ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh alpha thalassemia là nhóm bệnh lý huyết học gây ra bởi đột biến gen làm mất hoặc giảm khả năng tổng hợp chuỗi alpha globin cấu tạo nên phân tử huyết sắc tố của hồng cầu. Bệnh xuất hiện ở tất cả các khu vực, các quốc gia cũng như các chủng tộc trên thế giới, với khoảng 5% dân số thế giới mang gen bệnh [1]. Đây là bệnh đơn gen do đột biến gen lặn nằm trên nhiễm sắc thể thường nên có khả năng di truyền liên tục qua các thế hệ và khuếch tán âm ỉ trong cộng đồng, đặc biệt là ở các nhóm dân tộc thiểu số có hôn nhân cận huyết, làm gia tăng tỉ lệ mang gen và tăng sự biểu hiện gen đột biến trong cộng đồng. Tùy vào số lượng alen đột biến mà trẻ sinh ra có các biểu hiện lâm sàng khác nhau.
Với thể lâm sàng nặng, trẻ có thể phải điều trị truyền máu và thải sắt suốt đời. Điều này sẽ ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của chính bệnh nhân cũng như trở thành gánh nặng về kinh tế cho gia đình và xã hội khi phải chịu chi phí điều trị tốn kém. Ngoài ra, sản phụ sinh con mắc bệnh alpha thalassemia có thể gặp nguy hiểm do tăng nguy cơ gặp các tai biến sản khoa. Với thể lâm sàng nhẹ hoặc thể ẩn, mặc dù không biểu hiện triệu chứng nhưng vẫn có khả năng di truyền gen bệnh cho thế hệ sau [2].
Hiện nay, trên thế giới có hơn 200 quốc gia và vùng lãnh thổ chịu ảnh hưởng bởi căn bệnh này và nó cũng là vấn đề sức khỏe nghiêm trọng ở Đông Nam Á trong đó có Việt Nam. Theo nghiên cứu gần đây về thực trạng bệnh huyết sắc tố ở nước ta cho thấy bệnh thalassemia thực sự là vấn đề nghiêm trọng, đe dọa chất lượng dân số và giống nòi khi tất cả 63 tỉnh và 54 dân tộc đều có người mang gen bệnh, tỷ lệ mang gen chung trên toàn quốc ước tính là 13,8% (khoảng 13-14 triệu người). Ước tính nguy cơ và tỷ lệ thai nhi bị phù thai, trẻ sinh ra bị bệnh thalassemia thể nặng là đáng báo động ở 21 tỉnh/thành phố trên cả nước [3]. Tuy nhiên, bệnh alpha thalassemia có thể phòng và điều trị được.
Các bằng chứng đã chỉ ra rằng việc mở rộng sàng lọc, tư vấn di truyền kết hợp với chẩn đoán trước sinh ở những cặp đôi có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh thalassemia thể nặng, chẩn đoán và điều trị sớm đã giúp giảm tỷ lệ tử vong cũng như tỷ lệ mắc bệnh thalassemia [4, 5]. Trong chẩn đoán trước sinh, các thai phụ có nguy cơ cao sau khi được sàng lọc về công thức máu sẽ được chẩn đoán xác định qua siêu âm phát hiện phù thai hoặc thông qua chọc dò dịch ối để làm xét nghiệm gen. Các kỹ thuật xét nghiệm di truyền phân tử vẫn được xem là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán xác định phần lớn các bệnh di truyền nói chung cũng như bệnh alpha thalassemia nói riêng. 1 Như vậy, tầm soát và chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia là việc phòng ngừa quan trọng để giảm tỷ lệ phù thai hoặc trẻ sinh ra bị bệnh thalassemia thể nặng.
Tại miền Bắc Việt Nam, có nhiều nghiên cứu về bệnh thalassemia song có rất ít nghiên cứu tiến hành sàng lọc và chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia ở phụ nữ có thai. Vì vậy, tôi thực hiện đề tài “Khảo sát đặc điểm đột biến gen α-globin trong chẩn đoán trước sinh bệnh alpha thalassemia tại Viện huyết - Truyền máu Trung ương từ năm 2022 đến tháng 2 năm 2023” nhằm đạt được 2 mục tiêu sau: 1. Mô tả được một số đặc điểm lâm sàng, cận lâm sàng của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia. Mô tả được kết quả xét nghiệm đột biến gen α-globin từ bệnh phẩm nước ối của thai phụ có nguy cơ cao sinh con mắc bệnh alpha thalassemia.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Định nghĩa và đặc điểm dịch tễ của bệnh alpha thalassemia Bệnh alpha thalassemia là bệnh tan máu di truyền bẩm sinh gây ra do đột biến làm giảm hoặc mất hẳn sự tổng hợp chuỗi α-globin trong phân tử hemoglobin [6]. Sự suy giảm này có thể dẫn đến tăng tổng hợp quá mức chuỗi β-globin tạo phân tử γ4 , gọi là Hb Bart’s (trong thời kỳ mang thai), và β4, gọi là HbH (trong thời kỳ trưởng thành). Mức độ biểu hiện bệnh tùy thuộc vào số lượng đột biến, kiểu đột biến và giai đoạn phát triển của cá thể.
Bệnh alpha thalassemia xuất hiện rộng rãi ở Châu Phi, các nước Địa Trung Hải, Trung Đông và Đông Nam Á (ĐNA), với khoảng 5% dân số thế giới mang gen bệnh và có tỉ lệ hiện mắc khác nhau giữa các quốc gia và dân tộc [1, 6] (Hình 1. Ở Đông Nam Á, tỷ lệ người mang gen bệnh thalassemia rất cao. Theo Suthat Fucharoen (2011), vùng biên giới giữa các nước Thái Lan, Lào và Campuchia có tới 30 - 40% người mang gen bệnh alpha thalassemia [7]. Tại Trung Quốc, người mang gen alpha thalassemia chiếm 5-15% dân số, Hồng Kông 4%, Thái Lan 15-30%, Lào 43%, Việt Nam 5%.
Đặc điểm phân bố và đột biến gen chính của bệnh alpha thalassemia trên thế giới [1] 3 Thể bệnh lâm sàng nặng nhất Hb Bart’s được tìm thấy với tần số cao ở khu vực này và một số khu vực Địa Trung Hải. Các đặc điểm alpha thalassemia được cho là có khả năng bảo vệ cơ thể chống lại bệnh sốt rét vì chúng có thể được tìm thấy ở 90% dân số ở những quần thể có tỉ lệ mắc bệnh sốt rét cao [6, 8]. Cơ sở di truyền bệnh alpha thalassemia 1. Sinh lý hồng cầu Hồng cầu là những tế bào máu không có nhân, hình đĩa lõm hai mặt có chức năng cơ bản là vận chuyển khí.
Hồng cầu vận chuyển oxy hòa tan từ phổi đến các mô cơ quan và tế bào trong cơ thể thông qua vai trò chủ yếu của huyết sắc tố- Hemoglobin (Hb) có trong hồng cầu. Đồng thời, Hb vận chuyển khí CO 2 chủ yếu - dưới dạng ion bicacbonat (HCO3 ) hoà tan trong huyết tương đến phổi để thải ra môi trường ngoài nhờ enzyme carbonic anhydrase. Hemoglobin là thành phần chính có trong hồng cầu, đảm nhận nhiệm vụ vận chuyển khí cũng như có vai trò là hệ thống đệm cân bằng pH máu. Hb được chứa trong hồng cầu để tránh bị thất thoát qua nước tiểu khi nó ở dạng tự do [9].
Hemoglobin là một protein phức, chiếm 33% trọng lượng hồng cầu và có cấu tạo phù hợp với chức năng vận chuyển khí. Một phân tử huyết sắc tố gồm 4 tiểu đơn vị (tetramer), mỗi tiểu đơn vị (monomer) cấu tạo bởi 1 nhân Hem liên kết 1 phân tử globin (Hình 1. Hem có cấu trúc là một vòng porphyryl với 4 nhân pyrol liên kết ++ với ion Fe tạo thành vị trí gắn với O2, CO2 hoặc diphosphoglycerate (DPG). Globin là chuỗi polypeptide có cấu trúc bậc 4 thuộc 2 họ alpha và không alpha.
Họ alpha gồm chuỗi α và ζ, có 141 acid amin được mã hóa bởi gen nằm trên NST 16. Họ không alpha gồm chuỗi: β, δ, γ, ε, có 146 acid amin do các gen nằm trên NST 11 chi phối. Tùy theo giai đoạn phát triển cá thể mà globin gồm các chuỗi polypeptid khác nhau. Trong giai đoạn phôi, Hb chủ yếu là Hb Gower I (ξ2ε2).
Hb Gower II (α2ε2) và Hb Portland (ξ2γ2) được thấy trong giai đoạn khi những gen của phôi đóng và những gen của thai mở. Trong giai đoạn thai, Hb chủ yếu là HbF, gồm 2 chuỗi α và 2 chuỗi γ (α2γ2). Trong giai đoạn trưởng thành, Hb chủ yếu là HbA (α2β2) và một ít HbA2 (α2δ2). Người trưởng thành bình thường có 96 – 98% là HbA, khoảng 2% HbA2 và khoảng 0,5% HbF [10, 11].
Cấu trúc của phân tử Hemoglobin [11] 1. Đột biến gen gây bệnh alpha thalassemia Họ gen α globin nằm trên cánh ngắn NST 16 (16p13.3) gồm 3 gen chức năng là ζ, α1, α2 và 4 gen giả ψζ1, ψα1, ψα2, θ (Hình 1. Gen alpha 1 có chiều dài 840 bp gồm 3 exon và 2 intron, gen alpha 2 có chiều dài 830 bp gồm 3 exon và 2 intron. Số lượng chuỗi α-globin được tổng hợp phụ thuộc vào số gen alpha hoạt động.
Ngoài ra, do trình tự khởi động (promoter) của 2 gen alpha khác nhau nên mức độ biểu hiện của gen alpha 2 gấp 2-3 lần gen alpha 1 [12-14]. Do đó, đột biến xảy ra trên gen alpha 2 thường có hậu quả nặng nề hơn đột biến ở gen alpha 1. Cấu trúc cụm gen α-globin [15] 5 + Đột biến trên gen alpha có thể dẫn đến giảm sản xuất chuỗi α globin (α - 0 thalassemia) hoặc không tổng hợp chuỗi a globin (α -thalassemia). Hiện nay, trên thế giới đã phát hiện được trên 500 đột biến gen alpha, trong đó có đến 90% là đột biến mất đoạn [16, 17].
Trao đổi chéo không cân là nguyên nhân phổ biến gây xuất 4.7 hiện đột biến mất 1 gen alpha như -α , -α ,. Các đột biến mất cả 2 gen alpha như -- SEA , -- THAI , -- FIL , -- 20. thường do khuyết đoạn lớn trên NST 16 và đột biến điểm [18]. Đột biến điểm ít phổ biến hơn do thêm, bớt, thay thế một hoặc một vài nucleotit dẫn đến bất thường tổng hợp chuỗi globin và tạo ra huyết sắc tố khác như Hb Constant spring - HbCs, HbQs, Hekinan,.
Một số loại đột biến phổ biến của bệnh alpha thalassemia [17] Loại allen Kiểu gen đột biến Đột biến phổ biến 0 Alen α -thalassemia -/αα -- SEA , -- THAI , -- FIL (--) 3.2 -α/αα -α và -α + Alen α -thalassemia T T α α/αα αPA(AATAAG)α, αCSα (-α) hoặc (α α) T -Thailand αα /αα HBA1: c. Mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình Tùy thuộc vào mức độ tổn thương gen alpha mà có các thể bệnh lâm sàng khác nhau tùy thuộc vào số lượng gen α-globin bị đột biến: Thể ẩn do đột biến liên quan đến 1 gen, có thể do mất hẳn một allen hay đột biến điểm; Thể nhẹ do mất 2 allen trên cùng một NST hoặc trên 2 NST tương đồng; Bệnh HbH có đột biến xảy ra ở 3 allen làm giảm hẳn khả năng tổng hợp chuỗi α-globin nên biểu hiện triệu chứng trên lâm sàng; Hội chứng phù thai Hb Bart’s có đột biến ở cả 4 allen gây ra các biểu hiện lâm sàng: phù thai, thiếu máu, suy tim, gan lách to, hệ thần kinh và sinh dục phát triển bất thường,. Trẻ mắc bệnh này thường tử vong trước khi sinh nếu không được can thiệp điều trị y khoa thích hợp (Hình 1. Mối quan hệ kiểu gen kiểu hình trong bệnh alpha thalassemia [1] 1.