I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Beta Thalassemia ở Bệnh Nhi
Thalassemia là một nhóm bệnh thiếu máu tan máu bẩm sinh do đột biến gen globin, gây thiếu hụt tổng hợp một hay nhiều mạch polypeptid trong globin của hemoglobin. Tùy theo sự thiếu hụt tổng hợp ở mạch alpha, beta, hay vừa ở mạch delta và beta, mà gọi là α-thalassemia, β-thalassemia hay -β- thalassemia. Như vậy β-thalassemia là bệnh di truyền do giảm hay không tổng hợp được mạch globin β trong globin của hemoglobin. Gen bệnh β-thalassemia phân bố rất rộng trên thế giới, từ vùng bờ Địa Trung Hải, qua khu vực Trung Đông, tới Đông Nam Châu Á và Bắc Phi. β-thalassemia là bệnh di truyền đơn gen phổ biến nhất trên thế giới. Tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu cho tới nay đều thống nhất, bệnh hemoglobin phố biến là α-thalassemia, β-thalassemia và hemoglobin E. Tổng hợp theo nhiều nghiên cứu có thể coi β-thalassemia là bệnh di truyền phổ biến nhất ở Việt Nam [1].
1.1. Dịch Tễ Học Bệnh Beta Thalassemia Toàn Cầu
Beta thalassemia là bệnh di truyền liên quan chặt chẽ với nguồn gốc dân tộc, phân bố khắp toàn cầu, song mang tính chất địa dư rõ rệt, số người mang gen bệnh trên thế giới rất lớn [13]. Những trường hợp thalassemia phát hiện đầu tiên năm 1925 là β-thalassemia ở bờ Địa Trung Hải, là người có nguồn gốc Hy Lạp và Italia. Sau đó bệnh đã được phát hiện ở rất nhiều nước trên thế giới. Gen bệnh β-thalassemia phân bố rất rộng trên thế giới, từ vùng Địa Trung Hải, qua khu vực Trung Đông, tới Đông Nam Châu Á và Bắc Phi. Theo Liên đoàn Thalassemia quốc tế (2005) ước tính có 1,5% dân số thế giới mang gen β-thalassemia, ít nhất có từ 80-90 triệu người mang gen bệnh, và cứ mỗi năm có tới 60.000 trường hợp mới sinh mang gen bệnh.
1.2. Tình Hình Beta Thalassemia Tại Việt Nam Hiện Nay
Bệnh hemoglobin nói chung và thalassemia nói riêng đã được chú ý khá sớm ở Việt Nam. Những nghiên cứu ban đầu từ thập kỷ 70, 80 và 90 ở thế kỷ XX, đều hướng về nghiên cứu dịch tễ học và lâm sàng. Tiếp theo những năm gần đây đã có một số nghiên cứu tiếp về điều trị, về đột biến gen thalassemia. Các nghiên cứu cho đến nay ở Việt Nam đều thống nhất bệnh hemoglobin khá phổ biến, phổ biến là α-thalasemia, β-thalassemia và HbE. Bệnh phát hiện thấy ở tất cả các tỉnh thành trong cả nước, ở nhiều dân tộc khác nhau [4]. Bệnh phổ biến nhiều hơn ở dân tộc ít người, ở các tỉnh miền núi và cao nguyên, so với người Kinh và vùng đồng bằng [5]. β -thalassemia phổ biến ở người dân tộc ít người miền Bắc hơn. Hemoglobin E phổ biến ở miền Trung và miền Nam hơn [6] [7]. Ở Việt Nam, β0- thalassemia phổ biến hơn β+-thalassemia [4].
II. Cơ Sở Di Truyền Bệnh Beta Thalassemia Phân Tích Chi Tiết
Hemoglobin (Hb) có trọng lượng phân tử 4.400 Dalton, gồm hai thành phần, nhóm ngoại gọi là hem và phần protein là globin. Ngoài ra trong phân tử Hb còn có 2,3 diphosphoglycerat có tác động tới ái lực của Hb đối với Oxy. Hem là protoporphyrin gắn với nguyên tử Fe++ ở trung tâm. Nguyên tử Fe++ có 6 liên kết; 4 liên kết với 4 N của nhân pyrol của hem, và 2 liên kết nối với imidazol và histidin của globin. Globin gồm 4 mạch polypeptid, 2 mạch loại α, 2 mạch loại β, liên kết với nhau bởi những tương tác đồng hóa trị. Mỗi mạch polypeptid nối với một hem, nên một phân tử Hb có thể nhận 4 phân tử oxy. Ở người có 6 loại hemoglobin bình thường, thấy được ở trong hồng cầu ở thời kỳ phôi thai, thai nhi, trẻ em và người lớn. Hemoglobin ở thời kỳ phôi thai là Hb Gower 1, Hb Gower 2 và Hb Portland. Hemoglobin ở thời kỳ thai nhi đến khi trưởng thành là HbA1, HbA2 và HbF. Thời gian xuất hiện và thành phần từng loại hemoglobin thay đổi tùy theo từng thời kì [19].
2.1. Cấu Trúc và Chức Năng Hemoglobin Bình Thường
Như vậy, sau khi sinh, ở người bình thường chỉ còn lại 3 loại hemoglobin, đó là HbA1, HbA2, HbF. Hemoglobin chủ yếu, nhiều nhất thấy trong hồng cầu bình thường là HbA1. Như mô tả ở trên, mỗi globin của hemoglobin có hai loại mạch polypeptid, mạch α và mạch β, phối hợp với nhau thành phân tử có 4 mạch cấu trúc α2β2. Mạch polypeptid α có 141 acid amin, mạch polypeptid β có 146 acid amin. Bên cạnh HbA1 hồng cầu bình thường còn chứa hai loại hemoglobin có tỉ lệ ít, đó là HbA2 và HbF, cấu trúc globin tương ứng là α2δ2 và α2γ1. Polypeptid δ và γ có cấu trúc gần gi...
2.2. Đột Biến Gen Beta Globin Gây Bệnh Beta Thalassemia
Đột biến gen là nguyên nhân trực tiếp gây ra bệnh β-thalassemia. Các đột biến này ảnh hưởng đến quá trình sản xuất chuỗi beta globin, dẫn đến sự mất cân bằng trong cấu trúc hemoglobin. Có nhiều loại đột biến gen khác nhau, bao gồm đột biến điểm, đột biến mất đoạn và đột biến chèn đoạn. Mỗi loại đột biến có mức độ ảnh hưởng khác nhau đến biểu hiện lâm sàng của bệnh. Nghiên cứu về các loại đột biến gen phổ biến ở bệnh nhân β-thalassemia là rất quan trọng để chẩn đoán và điều trị bệnh hiệu quả.
III. Nghiên Cứu Kiểu Hình Lâm Sàng Bệnh Nhi Beta Thalassemia
Lâm sàng bệnh β-thalassemia rất không đồng nhất, đa dạng, từ thể nhẹ nhất không có biểu hiện lâm sàng, chỉ phát hiện được khi nghiên cứu sinh học phân tử, đến thể nặng phải phụ thuộc vào truyền máu. Mức độ nặng về lâm sàng của bệnh β-thalassemia liên quan tới sự mất cân bằng giữa mạch globin alpha và β, liên quan với đặc điểm tính chất đột biến gen β-globin. Về huyết học có sự biến đổi rất lớn ở hồng cầu, ở hemoglobin, sinh hồng cầu ở tủy, cũng thay đổi từ nhẹ đến rất nặng, khá đặc hiệu cho từng thể bệnh.
3.1. Biểu Hiện Lâm Sàng Đa Dạng Của Beta Thalassemia
Biểu hiện lâm sàng của beta thalassemia rất đa dạng, từ không có triệu chứng đến thiếu máu nặng cần truyền máu thường xuyên. Các triệu chứng thường gặp bao gồm mệt mỏi, xanh xao, vàng da, chậm lớn, và biến dạng xương. Mức độ nghiêm trọng của các triệu chứng phụ thuộc vào loại đột biến gen và khả năng sản xuất chuỗi beta globin.
3.2. Đặc Điểm Huyết Học Trong Bệnh Beta Thalassemia
Các chỉ số huyết học ở bệnh nhân beta thalassemia thường có những thay đổi đặc trưng. Số lượng hồng cầu có thể giảm, kích thước hồng cầu nhỏ (MCV thấp), và lượng hemoglobin trong hồng cầu thấp (MCH thấp). Ngoài ra, có thể thấy sự xuất hiện của các hồng cầu bất thường trên tiêu bản máu ngoại vi. Phân tích huyết học là một phần quan trọng trong chẩn đoán và theo dõi bệnh beta thalassemia.
3.3. Ảnh Hưởng Của Beta Thalassemia Đến Sự Phát Triển Thể Chất
Bệnh beta thalassemia có thể ảnh hưởng đến sự phát triển thể chất của trẻ em. Thiếu máu mãn tính và các biến chứng liên quan đến bệnh có thể dẫn đến chậm lớn, còi xương, và các vấn đề về tim mạch. Điều trị kịp thời và hiệu quả có thể giúp cải thiện sự phát triển thể chất và chất lượng cuộc sống của bệnh nhân.
IV. Phân Tích Kiểu Gen Bệnh Nhi Beta Thalassemia Phương Pháp
Về điều trị, đối với thể nhẹ không cần điều trị nhiều, song với thể bệnh nặng, điều trị rất khó khăn, tốn kém. Do đó giải pháp tốt nhất với β- thalassemia là dự phòng, tư vấn di truyền để không sinh ra thế hệ bị thể bệnh nặng [2]. Nghiên cứu về cơ sở di truyền bệnh β-thalassemia là mấu chốt cho sự hiểu biết về đặc điểm lâm sàng, huyết học và là cơ sở khoa học cho việc điều trị, tiên lượng dự phòng, chẩn đoán trước sinh, tư vấn di truyền bệnh. Do đó nghiên cứu phát hiện đột biến gen β-globin (HBB) được nhiều nước có β-thalassemia phổ biến rất chú ý. Cho đến nay đã có trên 200 loại đột biến gen β-thalassemia được Liên đoàn Thalassemia quốc tế công bố năm 2005.Phân bố các dạng đột biến khác nhau tùy từng khu vực, quốc gia và dân tộc [2].
4.1. Các Phương Pháp Xác Định Đột Biến Gen Beta Globin
Để xác định đột biến gen beta globin, có nhiều phương pháp được sử dụng, bao gồm PCR, giải trình tự gen, và MLPA. PCR là một kỹ thuật khuếch đại DNA cho phép phát hiện các đột biến phổ biến. Giải trình tự gen cho phép xác định chính xác trình tự DNA và phát hiện các đột biến hiếm gặp. MLPA là một kỹ thuật định lượng DNA cho phép phát hiện các mất đoạn và nhân đoạn gen.
4.2. Ý Nghĩa Của Phân Tích Kiểu Gen Trong Chẩn Đoán Beta Thalassemia
Phân tích kiểu gen đóng vai trò quan trọng trong chẩn đoán beta thalassemia. Xác định đột biến gen giúp xác định chính xác thể bệnh và dự đoán mức độ nghiêm trọng của bệnh. Thông tin này rất quan trọng để đưa ra quyết định điều trị và tư vấn di truyền cho gia đình.
V. Đối Chiếu Kiểu Hình và Kiểu Gen Bệnh Nhi Beta Thalassemia
Ở Việt Nam, đã có nhiều nghiên cứu về β-thalassemia và các bệnh hemoglobin khác, song chủ yếu là nghiên cứu về dịch tễ học ở một số khu vực, địa phương, lâm sàng, huyết học [3][4] [5] [6] [7]. Nghiên cứu về đột biến gen HBB gây β-thalassemia ở người Việt Nam còn ít, và chưa đầy đủ. Phân tích đột biến gen β-thalassemia ở người Việt Nam đầu tiên do Dương Bá Trực và cộng sự được thực hiện tại phòng xét nghiệm ở Israel năm 2000 [8]. Tiếp theo sau, ngay từ 2001 và những năm tiếp theo có một số nghiên cứu về đột biến gen gây bệnh β-thalassemia ở người miền Nam và Bắc Việt Nam, được thực hiện ở Việt Nam [9][10] [11] [12]. Các nghiên cứu này chỉ tập trung nghiên cứu phát hiện các loại đột biến gen thấy ở bệnh nhân β- thalassemia ở người Việt Nam. Chúng tôi thấy cần có nghiên cứu về mối liên quan giữa đột biến gen với lâm sàng, huyết học ở các thể bệnh, nhất là thể nặng và trung gian của bệnh nhân β-thalassemia Việt Nam.
5.1. Mối Liên Quan Giữa Đột Biến Gen và Biểu Hiện Lâm Sàng
Mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình trong beta thalassemia rất phức tạp. Một số đột biến gen có thể gây ra bệnh nặng, trong khi các đột biến khác có thể gây ra bệnh nhẹ hoặc không có triệu chứng. Các yếu tố khác, chẳng hạn như các gen điều chỉnh và môi trường, cũng có thể ảnh hưởng đến biểu hiện lâm sàng của bệnh.
5.2. Ảnh Hưởng Của Kiểu Gen Đến Các Chỉ Số Huyết Học
Kiểu gen có thể ảnh hưởng đến các chỉ số huyết học ở bệnh nhân beta thalassemia. Ví dụ, một số đột biến gen có thể dẫn đến giảm sản xuất chuỗi beta globin nghiêm trọng hơn, dẫn đến thiếu máu nặng hơn và các chỉ số hồng cầu bất thường hơn.
VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Beta Thalassemia Tương Lai
Xuất phát từ đó, chúng tôi nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu kiểu hình và kiểu gen ở bệnh nhi β-Thalassmia”. Mục tiêu nghiên cứu: 1. Mô tả kiểu hình lâm sàng, huyết học của bệnh nhi mắc β- thalassemia tại Bệnh viện Nhi trung ương; 2. Xác định đột biến gen β-thalassemia ở trẻ bệnh; 3. Đối chiếu kiểu hình và kiểu gen của trẻ mắc β-thalassemia thể nặng và trung gian tại Bệnh viện nhi trung ương. Chúng tôi hy vọng, kết quả nghiên cứu thu được sẽ góp phần hiểu biết thêm về lâm sàng, huyết học và sự liên quan giữa kiểu hình với kiểu gen β- thalassemia và là cơ sở khoa học cho việc điều trị, tiên lượng bệnh, chẩn đoán trước sinh, dự phòng sinh ra các thể bệnh nặng và trung gian của β- thalassemia ở Việt Nam.
6.1. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Kiểu Hình và Kiểu Gen
Nghiên cứu về kiểu hình và kiểu gen trong beta thalassemia có tầm quan trọng lớn trong việc cải thiện chẩn đoán, điều trị và dự phòng bệnh. Thông tin này có thể giúp các bác sĩ đưa ra quyết định điều trị cá nhân hóa và tư vấn di truyền chính xác cho các gia đình.
6.2. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai Về Beta Thalassemia
Các hướng nghiên cứu tương lai về beta thalassemia bao gồm phát triển các liệu pháp gen mới, cải thiện phương pháp điều trị hiện tại, và tìm hiểu sâu hơn về mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình. Nghiên cứu về các yếu tố điều chỉnh gen và môi trường cũng có thể giúp cải thiện hiểu biết về bệnh và phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.
