Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu biến đổi gen ty thể ở bệnh ung thư đại trực tràng

• Tác giả: Phạm Thị Bích
• Người hướng dẫn: Pgs.Trịnh Hồng Thái
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Sinh học
• Đề tài: Nghiên cứu biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
• 1.1.1. Thực trạng mắc ung thư đại trực tràng
• 1.1.2. Các yếu tố nguy cơ gây ung thư đại trực tràng
• 1.1.3. Một số điểm bệnh học phản ánh tiến triển của ung thư đại trực tràng
• 1.1.4. Các chỉ thị sinh học của ung thư đại trực tràng
• 1.2. HỆ GEN TY THỂ VÀ HIỆN TƯỢNG DỊ TẬT BÀO CHẤT
• 1.2.1. Hệ gen ty thể và chức năng
• 1.2.2. Hiện tượng dị tật bào chất và ngưỡng biểu hiện của đột biến ADN ty thể
• 1.3. ĐỘT BIẾN ADN TY THỂ VÀ BỆNH UNG THƯ
• 1.3.1. Biến đổi của một số gen ty thể mã hóa cho các protein
• 1.3.2. Biến đổi trên gen ND1
• 1.3.3. Biến đổi trên gen ND3
• 1.3.4. Một số biến đổi của gen COX-1 và COX-2
• 1.3.5. Mất đoạn lớn trên ADN ty thể
• 1.3.6. Sự thay đổi số bản sao ADN ty thể và bệnh ung thư
• 1.4. NGUYÊN LIỆU ADN TỔNG SỐ TRONG NGHIÊN CỨU
• 1.4.1. Mẫu nghiên cứu
• 1.5. MÁY VÀ TRANG THIẾT BỊ
• 2. NGUYÊN LIỆU NGHIÊN CỨU
• 2.1. Tách chiết ADN tổng số từ mẫu ung thư đại trực tràng
• 2.2. Tách chiết ADN tổng số từ mẫu máu
• 2.3. Điện di trên gel agarose và gel polyacrylamide
• 2.4. Nhân bản đoạn gen ty thể quan tâm bằng kỹ thuật PCR
• 2.5. Kỹ thuật PCR và hình hiệu đoạn cắt giới hạn (PCR-RFLP)
• 2.6. Nhân dòng trực tiếp đoạn gen chứa đột biến vào vector pJET1
• 2.7. Giải trình tự đoạn gen chứa đột biến
• 2.8. Tinh sạch sản phẩm PCR
• 2.9. Định lượng mức độ mất đoạn số bản sao ADN ty thể
• 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Phương pháp sử dụng trong nghiên cứu
• 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 4.1. BIẾN ĐỔI CỦA CÁC GEN ND1, ND3, COX-1 VÀ COX-2 TY THỂ
• 4.1.1. Biến đổi T4216 và 4164G ở gen ND1 ty thể
• 4.1.2. Biến đổi A4164G và một số biến đổi khác
• 4.1.3. Tần suất biến đổi 4164G và mối liên quan với bệnh UTĐTT
• 4.1.4. Biến đổi A10398G thuộc gen ND3 ty thể
• 4.1.5. Một số vị trí biến đổi ở gen COX-1 và COX-2 ty thể
• 4.2. MẤT ĐOẠN LỚN CỦA ADN TY THỂ Ở BỆNH NHÂN UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
• 4.2.1. Xác định mất đoạn 4977 bp và một số mất đoạn lớn khác
• 4.2.2. Xác định mất đoạn 4977 bp
• 4.2.3. Xác định các mất đoạn lớn khác 4977 bp
• 4.2.4. Mối liên quan giữa tỉ lệ mất đoạn 4977 bp với điểm bệnh học
• 4.2.5. Xác định mức độ mất đoạn lớn của ADN ty thể ở bệnh nhân ung thư đại trực tràng bằng phương pháp real-time PCR
• 4.2.6. Xác định mức độ mất đoạn trên các mẫu nghiên cứu
• 4.2.7. Mối liên quan giữa mức độ mất đoạn lớn với điểm bệnh học
• 4.3. SỰ THAY ĐỔI SỐ BẢN SAO ADN TY THỂ Ở CÁC BỆNH NHÂN UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
• 4.3.1. Số bản sao ADN ty thể ở các mẫu nghiên cứu
• 4.3.2. Mối liên quan giữa số bản sao ADN ty thể với điểm bệnh học
• 4.4. TỔNG TỔNG HỢP CỦA MỘT SỐ BIẾN ĐỔI, MỨC ĐỘ MẤT ĐOẠN, SỐ BẢN SAO CỦA ADN TY THỂ VỚI TIẾN TRIỂN UTĐTT
• 4.4.1. Đối với sự di căn hạch
• 4.4.2. Đối với sự tiến triển giai đoạn ung thư
• 4.5. VAI TRÒ CỦA MẤT ĐOẠN, SỐ BẢN SAO VỚI NGUY CƠ MẮC UNG THƯ ĐẠI TRỰC TRÀNG
• 4.5.1. Mối tương quan giữa mức độ mất đoạn, số bản sao ADN ty thể giữa mẫu mô và mẫu máu, giữa mức độ mất đoạn và số bản sao ADN ty thể
• 4.5.2. Mức độ mất đoạn tăng làm tăng nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng
• 4.6. BÀN LUẬN CHUNG
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

I. Tổng quan về nghiên cứu biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng

Nghiên cứu về biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng (UTĐTT) đã trở thành một lĩnh vực quan trọng trong y học hiện đại. Ty thể đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất năng lượng cho tế bào, và sự biến đổi trong ADN ty thể có thể dẫn đến những rối loạn nghiêm trọng, bao gồm cả ung thư. Nghiên cứu này nhằm mục đích làm rõ mối liên hệ giữa các biến đổi gen ty thể và sự phát triển của UTĐTT.

1.1. Tầm quan trọng của ADN ty thể trong nghiên cứu ung thư

ADN ty thể có kích thước nhỏ và chứa 37 gen, có vai trò quan trọng trong quá trình hô hấp tế bào. Sự biến đổi trong ADN ty thể có thể ảnh hưởng đến chức năng của ty thể, dẫn đến sự phát triển của các loại ung thư, trong đó có UTĐTT. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các biến đổi như mất đoạn ADN có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh.

1.2. Mối liên hệ giữa biến đổi gen ty thể và ung thư đại trực tràng

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự biến đổi trong gen ND1, ND3, COX-1 và COX-2 có liên quan mật thiết đến sự phát triển của UTĐTT. Các biến đổi này có thể dẫn đến sự rối loạn trong chu trình hô hấp, từ đó làm tăng nguy cơ mắc bệnh. Việc hiểu rõ mối liên hệ này có thể giúp phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn.

II. Các thách thức trong nghiên cứu biến đổi gen ty thể ở bệnh nhân UTĐTT

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong nghiên cứu biến đổi gen ty thể, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần vượt qua. Một trong những thách thức lớn nhất là việc xác định chính xác các biến đổi gen và mối liên hệ của chúng với sự phát triển của UTĐTT. Ngoài ra, việc thu thập mẫu và phân tích dữ liệu cũng gặp nhiều khó khăn.

2.1. Khó khăn trong việc thu thập mẫu nghiên cứu

Việc thu thập mẫu từ bệnh nhân UTĐTT gặp nhiều khó khăn do yêu cầu về đạo đức và sự đồng ý của bệnh nhân. Hơn nữa, việc lấy mẫu từ các giai đoạn khác nhau của bệnh cũng cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.

2.2. Phân tích dữ liệu và xác định biến đổi gen

Phân tích dữ liệu gen là một thách thức lớn trong nghiên cứu này. Các phương pháp như PCR và định lượng mất đoạn ADN cần được áp dụng chính xác để xác định các biến đổi gen. Sự phức tạp trong cấu trúc ADN ty thể cũng làm cho việc phân tích trở nên khó khăn hơn.

III. Phương pháp nghiên cứu biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng

Để nghiên cứu biến đổi gen ty thể, nhiều phương pháp hiện đại đã được áp dụng. Các phương pháp này không chỉ giúp xác định các biến đổi gen mà còn đánh giá mối liên hệ của chúng với sự phát triển của UTĐTT.

3.1. Kỹ thuật PCR kết hợp với RFLP

Kỹ thuật PCR (Phản ứng chuỗi polymerase) kết hợp với RFLP (Phân tích chiều dài đoạn cắt giới hạn) là một trong những phương pháp hiệu quả nhất để xác định các biến đổi gen. Phương pháp này cho phép phát hiện các biến đổi nhỏ trong ADN ty thể, từ đó giúp xác định mối liên hệ với UTĐTT.

3.2. Xác định trình tự gen và định lượng biến đổi

Xác định trình tự gen là bước quan trọng trong nghiên cứu biến đổi gen ty thể. Phương pháp này giúp xác định chính xác vị trí và loại biến đổi, từ đó đánh giá tác động của chúng đến sự phát triển của UTĐTT. Định lượng biến đổi cũng giúp xác định mức độ ảnh hưởng của chúng đến bệnh.

IV. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng

Nghiên cứu về biến đổi gen ty thể không chỉ có giá trị trong việc hiểu rõ cơ chế bệnh mà còn có thể ứng dụng trong thực tiễn. Các kết quả nghiên cứu có thể giúp phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị mới cho UTĐTT.

4.1. Phát triển chỉ thị sinh học cho chẩn đoán sớm

Các biến đổi gen ty thể có thể được sử dụng làm chỉ thị sinh học để chẩn đoán sớm UTĐTT. Việc phát hiện sớm có thể giúp tăng khả năng điều trị thành công và giảm tỷ lệ tử vong do bệnh.

4.2. Tìm kiếm phương pháp điều trị mới

Nghiên cứu về biến đổi gen ty thể có thể mở ra hướng đi mới trong việc phát triển các phương pháp điều trị cho UTĐTT. Các liệu pháp nhắm vào các biến đổi gen cụ thể có thể giúp cải thiện hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng

Nghiên cứu về biến đổi gen ty thể trong ung thư đại trực tràng đang mở ra nhiều cơ hội mới trong việc hiểu rõ cơ chế bệnh và phát triển các phương pháp chẩn đoán, điều trị hiệu quả. Tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho y học.

5.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc xác định rõ hơn các biến đổi gen và mối liên hệ của chúng với sự phát triển của UTĐTT. Điều này sẽ giúp phát triển các phương pháp chẩn đoán và điều trị hiệu quả hơn.

5.2. Hướng đi mới trong nghiên cứu gen ty thể

Hướng đi mới trong nghiên cứu gen ty thể có thể bao gồm việc áp dụng công nghệ gen tiên tiến như CRISPR để chỉnh sửa các biến đổi gen. Điều này có thể mở ra cơ hội mới trong việc điều trị UTĐTT và các loại ung thư khác.