Nghiên Cứu Đột Biến Gen β Globin Và Chẩn Đoán Trước Sinh Bệnh β Thalassemia Tại Bệnh Viện Nhi Trung Ương

• Tác giả: Lý Thị Thanh Hà
• Người hướng dẫn: Trần Vân Khánh
• Trường học: Viện Hàn Lâm Khoa Học Và Công Nghệ Việt Nam, Viện Công Nghệ Sinh Học
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên cứu đột biến gen β globin và chẩn đoán trước sinh bệnh β thalassemia tại Bệnh viện Nhi Trung ương
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
• 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 2.1. CẤU TRÚC VÀ CÁC DẠNG PHÂN TỬ HEMOGLOBIN
• 2.1.1. Cấu trúc phân tử Hb ở người bình thường
• 2.1.2. Các dạng phân tử hemoglobin
• 2.2. Dịch tễ học bệnh β thalassemia. Cơ chế bệnh sinh
• 2.3. Đặc điểm lâm sàng bệnh β thalassemia
• 2.4. Đặc điểm cận lâm sàng bệnh β thalassemia
• 2.5. Chẩn đoán bệnh β thalassemia
• 2.6. Đột biến gen β globin. Cấu trúc gen β globin. Các dạng đột biến trên gen β globin và một vài cơ chế đột biến trong tổng hợp chuỗi β globin
• 2.7. Tương quan giữa kiểu gen và kiểu hình
• 2.8. Các kỹ thuật sinh học phân tử xác định các đột biến gen β globin
• 2.9. Phát hiện người lành mang gen bệnh
• 2.10. Chẩn đoán trước sinh bệnh β thalassemia
• 2.10.1. Dịch nước ối (Amniotic fluid sampling)
• 2.10.2. Mẫu gai rau (Chorionic villus sampling - CVS)
• 2.10.3. Chẩn đoán tiền phôi (Pre-implantation genetic diagnosis - PGD)
• 2.11. Tình hình nghiên cứu bệnh β thalassemia tại Việt Nam
• 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3.1. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
• 3.2. Đối tượng nghiên cứu
• 3.2.1. Nhóm bệnh nhân bị bệnh β thalassemia thể nặng
• 3.2.2. Nhóm người mang gen bệnh β thalassemia
• 3.2.3. Nhóm làm chẩn đoán trước sinh
• 3.3. Tiêu chuẩn lựa chọn bệnh nhân
• 3.4. Trang thiết bị cần thiết
• 3.4.1. Trang thiết bị
• 3.5. Phương pháp nghiên cứu
• 3.5.1. Quy trình xác định đột biến gen β globin
• 3.5.2. Thu thập mẫu máu và tách DNA từ mẫu máu ngoại vi
• 3.5.3. Kỹ thuật tách DNA tổng số từ máu ngoại vi và tế bào ối
• 3.5.4. Phương pháp điện di DNA trên gel agarose
• 3.5.5. Kỹ thuật PCR xác định đột biến trên gen β globin
• 3.5.6. Kỹ thuật giải trình tự gen xác định đột biến trên gen β globin
• 3.5.7. Kỹ thuật Gap PCR
• 3.5.8. Nuôi cấy tế bào ối
• 3.5.9. Vấn đề đạo đức
• 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 4.1. Đặc điểm của nhóm nghiên cứu
• 4.2. Kết quả xác định đột biến gen β globin
• 4.3. Kết quả tách chiết DNA
• 4.4. Kết quả xác định đột biến của bệnh nhân mắc β thalassemia thể nặng
• 4.5. Kết quả xác định đột biến gen β globin ở người mang gen bệnh β thalassemia
• 4.6. Kết quả chẩn đoán trước sinh bệnh β thalassemia
• 5. BÀN LUẬN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
• 5.1. Vai trò của kỹ thuật Multiplex ARMS PCR, giải trình tự gen và Gap PCR trong chẩn đoán xác định bệnh β thalassemia
• 5.1.1. Kỹ thuật Multiplex ARMS PCR
• 5.1.2. Kỹ thuật giải trình tự gen Sanger
• 5.1.3. Kỹ thuật Gap PCR
• 5.2. Đặc điểm và tỷ lệ các đột biến gen β globin trên nhân β thalassemia tại bệnh viện Nhi Trung ương
• 5.2.1. 09 đột biến sàng lọc bằng kỹ thuật Multiplex PCR
• 5.2.2. Đặc điểm và tỷ lệ đột biến gen β globin trên bệnh nhân β thalassemia tại bệnh viện Nhi Trung ương. Một số ca không điển hình có lâm sàng đặc biệt
• 5.3. Đặc điểm và tỷ lệ các đột biến gen β globin trên người mang gen β thalassemia tại bệnh viện Nhi Trung ương
• 5.4. Chẩn đoán trước sinh bệnh β thalassemia
• 6. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI LUẬN ÁN
• TÓM TẮT LUẬN ÁN BẰNG TIẾNG ANH
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Đột biến gen β globin và bệnh β thalassemia

Đột biến gen β globin là nguyên nhân chính gây ra bệnh β thalassemia, một bệnh di truyền lặn phổ biến ở Việt Nam. Bệnh này dẫn đến thiếu máu tan máu do sự bất thường trong tổng hợp chuỗi β globin. Các đột biến di truyền trên gen β globin làm giảm hoặc ngừng sản xuất chuỗi β globin, gây mất cân bằng trong tổng hợp hemoglobin. Bệnh di truyền này có biểu hiện lâm sàng như da xanh, niêm mạc nhợt, gan lách to và biến dạng xương. Việc xác định các đột biến gen β globin là cơ sở quan trọng để chẩn đoán và điều trị bệnh.

1.1. Cấu trúc gen β globin và các dạng đột biến

Gen β globin nằm trên nhiễm sắc thể 11, chịu trách nhiệm tổng hợp chuỗi β globin. Các đột biến gen β globin chủ yếu là đột biến điểm, bao gồm mất đoạn, thêm đoạn hoặc thay thế nucleotide. Mỗi dân tộc có tần suất và loại đột biến khác nhau. Ví dụ, ở người Việt Nam, các đột biến phổ biến bao gồm CD41/42(-TCTT), IVS1-1(G-T) và CD17(AAG-TAG). Những đột biến này ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình tổng hợp hemoglobin, dẫn đến các biểu hiện lâm sàng của bệnh β thalassemia.

1.2. Cơ chế bệnh sinh của β thalassemia

Cơ chế bệnh sinh của bệnh β thalassemia liên quan đến sự mất cân bằng trong tổng hợp chuỗi α và β globin. Khi chuỗi β globin không được tổng hợp đủ, chuỗi α globin dư thừa tích tụ trong hồng cầu, gây phá hủy hồng cầu và dẫn đến thiếu máu tan máu. Sự tích tụ sắt do phá hủy hồng cầu cũng gây tổn thương các cơ quan như gan, lách và tim. Chẩn đoán bệnh lý này dựa trên các xét nghiệm huyết học và di truyền phân tử để xác định các đột biến gen β globin.

II. Chẩn đoán trước sinh bệnh β thalassemia

Chẩn đoán trước sinh là biện pháp hiệu quả để phòng ngừa bệnh β thalassemia. Phương pháp này giúp phát hiện các thai nhi mang đột biến gen β globin từ giai đoạn sớm của thai kỳ. Bệnh viện Nhi Trung ương đã áp dụng các kỹ thuật sinh học phân tử như Multiplex ARMS-PCR, giải trình tự gen Sanger và Gap PCR để xác định các đột biến gen β globin trong tế bào ối. Kết quả chẩn đoán trước sinh giúp các cặp vợ chồng có nguy cơ cao quyết định tiếp tục hay chấm dứt thai kỳ, giảm tỷ lệ sinh ra trẻ mắc bệnh.

2.1. Kỹ thuật Multiplex ARMS PCR

Multiplex ARMS-PCR là kỹ thuật được sử dụng rộng rãi trong chẩn đoán di truyền để phát hiện các đột biến gen β globin. Kỹ thuật này cho phép xác định đồng thời nhiều đột biến trên gen β globin với độ chính xác cao. Tại Bệnh viện Nhi Trung ương, Multiplex ARMS-PCR đã được áp dụng để sàng lọc các đột biến phổ biến như CD41/42(-TCTT), IVS1-1(G-T) và CD17(AAG-TAG). Kết quả từ kỹ thuật này là cơ sở quan trọng để thực hiện chẩn đoán trước sinh và tư vấn di truyền cho các cặp vợ chồng.

2.2. Giải trình tự gen Sanger

Giải trình tự gen Sanger là phương pháp vàng trong xác định các đột biến di truyền trên gen β globin. Kỹ thuật này cho phép xác định chính xác vị trí và loại đột biến, đặc biệt hữu ích trong các trường hợp đột biến hiếm gặp. Tại Bệnh viện Nhi Trung ương, giải trình tự gen Sanger đã được sử dụng để xác định các đột biến không phổ biến, hỗ trợ chẩn đoán bệnh lý và tư vấn di truyền cho các gia đình có nguy cơ cao.

III. Ứng dụng thực tiễn và ý nghĩa của nghiên cứu

Nghiên cứu về đột biến gen β globin và chẩn đoán trước sinh bệnh β thalassemia tại Bệnh viện Nhi Trung ương có ý nghĩa quan trọng trong việc giảm tỷ lệ mắc bệnh trong cộng đồng. Kết quả nghiên cứu cung cấp dữ liệu về tần suất và loại đột biến gen β globin ở người Việt Nam, hỗ trợ công tác chẩn đoán di truyền và tư vấn tiền hôn nhân. Việc áp dụng các kỹ thuật sinh học phân tử hiện đại như Multiplex ARMS-PCR và giải trình tự gen Sanger đã nâng cao hiệu quả chẩn đoán trước sinh, giúp giảm gánh nặng kinh tế và tâm lý cho các gia đình có người mắc bệnh β thalassemia.

3.1. Giảm tỷ lệ mắc bệnh trong cộng đồng

Việc phát hiện sớm các đột biến gen β globin thông qua chẩn đoán trước sinh giúp giảm đáng kể tỷ lệ sinh ra trẻ mắc bệnh β thalassemia. Điều này không chỉ giảm gánh nặng cho gia đình mà còn giảm áp lực lên hệ thống y tế. Bệnh viện Nhi Trung ương đã triển khai hiệu quả chương trình tư vấn di truyền và chẩn đoán trước sinh, góp phần kiểm soát bệnh trong cộng đồng.

3.2. Nâng cao chất lượng chẩn đoán và điều trị

Nghiên cứu đã cung cấp cơ sở dữ liệu về các đột biến gen β globin phổ biến ở người Việt Nam, hỗ trợ công tác chẩn đoán bệnh lý và điều trị. Việc xác định chính xác kiểu gen giúp bác sĩ đưa ra phác đồ điều trị phù hợp, cải thiện chất lượng sống cho bệnh nhân. Đồng thời, nghiên cứu cũng mở ra hướng tiếp cận mới trong điều trị bệnh β thalassemia như liệu pháp gen và ghép tế bào gốc.