhau gây ra. Phát hiện đồng thời giúp chẩn đoán chính xác, tiết kiệm thời gian và chi phí xét nghiệm, đặc biệt trong các quần thể có đa dạng đột biến.

3. Các chỉ số huyết học MCV và MCH có vai trò gì trong sàng lọc?
   MCV và MCH giúp phát hiện hồng cầu nhỏ và nhược sắc, là dấu hiệu gợi ý thalassemia. Tuy nhiên, chỉ số này không thể xác định chính xác kiểu gen, cần kết hợp với xét nghiệm phân tử.

4. Tại sao mất đoạn --SEA phổ biến ở Đông Nam Á?
   Mất đoạn --SEA có nguồn gốc di truyền đặc trưng trong khu vực Đông Nam Á do sự phân bố gen bệnh và lịch sử di cư, dẫn đến tần suất cao trong quần thể dân cư.

5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
   Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong xây dựng phác đồ sàng lọc, đào tạo nhân lực, triển khai kỹ thuật PCR đa mồi tại các cơ sở y tế và phát triển chương trình tư vấn di truyền.

Kết luận

• Kỹ thuật PCR đa mồi đã được thiết kế và tối ưu thành công để phát hiện đồng thời 5 đột biến mất đoạn phổ biến trên gen α-globin gây bệnh thalassemia.
• Tỷ lệ mất đoạn --SEA chiếm ưu thế trong nhóm bệnh nhân nghiên cứu, phù hợp với đặc điểm phân bố gen bệnh tại Việt Nam.
• Các chỉ số huyết học MCV và MCH là công cụ sàng lọc hiệu quả nhưng cần kết hợp với kỹ thuật phân tử để chẩn đoán chính xác.
• Việc tách dòng và giải trình tự đoạn đột biến khẳng định độ chính xác của quy trình PCR đa mồi.
• Nghiên cứu mở ra hướng phát triển kỹ thuật sàng lọc và chẩn đoán thalassemia hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng dân số và giảm gánh nặng y tế.

Tiếp theo, cần mở rộng quy mô nghiên cứu, triển khai kỹ thuật PCR đa mồi tại các cơ sở y tế và phát triển chương trình sàng lọc toàn diện. Đề nghị các nhà nghiên cứu, bác sĩ và cán bộ y tế quan tâm áp dụng kết quả để nâng cao hiệu quả phòng chống bệnh thalassemia.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. TỔNG QUAN VỀ BỆNH ALPHA THALASSEMIA 1. Sơ lược về bệnh thalassemia Thalassemia là một trong những rối loạn di truyền nhiễm sắc thể thường, gây thiếu hụt tổng hợp một trong hai chuỗi alpha globin (α-globin) hoặc beta globin (β-globin).

Bệnh thalassemia được bác sĩ Thomas Cooley mô tả lâm sàng lần đầu tiên vào năm 1925 trên một số trẻ em người Ý, Hy Lạp và Xy-ri - với hồng cầu nhỏ, nhược sắc cùng hiện tượng tan máu mãn tính [10]. Do đó, bệnh được đặt tên là bệnh thiếu máu Cooley (hay bệnh thalassemia thể nặng sau này). Đến năm 1932, Wipple và Bradford đã đổi tên bệnh thiếu máu Cooley thành bệnh “Thalassemia” – bởi vì đến thời điểm đó bệnh chủ yếu được phát hiện ở vùng ven biển Địa Trung Hải (“thalassemia” có nguồn gốc từ chữ “thalasa” - trong tiếng Hy Lạp có nghĩa là “the sea” hay là bệnh vùng biển). Thalassemia được coi là hệ quả của một loạt các đột biến gen nhằm chống lại bệnh sốt rét.

Theo ưu thế dị hợp tử thì những người mang gen đột biến hay dị hợp tử đột biến có sức sống và khả năng kháng ký sinh trùng sốt rét tốt hơn người bình thường. Do đó bệnh rất phổ biến ở các vùng sốt rét lưu hành, các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới như Địa Trung Hải, Đông Nam Á, Ấn Độ, Đông Nam Trung Quốc, Bắc Mỹ [13]. Cơ chế sinh bệnh Hemoglobin (Hb) là phân tử có vai trò mang và vận chuyển oxy trong cơ thể. Một phân tử Hb bình thường (HbA) được cấu thành từ 2 chuỗi α-globin liên kết với 2 chuỗi β-globin và bốn nhân Hem có khả năng vận chuyển được bốn phân tử oxy.

Trong bệnh thalassemia có sự mất cân bằng tổng hợp giữa chuỗi α-globin và chuỗi β-globin. Do quá trình tổng hợp một trong hai chuỗi bị rối loạn gây thiếu hụt một loại chuỗi và thừa lượng chuỗi còn lại làm thay đổi tỷ lệ của các phân tử huyết sắc 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] tố và xuất hiện tình trạng bệnh lý. Số lượng chuỗi globin thừa sẽ trùng hợp tạo nên các thể vùi huyết sắc tố. Những thể vùi này không có tác dụng vận chuyển oxy mà chúng lắng xuống màng hồng cầu và nguyên sinh chất của hồng cầu.

Với hồng cầu ở máu ngoại vi, thể vùi huyết sắc tố làm thay đổi tính thấm, tính mềm dẻo của màng. Mặt khác nó cũng làm cho màng hồng cầu tăng diện tích tiếp xúc và dễ bị phá hủy bởi các tác nhân oxi hóa. Những tác hại trên của thể vùi huyết sắc tố làm hồng cầu bị vỡ sớm gây nên hiện tượng tan máu. Còn ở tủy xuơng, các thể vùi trên gắn lên nguyên sinh chất và màng của các hồng cầu non, làm hồng cầu bị chết trước khi trưởng thành, dẫn đến tăng sinh mạnh các hồng cầu non trong tủy, gây nên các biến dạng xương, tăng hấp thụ sắt gây ra nhiễm sắt cho cơ thể.

Đây là cơ chế chủ yếu gây ra những biến đổi về lâm sàng và huyết học ở những bệnh nhân thalassemia thể nặng [65]. Do vậy mà người mắc bệnh thalassemia thể nặng đòi hỏi phải được điều trị bằng truyền hồng cầu thay thế suốt đời và thải sắt định kỳ. Điều trị này khá tốn kém và dai dẳng làm số đông người bệnh hiện nay không được điều trị đầy đủ, đặc biệt tại các nước đang phát triển. Ngày nay, bệnh thalassemia được xem là một trong những nhóm bệnh di truyền đơn gen phổ biến nhất trong dân số thế giới.

Bệnh tập trung chủ yếu trong khu vực địa lý trải dài từ vùng biển Địa Trung Hải qua nhiều nước nhiệt đới bao gồm các nước Châu Phi cận Sahara, Trung Đông, Ấn Độ, Đông Nam Á và Indonesia [65]. Tần suất người mang gen bệnh dao động từ khoảng 3 – 10 % dân số, một số tộc người Ấn Độ tần suất mang gen rất cao 80 – 90 % dân số [25]. Theo số liệu của eatherall và Clegg năm 2001, số người mang gen bệnh chiếm khoảng 7 % dân số thế giới; mỗi năm có xấp x 300.000 trẻ em sinh ra bị mắc bệnh t halassemia, trong đó 80 % ở các nước thu nhập thấp và trung bình [65, 66]. Việt Nam, bệnh thalassemia được phát hiện lần đầu vào năm 1960 tại Bệnh viện Bạch Mai.

Những nghiên cứu được tiến hành từ đó đến nay cho t hấy tần suất mang gen bệnh thalassemia ở Việt Nam khá cao: alpha thalassemia (α- thalassemia) xấp x 2,1 %, beta thalassemia (β-thalassemia) xấp x 1,4 % dân số 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Việt Nam hiện đứng thứ 2 trong khu vực Đông Nam Á về số người mang gen với 5,3 triệu người mang gen bệnh và có tới 2.400 trẻ mang gen bệnh trong tổng số 1,4 triệu trẻ mới sinh hàng năm (430 mang β-thalassemia, 520 β-thalassemia/HbE, 1,050 HbH, 435 Hb Bart) [48]. 2,1 % dân số mang gen bệnh α-thalassemia và 62 % trẻ mang gen bệnh α-thalassemia (trong số 2.400 trẻ sinh ra mang gen thalassemia) là một cảnh báo nghiêm trọng về sự phổ biến của gen bệnh α-thalassemia trong cộng đồng. Bệnh alpha thalassemia, đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng Người bình thường có 4 alen trên 2 nhiễm sắc thể tương đồng được kí hiệu là αα/αα, bốn alen này chịu trách nhiệm tổng hợp nên chuỗi α-globin.

Chuỗi α-globin được tổng hợp tham gia cấu thành một số phân tử hemoglobin bao gồm: HbA ở người trưởng thành (alpha2 beta2), HbF trong bào thai (alpha2 gamma2) và một lượng nhỏ HbΑ2 (alpha2 delta2). Đột biến xảy ra trên cụm gen α-globin làm giảm hoặc mất tổng hợp chuỗi α-globin là nguyên nhân gây ra bệnh α-thalasemia. Đặc điểm lâm sàng của bệnh α-thalassemia được báo cáo lần đầu tiên vào cuối những năm 1950 và đầu năm 1960 với những bất thường về hemoglobin liên quan tới bệnh thiếu máu hồng cầu nhỏ, hồng cầu nhược sắc trong trường hợp không thiếu sắt [41, 46, 53]. Căn cứ vào đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và số lượng alen bị đột biến, bệnh α-thalassemia được chia thành 4 thể bệnh, cụ thể như sau: Người mang α-thalassemia thể ẩn phần lớn là do mất một alen (-α/αα).

Đặc điểm cận lâm sàng ở trẻ sơ sinh là huyết sắc tố Hb Bart (γ 4) tăng nhẹ (1 - 2 %) do chuỗi gamma (γ) dư thừa so với chuỗi alpha. Còn ở người trưởng thành có đặc trưng hồng cầu nhỏ và nhược sắc vừa phải, lượng HbΑ2 và HbF bình thường. Do đó, người mang α-thalassemia thể ẩn không phải sử dụng các liệu pháp điều trị. Bệnh α-thalassemia thể nhẹ là trường hợp còn hai alen có chức năng.

Hai alen còn lại có thể trên cùng một nhiễm sắc thể (cis α-thalassemia) - phổ biến ở Châu Á và Trung Đông hoặc trên hai nhiễm sắc thể (trans α-thalassemia) - phổ 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] biến ở Châu Phi [32]. Bệnh có biểu hiện thiếu máu nhẹ và đặc trưng bởi lượng Hb Bart (γ 4) tăng ở trẻ sơ sinh; tỷ lệ HbΑ2, HbF bình thường ở người trưởng thành và tỷ lệ tổng hợp chuỗi α/β-globin giảm còn 0,7 - 0,8. Các trường hợp mắc bệnh α- thalassemia thể nhẹ thường có kiểu gen đồng hợp tử một đột biến điểm hoặc dị hợp tử một đột biến điểm kết hợp với mất đoạn 1 gen [20]. Đôi khi bệnh nhân mang một đột biến điểm đồng hợp tử có đặc trưng lâm sàng của bệnh HbH thể nhẹ như trường hợp đồng hợp tử đột biến Hb Constant Spring là đột biến điểm phổ biến ở các nước châu Á [19, 52].

Bệnh HbH là tình trạng ch còn lại một alen có chức năng, thường do đột biến mất 3 alen (--/-α) hoặc mất 2 gen α kết hợp với một đột biến điểm (--/αNDα), dẫn đến dư thừa chuỗi β-globin và hình thành nên huyết sắc tố bất thường HbH (β4 ). Dạng bệnh có đột biến điểm kết hợp thường có đặc điểm lâm sàng nặng hơn dạng mất 3 gen. Theo báo cáo thống kê từ hơn 500 bệnh nhân tại bệnh viện Siriraj (Thái Lan), tần suất bệnh HbH do đột biến điểm (60 %) cao hơn đột biến mất đoạn (40 %) [63]. Đặc điểm lâm sàng của bệnh HbH từ nhẹ đến rất nặng là hội chứng phù thai HbH.

Hội chứng này được quan sát ở số ít trường hợp mang đột biến mất đoạn 2 gen kết hợp với một đột biến điểm tại codon 31 (GA) hoặc codon 59 (GA), tuy nhiên chưa có những hiểu biết rõ ràng về hội chứng này. Cấu trúc phân tử huyết sắc tố HbH không ổn định và chủ yếu bị tủa trong tế bào hồng cầu (ở dạng thể vùi) sau đó bị phá hủy sớm ở lách gây nên tình trạng tan máu [49]. Đặc điểm cận lâm sàng của bệnh HbH là thiếu máu, tan máu hồng cầu nhỏ, nhược sắc; các thông số tế bào máu: MCH ~ 18 pg, MCV khoảng 58 fl ở trẻ em và 64 fl ở người lớn, nồng độ hemoglobin 7 - 10 g/dL và tỷ lệ hồng cầu lưới 5 – 10 %; tỷ lệ tổng hợp chuỗi alpha/beta globin giảm còn 0,2 – 0,6 [19, 26]. Đặc điểm lâm sàng của bệnh là gan to, lách to, có biến dạng xương ở những bệnh nhân quá tải sắt.

Tuy nhiên, trường hợp quá tải sắt ch gặp ở những người bệnh lớn tuổi do việc truyền máu lặp lại hoặc do tăng hấp thu sắt. Khi người bệnh mang thai, tình trạng thiếu máu có thể xấu đi do tăng mức độ tan máu, có nguy cơ nhiễm trùng cao khi sử dụng thuốc oxi hóa. Vì vậy thai phụ phải tránh việc dùng thuốc oxi hóa trong thai kỳ [39]. 6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] Hội chứng phù thai Hb Bart thường gắn liền với sự vắng mặt cả 4 alen (--/--).

Do đó máu thai nhi không có HbF và HbA mà chủ yếu là huyết sắc tố Hb Bart (γ 4) và một lượng nhỏ Hb Portland 1 và Hb Portland 2 (zeta2 gamma2 và zeta2 beta2). Bệnh đặc trưng bởi thiếu máu rất nghiêm trọng (lượng Hb khoảng 3 – 8 g/dL); đặc điểm lâm sàng gan to, lách to, phù thai và suy tim [67]. Trẻ sơ sinh không thích ứng được với tình trạng này nên thường chết ngay sau khi sinh [67]. Một số biến chứng của sản phụ bao gồm tiền sản giật, đa ối (Polyhydramnios) hoặc thiểu ối (Oligohydramnios) do tăng hoặc giảm tích tụ dịch ối, xuất huyết, thiếu máu và nhiễm trùng huyết.

Với mức độ nghiêm trọng của hội chứng này và những biến chứng của người mẹ trong thời kỳ mang thai, việc chấm dứt thai kỳ được khuyến cáo. Hội chứng Hb Bart tương đối phổ biến ở khu vực Đông Nam Á, trong khi hiếm gặp ở Địa Trung Hải do tần suất mang αo-thalassemia thấp [19, 21, 37].