Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Bệnh alpha thalassemia là nhóm bệnh lý huyết học di truyền bẩm sinh gây ra do đột biến gen làm giảm hoặc mất hoàn toàn khả năng tổng hợp chuỗi α-globin trong phân tử hemoglobin. Bệnh phân bố rộng khắp thế giới, với khoảng 5% dân số toàn cầu mang gen bệnh. Tại Việt Nam, tỷ lệ mang gen chung ước tính là 13,8% (tương đương khoảng 13–14 triệu người), và gen bệnh đã được ghi nhận ở toàn bộ 63 tỉnh thành và 54 dân tộc. Gánh nặng bệnh tật đặc biệt nghiêm trọng ở các nhóm dân tộc thiểu số có tỷ lệ hôn nhân cận huyết cao, làm khuếch đại sự lưu hành gen bệnh trong cộng đồng. Thể lâm sàng nặng nhất — hội chứng phù thai Hb Bart's — thường dẫn đến thai chết lưu hoặc tử vong ngay sau sinh, đồng thời gây các biến chứng sản khoa nguy hiểm cho người mẹ như tiền sản giật và băng huyết sau sinh. Trong bối cảnh đó, chẩn đoán trước sinh được xác định là biện pháp phòng ngừa quan trọng, song các nghiên cứu chuyên biệt về sàng lọc và chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia ở phụ nữ có thai tại miền Bắc Việt Nam vẫn còn rất hạn chế.

Từ thực tiễn trên, tác giả Dương Khánh Linh thực hiện khóa luận tại Khoa Di truyền và Sinh học phân tử, Viện Huyết học – Truyền máu Trung ương, nhằm đạt hai mục tiêu:

  1. Mô tả một số đặc điểm lâm sàng và cận lâm sàng của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia.
  2. Mô tả kết quả xét nghiệm đột biến gen α-globin từ bệnh phẩm nước ối của nhóm thai phụ có nguy cơ cao nói trên.

Đối tượng nghiên cứu: 56 thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia, trong đó cả sản phụ và người chồng đều đã được chẩn đoán xác định mang gen đột biến α-thalassemia, tự nguyện tham gia nghiên cứu và được chọc ối ở tuần thai 16–20.

Phạm vi không gian: Khoa Di truyền và Sinh học phân tử, Viện Huyết học – Truyền máu Trung ương.

Phạm vi thời gian: Từ tháng 01/2022 đến tháng 02/2023.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và khái niệm

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng di truyền học phân tử và huyết học lâm sàng. Các khái niệm cốt lõi bao gồm:

  • Cơ sở sinh lý hồng cầu và cấu trúc hemoglobin: Phân tử hemoglobin là tetramer gồm 4 tiểu đơn vị, mỗi tiểu đơn vị chứa một nhân Hem liên kết với ion Fe²⁺ và một chuỗi globin. Cụm gen α-globin nằm trên cánh ngắn nhiễm sắc thể 16 (16p13.3), gồm 3 gen chức năng ζ, α1, α2, trong đó gen α2 biểu hiện mạnh gấp 2–3 lần gen α1.
  • Phân loại thể bệnh theo số alen đột biến: Thể ẩn (1 gen đột biến), thể nhẹ (2 gen), bệnh HbH (3 gen), hội chứng phù thai Hb Bart's (4 gen).
  • Quy luật di truyền: Gen bệnh lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường, không phụ thuộc giới tính. Khi cả hai vợ chồng cùng mang gen, mỗi lần sinh có xác suất 25% sinh con mắc bệnh, 50% sinh con mang gen và 25% bình thường.
  • Tiêu chuẩn sàng lọc: Ngưỡng MCV < 80fl và MCH < 27pg theo Quyết định số 1832/QĐ-BYT của Bộ Y tế; tiêu chuẩn chẩn đoán thiếu máu theo WHO cho phụ nữ mang thai là HGB < 110 g/l.

Phương pháp nghiên cứu

Thiết kế: nghiên cứu mô tả cắt ngang hồi cứu, chọn mẫu thuận tiện liên tiếp với cỡ mẫu n = 56.

Quy trình thu thập và xét nghiệm bao gồm các bước:

  • Chọc hút dịch ối dưới hướng dẫn siêu âm ở tuần thai 16–20; thể tích lấy khoảng 15–30 ml.
  • Nuôi cấy tế bào ối trong 10–15 ngày theo quy trình của Khoa Di truyền – Sinh học phân tử, Viện HH-TMTW.
  • Tách chiết DNA bằng E.A Blood DNA Mini Kit (hãng Omega-Biotek); kiểm tra độ tinh sạch qua tỷ lệ OD260/OD280 trong khoảng 1,8–2,0.
  • Phản ứng PCR với chu trình nhiệt đặc hiệu và điện di gel agarose (1% và 2,5%) để phân tích sản phẩm.
  • Xét nghiệm huyết học: tổng phân tích tế bào máu ngoại vi (RBC, HGB, MCV, MCH); điện di huyết sắc tố bằng HPLC để định lượng HbA, HbA2, HbH, HbF.
  • Xét nghiệm đột biến gen bằng GAP-PCR, Strip Assay (bộ sinh phẩm α-Globin Strip Assay phát hiện 21 đột biến phổ biến khu vực Đông Nam Á), và kỹ thuật MLPA khi cần thiết.

Nguồn dữ liệu

Dữ liệu được thu thập theo mẫu hồ sơ nghiên cứu thống nhất từ hồ sơ lưu trữ của Viện HH-TMTW, kết hợp kết quả xét nghiệm thực hiện tại Khoa Di truyền và Sinh học phân tử. Xử lý và phân tích số liệu bằng phần mềm Microsoft Excel.

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1 – Tổng quan tài liệu

Chương này trình bày nền tảng lý luận về bệnh alpha thalassemia theo các nội dung chính:

Dịch tễ học: Bệnh phổ biến ở châu Phi, Địa Trung Hải, Trung Đông và Đông Nam Á. Tỷ lệ mang gen tại các nước Đông Nam Á dao động lớn: Thái Lan 15–30%, Lào 43%, Trung Quốc 5–15%, Việt Nam 5% (theo số liệu trích dẫn trong văn bản). Thể Hb Bart's xuất hiện với tần số cao ở khu vực Đông Nam Á và được ghi nhận có khả năng bảo vệ chống sốt rét, tìm thấy ở 90% dân số tại quần thể có tỷ lệ sốt rét cao.

Di truyền phân tử: Đột biến gen α-globin hiện được phát hiện trên 500 loại, trong đó 90% là đột biến mất đoạn. Các đột biến mất đoạn lớn điển hình gồm --SEA, --THAI, --FIL; đột biến mất 1 gen gồm -α³·⁷, -α⁴·²; đột biến điểm tạo huyết sắc tố bất thường gồm HbCs (Hemoglobin Constant Spring), HbQs (Hemoglobin Quong Sze).

Thể bệnh lâm sàng: Được phân tầng rõ ràng theo số gen bị tổn thương, từ thể ẩn không triệu chứng đến hội chứng phù thai Hb Bart's tử vong. Trẻ mắc HbH thể nặng phụ thuộc truyền máu và thải sắt suốt đời; thai mắc Hb Bart's thường chết trong tử cung hoặc tử vong trong vòng vài giờ sau sinh.

Phương pháp xét nghiệm: Chương tổng quan so sánh đặc điểm của bốn kỹ thuật xét nghiệm phân tử chính:

Kỹ thuật Nguyên lý Ưu điểm Hạn chế
GAP-PCR Khuếch đại đoạn DNA mất bằng mồi đặc hiệu Phát hiện >90% đột biến mất đoạn, độ chính xác cao Chỉ phát hiện đột biến đã biết trước; cần xử lý sau PCR, tốn thời gian
Strip Assay (α-Globin Strip Assay) Multiplex-PCR kết hợp lai ngược DNA Phát hiện 21 đột biến phổ biến ĐNA trong 6–8 giờ, lượng mẫu ít (10–50 ng DNA) Không phát hiện được đột biến rất hiếm ở Việt Nam và ĐNA
Giải trình tự Sanger Sử dụng ddNTP để dừng phản ứng tổng hợp chuỗi DNA tại từng vị trí Phát hiện toàn diện mọi loại đột biến kể cả đột biến mới Hiệu suất thấp, chi phí cao, phụ thuộc số mao quản máy giải trình tự
MLPA Bán định lượng bằng đầu dò lai trên DNA đích Phát hiện đột biến mất/lặp đoạn hiếm, kể cả đột biến -αHbCs; nhanh và chính xác Phức tạp hơn GAP-PCR, cần thiết bị điện di mao quản

Chương 2 – Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương mô tả chi tiết tiêu chuẩn lựa chọn và loại trừ đối tượng, quy trình kỹ thuật từ thu thập bệnh phẩm đến phân tích kết quả, danh mục thiết bị (máy PCR Prime Thermal Cycler; hệ thống điện di MultiSUB Choice; tủ ATSH cấp 2; tủ nuôi cấy CO₂ 5%), hóa chất (môi trường nuôi cấy BI; huyết thanh bào thai bê FBS Sigma; Trypsin-EDTA 1X Gibco; agarose Genaxxon; GoTaq Green MM Promega), và các biến số nghiên cứu gồm: nhóm tuổi, tiền sử sản khoa, tuổi thai lúc xét nghiệm, kết quả siêu âm, chỉ số RBC, HGB, MCV, MCH, điện di hemoglobin và kiểu gen đột biến α-globin.

Chương 3 – Kết quả nghiên cứu

Đặc điểm đối tượng: Tuổi trung bình thai phụ là 29,1 ± 4,5 tuổi (thấp nhất 20, cao nhất 40). Nhóm tuổi 25–29 chiếm tỷ lệ cao nhất (41,1%), tiếp theo là nhóm 30–34 (33,9%).

Tiền sử sản khoa: Trong 56 trường hợp, 25,0% (14 người) mang thai lần đầu; trong số 42 người đã từng sinh con, 39,3% (22 người) có con bị bệnh không phù thai, 28,6% (16 người) đã có con bị phù thai, 5,3% (3 người) có con mang gen, và 1 trường hợp (1,8%) đã có con không bị bệnh. Tổng cộng 73,2% đối tượng đã có ít nhất một lần sinh con mang đột biến gen α-globin.

Tuổi thai lúc xét nghiệm: 71,5% (40 trường hợp) chọc ối ở tuần 16; 19,6% (11 trường hợp) ở tuần 17; 8,9% (5 trường hợp) ở tuần 18. Toàn bộ 56 trường hợp có kết quả siêu âm ở tuần 12 bình thường, không ghi nhận phù thai hay bất thường hình thái.

Tình trạng thiếu máu: 62,5% (35 người) thiếu máu (HGB < 110 g/l), trong đó thiếu máu nhẹ 68,6%, vừa 28,6%, nặng 1,8% (HGB = 0,5 g/l); 35,7% không thiếu máu.

Kiểu gen thai phụ:

Kiểu gen đột biến của mẹ Số lượng (n) Tỷ lệ (%)
--SEA/αα (thể nhẹ) 46 82,1
-α³·⁷/αα (thể nhẹ) 5 8,9
--THAI/αα (thể nhẹ) 2 3,6
αCsα/αα (thể ẩn) 1 1,8
αQsα/αα (thể ẩn) 1 1,8
--SEA/-α³·⁷α (HbH) 1 1,8
Tổng 56 100

Chỉ số huyết học theo kiểu gen: Giá trị trung bình MCV ở nhóm thể nhẹ là 68,28 fl (thấp hơn nhóm thể ẩn 75,79 fl); MCH nhóm thể nhẹ trung bình 21,29 pg (thể ẩn 24,63 pg). Cả hai nhóm đều có MCV < 80 fl và MCH < 27 pg — nằm dưới ngưỡng sàng lọc theo Quyết định 1832/QĐ-BYT. Tỷ lệ HbA ở cả ba nhóm (chung, thể ẩn, thể nhẹ) đều thấp hơn giới hạn bình thường 96–98%.

Kiểu gen thai nhi:

Kiểu gen thai nhi Số lượng (n) Tỷ lệ (%)
--SEA/--SEA (Hb Bart's) 8 14,3
--SEA/αCsα (HbH) 2 3,6
--SEA/-α³·⁷ (HbH) 5 (tổng HbH = 7) 12,5
--SEA/αα (thể nhẹ) 21 37,5
-α³·⁷α/αα (thể ẩn) 3 5,4
αα/αα (bình thường) 17 30,3
Tổng 56 100

Phân bố alen đột biến của thai nhi: Trong tổng số 54 alen đột biến phát hiện được, đột biến --SEA chiếm 79,6%; -α³·⁷ chiếm 14,8%; αCs chiếm 3,7%; --THAI chiếm 1,9%. Không phát hiện đột biến -α⁴·².

Chương 4 – Bàn luận

Chương đối chiếu kết quả nghiên cứu với các công trình trong và ngoài nước. Tác giả so sánh tỷ lệ thiếu máu nhẹ trong nghiên cứu (68,6%) với nghiên cứu của Đào Phan Thu Hường (2019) có tỷ lệ thiếu máu nhẹ là 53,1%. Tỷ lệ thai nhi bị bệnh (Hb Bart's + HbH = 26,8%) và mang gen (42,9%) thấp hơn nghiên cứu của Ngô Diễm Ngọc (2015) với 124 thai nhi: bị bệnh 31,5%, mang gen 45,2%. Tỷ lệ phát hiện thể nặng (14,3%) thấp hơn nghiên cứu của Nguyễn Khắc Hân Hoan tại Bệnh viện Từ Dũ (21,4%). Phân bố alen đột biến tương đồng với nghiên cứu của Nguyễn Thị Thu Hà (2017): --SEA 70,9%, αCs 15,0%, α³·⁷ 10,2%. Tác giả cũng bàn luận về vai trò của MCV và MCH như chỉ số sàng lọc vượt trội hơn HGB trong phát hiện người mang gen thể ẩn.

Kết quả và đóng góp

Kết quả chính:

  • 62,5% (35/56) thai phụ có thiếu máu; trong đó 85,7% mang alpha thalassemia thể nhẹ.
  • Đột biến --SEA là phổ biến nhất ở thai phụ (82,1%) và ở alen đột biến của thai nhi (79,6%).
  • Tổng số 39/56 thai nhi (69,7%) mang đột biến gen α-globin: 8 trường hợp Hb Bart's (14,3%), 7 trường hợp HbH (12,5%), 21 thể nhẹ (37,5%), 3 thể ẩn (5,4%).
  • 17/56 thai nhi (30,3%) không mang đột biến, không cần can thiệp.
  • Toàn bộ 56 trường hợp siêu âm tuần 12 bình thường, kể cả 8 thai nhi sau đó được xác định kiểu gen Hb Bart's — phù hợp với đặc điểm phù thai thường biểu hiện muộn sau tuần 18.
  • Hai chỉ số MCV < 80 fl và MCH < 27 pg có giá trị sàng lọc tốt hơn HGB đơn thuần trong phát hiện người mang gen thể ẩn.

Giải pháp và kiến nghị tác giả đề xuất:

  • Đưa sàng lọc thalassemia bắt buộc cho tất cả sản phụ trong 3 tháng đầu thai kỳ; nếu mẹ dương tính, thực hiện sàng lọc tiếp cho người chồng.
  • Khi cả hai vợ chồng mang gen, bắt buộc chẩn đoán trước sinh ở tuần 16–20 cho mọi lần mang thai.
  • Tư vấn di truyền tiền hôn nhân để hạn chế kết hợp hai người cùng mang gen bệnh.
  • Đối với thai mang kiểu gen Hb Bart's (đồng hợp tử --SEA), tư vấn ngừng thai nghén sớm nhằm giảm tai biến sản khoa.
  • Thụ tinh trong ống nghiệm kết hợp chẩn đoán di truyền trước chuyển phôi là giải pháp triệt để hơn để tránh mang thai mắc thể nặng.

Đóng góp so với nghiên cứu trước: Nghiên cứu bổ sung dữ liệu về đặc điểm đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh tại một cơ sở đầu ngành huyết học tại miền Bắc Việt Nam — nhóm đối tượng ít được nghiên cứu chuyên biệt hơn so với các trung tâm phía Nam. Nghiên cứu cũng xác nhận giá trị ưu việt của MCV và MCH trong sàng lọc, phù hợp với khuyến cáo của Hiệp hội Thalassemia Thế giới và Quyết định 1832/QĐ-BYT.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Văn bản ghi nhận cỡ mẫu còn hạn chế (n = 56), dẫn đến một số đột biến ít gặp như --THAI chỉ quan sát được 1 trường hợp và không phát hiện được đột biến -α⁴·², làm hạn chế khả năng đánh giá toàn diện phổ đột biến. Nghiên cứu chỉ thực hiện tại một cơ sở nên không đại diện cho toàn bộ miền Bắc hay cả nước. Thiết kế hồi cứu, cắt ngang giới hạn khả năng theo dõi kết cục của thai kỳ sau chẩn đoán.

Tác giả không nêu tường minh hướng nghiên cứu tiếp theo trong văn bản. Dựa trên phạm vi nghiên cứu, các hướng mở rộng tự nhiên bao gồm: mở rộng cỡ mẫu và địa bàn thu thập dữ liệu, nghiên cứu theo dõi dọc để đánh giá kết cục thai kỳ sau tư vấn ngừng thai hoặc tiếp tục, và ứng dụng giải trình tự thế hệ mới (NGS) để phát hiện các đột biến hiếm chưa được các kỹ thuật hiện hành phát hiện.

Giá trị tham khảo

Khóa luận phù hợp để tham khảo với các nhóm đối tượng sau:

  • Sinh viên ngành Kỹ thuật Xét nghiệm Y học có thể tham khảo phần mô tả quy trình kỹ thuật (nuôi cấy tế bào ối, tách chiết DNA, GAP-PCR, điện di gel agarose, Strip Assay, MLPA) và cách nhận định kết quả điện di huyết sắc tố theo kiểu gen.
  • Sinh viên ngành Y khoa, Nữ hộ sinh, Sản phụ khoa có thể tham khảo phần lâm sàng (đặc điểm thiếu máu thai phụ, vai trò siêu âm, thời điểm chọc ối, các biến chứng sản khoa của Hb Bart's) và phần tổng quan về quy luật di truyền và tư vấn di truyền.
  • Người làm đề tài về sàng lọc thalassemia hoặc chẩn đoán trước sinh bệnh đơn gen có thể tham khảo cách thiết lập tiêu chuẩn chọn mẫu, bộ biến số nghiên cứu, và cách so sánh phân bố alen đột biến với các nghiên cứu trong nước (Ngô Diễm Ngọc 2015, Nguyễn Thị Thu Hà 2017, Đào Phan Thu Hường 2019, Bùi Thị Kim Lý).
  • Phần Bảng 3.4 (kiểu gen thai phụ) và Hình 3.4 / Bảng 3.7 (kiểu gen thai nhi) là tài liệu tham khảo hữu ích cho các nghiên cứu so sánh phổ đột biến alpha thalassemia tại miền Bắc Việt Nam.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao toàn bộ 56 trường hợp siêu âm tuần 12 bình thường, kể cả 8 thai nhi sau được xác định kiểu gen Hb Bart's? Vì phù thai do alpha thalassemia thể nặng thường biểu hiện muộn, thường ở giai đoạn 25–32 tuần, không xuất hiện ở tuần 12. Ngoài ra, thai bị Hb Bart's vẫn phát triển tạm thời nhờ sự tồn tại của Hb Portland (ζ₂γ₂) có khả năng vận chuyển oxy giai đoạn sớm. Vì vậy, siêu âm không thể thay thế xét nghiệm gen trong chẩn đoán trước sinh thể này.

2. Trong 56 thai nhi được chẩn đoán, có bao nhiêu trường hợp phải tư vấn ngừng thai nghén và vì sao? 8 trường hợp mang kiểu gen đồng hợp tử --SEA/--SEA (Hb Bart's), chiếm 14,3%, được khuyến nghị ngừng thai nghén. Lý do: thai mắc thể này không có gen α-globin hoạt động, không tổng hợp được chuỗi α, dẫn đến tử vong trong tử cung hoặc ngay sau sinh; đồng thời người mẹ đối mặt với nguy cơ tiền sản giật và băng huyết sau sinh. Hiện không có biện pháp điều trị đặc hiệu được áp dụng phổ biến tại Việt Nam.

3. Đột biến nào phổ biến nhất trong nghiên cứu và tỷ lệ cụ thể là bao nhiêu? Đột biến mất đoạn lớn --SEA (South East Asian) là phổ biến nhất ở cả hai nhóm: 82,1% trong tổng số kiểu gen thai phụ và 79,6% trong tổng số 54 alen đột biến của thai nhi. Tiếp theo là -α³·⁷ với 14,8% alen đột biến ở thai nhi. Không phát hiện đột biến -α⁴·² trong nghiên cứu này, phù hợp với báo cáo của Bùi Thị Kim Lý về tần suất thấp của đột biến này tại Việt Nam (2,41% ở miền Nam).

4. Chỉ số huyết học nào có giá trị sàng lọc tốt hơn HGB trong phát hiện người mang gen alpha thalassemia thể ẩn và tại sao? MCV và MCH có giá trị sàng lọc tốt hơn. Ở nhóm thể ẩn trong nghiên cứu, HGB trung bình là 112,71 g/l — nằm trong giới hạn bình thường — nhưng MCV trung bình (75,79 fl) và MCH trung bình (24,63 pg) đều nằm dưới ngưỡng sàng lọc của Quyết định 1832/QĐ-BYT (MCV < 80 fl, MCH < 27 pg). Như vậy, dùng HGB đơn thuần sẽ bỏ sót người mang gen thể ẩn, trong khi MCV và MCH vẫn phát hiện được.

5. Tỷ lệ thai phụ đã có tiền sử sinh con bị bệnh hoặc phù thai trước khi đến xét nghiệm là bao nhiêu, và điều đó phản ánh vấn đề gì trong thực tiễn sàng lọc? 73,2% (41/56) đối tượng đã có ít nhất một lần sinh con mang đột biến gen, trong đó 28,6% đã có con bị phù thai và 39,3% có con bị bệnh không phù thai. Điều này cho thấy phần lớn các cặp vợ chồng chỉ được phát hiện mang gen bệnh sau khi đã sinh ra trẻ bị bệnh — phản ánh thực tế sàng lọc thalassemia chưa được thực hiện thường quy và bắt buộc cho phụ nữ có thai tại Việt Nam, đặc biệt trong giai đoạn tiền hôn nhân.

Kết luận

Khóa luận cung cấp bức tranh cụ thể về đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng và phổ đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh tại Viện Huyết học – Truyền máu Trung ương giai đoạn 2022–2023 trên cỡ mẫu 56 thai phụ có nguy cơ cao. Kết quả khẳng định đột biến --SEA là loại phổ biến nhất trong khu vực, đồng thời xác nhận giá trị sàng lọc vượt trội của MCV và MCH so với HGB trong phát hiện người mang gen thể ẩn. Tỷ lệ thai nhi mắc thể nặng (Hb Bart's) đạt 14,3% trong nhóm nguy cơ cao cho thấy tầm quan trọng của chẩn đoán trước sinh đối với từng lần mang thai ở những cặp vợ chồng cùng mang đột biến --SEA. Kết quả nghiên cứu đặt ra yêu cầu thực tiễn là cần mở rộng sàng lọc thalassemia bắt buộc sớm trong thai kỳ, đẩy mạnh tư vấn di truyền tiền hôn nhân và chuẩn hóa quy trình chẩn đoán trước sinh để giảm thiểu tỷ lệ trẻ sinh ra mắc bệnh thể nặng.