Nghiên cứu quy trình tách chiết ADN và tế bào phôi thai tự do trong máu ngoại vi mẹ để chẩn đoán trước sinh

• Tác giả: Triệu Tiến Sang
• Người hướng dẫn: TS. Trần Văn Khoa
• Trường học: Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
• Chuyên ngành: Di truyền học
• Đề tài: Nghiên cứu Tách Chiết, Phân Tích ADN Và Tế Bào Phôi Thai Tự Do Trong Máu Ngoại Vi Mẹ Để Chẩn Đoán Trƣớc Sinh
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• CHỮ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH
• MỤC LỤC
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
• 1.1. KHÁI NIỆM DỊ TẬT BẨM SINH
• 1.2. TÌNH HÌNH DỊ TẬT BẨM SINH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM
• 1.2.1. Tình hình dị tật bẩm sinh trên thế giới
• 1.2.2. Tình hình dị tật bẩm sinh ở Việt Nam
• 1.3. MỘT SỐ DỊ TẬT BẨM SINH THƯỜNG GẶP
• 1.3.1. Đặc điểm một số bệnh di truyền do bất thường số lượng nhiễm sắc thể
• 1.3.2. Đặc điểm một số bệnh di truyền do đột biến gen được nghiên cứu trong đề tài
• 1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP SÀNG LỌC VÀ CHẨN ĐOÁN TRƯỚC SINH
• 1.4.1. Các phương pháp sàng lọc dị tật trước sinh
• 1.4.2. Các phương pháp chẩn đoán dị tật trước sinh
• 1.5. TÌNH HÌNH SÀNG LỌC, CHẨN ĐOÁN TRƯỚC SINH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP KHÔNG XÂM LẤN
• 1.5.1. Tình hình sàng lọc và chẩn đoán trước sinh trên thế giới bằng phương pháp không xâm lấn
• 1.5.2. Tình hình sàng lọc, chẩn đoán trước sinh ở Việt Nam bằng phương pháp không xâm lấn
• 2. CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Hoá chất và thiết bị máy móc
• 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.3.1. Phương pháp tách chiết ADN tự do và phương pháp nhân gen PCR và Realtime-PCR
• 2.3.2. Phương phân lập tế bào phôi thai tự do, phương pháp nhuộm tế bào bằng kỹ thuật FISH, phương pháp QF-PCR chứng minh sự tồn tại của tế bào phôi thai trong máu ngoại vi của mẹ
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
• 3.1. TÁCH CHIẾT ADN PHÔI THAI TỰ DO TRONG MÁU NGOẠI VI CỦA MẸ
• 3.1.1. Tách chiết ADN tự do trong máu ngoại vi của mẹ
• 3.1.2. PCR nhân gen SRY
• 3.1.3. Định lượng số bản copy của ADN phôi thai trong máu ngoại vi của mẹ
• 3.1.4. Biến thiên nồng độ ADN phôi thai tự do trong máu ngoại vi của mẹ
• 3.1.5. Nhân gen SRY trên 189 bệnh nhân nghiên cứu
• 3.1.6. Biến thiên nồng độ ADN phôi thai tự do trong máu ngoại vi của mẹ sau khi sinh
• 3.1.7. Đối chiếu nồng độ ADN phôi thai trong máu ngoại vi của mẹ với kết quả QF-PCR
• 3.2. PHÂN LẬP TẾ BÀO PHÔI THAI TRONG MÁU NGOẠI VI CỦA MẸ
• 3.2.1. Phân lập tế bào phôi thai trong máu ngoại vi của mẹ
• 3.2.2. Nhân gen SRY sau khi phân lập tế bào phôi thai trong máu ngoại vi của mẹ
• 3.3. ỨNG DỤNG ADN PHÔI THAI TỰ DO VÀ TẾ BÀO PHÔI THAI TRONG MÁU NGOẠI VI MẸ
• 3.3.1. Sàng lọc bệnh tăng sản thượng thận bẩm sinh từ ADN phôi thai tự do
• 3.3.2. Sàng lọc bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne từ ADN phôi thai tự do
• 3.3.3. Xác định sự bất đồng nhóm máu Rh giữa mẹ và con từ ADN phôi thai tự do
• 3.3.4. Thử nghiệm ứng dụng tế bào phôi thai trong máu ngoại vi của mẹ để chẩn đoán bất thường số lượng nhiễm sắc thể
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC

I. Tổng quan về quy trình tách chiết ADN và tế bào phôi thai tự do

Quy trình tách chiết ADN và tế bào phôi thai tự do trong máu mẹ là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong y học hiện đại. Việc phát hiện và phân tích ADN phôi thai tự do không chỉ giúp chẩn đoán sớm các dị tật bẩm sinh mà còn mở ra hướng đi mới cho các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng ADN phôi thai tự do có thể được tách chiết từ máu ngoại vi của mẹ, mang lại thông tin quý giá về tình trạng sức khỏe của thai nhi.

1.1. Khái niệm về ADN phôi thai tự do trong máu mẹ

ADN phôi thai tự do (cfDNA) là ADN được giải phóng từ tế bào phôi thai vào máu mẹ. Sự hiện diện của cfDNA trong máu mẹ đã được phát hiện từ những năm 1990 và đã trở thành một công cụ quan trọng trong chẩn đoán trước sinh. Nồng độ cfDNA thay đổi theo thời gian và tuổi thai, điều này ảnh hưởng đến khả năng tách chiết và phân tích ADN.

1.2. Lịch sử nghiên cứu về ADN phôi thai tự do

Nghiên cứu về ADN phôi thai tự do bắt đầu từ năm 1969 khi Walknowska phát hiện tế bào phôi thai trong máu mẹ. Đến năm 1997, Lo và cộng sự đã phát hiện cfDNA, mở ra một kỷ nguyên mới trong chẩn đoán trước sinh. Những phát hiện này đã thúc đẩy sự phát triển của các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn, giúp giảm thiểu rủi ro cho mẹ và thai nhi.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu tách chiết ADN

Mặc dù quy trình tách chiết ADN phôi thai tự do đã được phát triển, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần phải giải quyết. Một trong những vấn đề lớn nhất là nồng độ cfDNA trong máu mẹ thường rất thấp, điều này làm cho việc tách chiết trở nên khó khăn. Ngoài ra, sự biến đổi nồng độ cfDNA theo thời gian cũng gây khó khăn trong việc xác định thời điểm tối ưu để thực hiện tách chiết.

2.1. Nồng độ ADN phôi thai tự do và ảnh hưởng đến tách chiết

Nồng độ cfDNA trong máu mẹ có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào tuổi thai và tình trạng sức khỏe của mẹ. Việc xác định nồng độ này là rất quan trọng để tối ưu hóa quy trình tách chiết. Nghiên cứu cho thấy rằng nồng độ cfDNA tăng lên theo thời gian, nhưng sự biến đổi này không đồng nhất giữa các cá thể.

2.2. Thách thức trong việc phân tích ADN phôi thai

Phân tích cfDNA đòi hỏi các kỹ thuật hiện đại và chính xác. Các phương pháp như PCR và Realtime-PCR thường được sử dụng để khuếch đại ADN, nhưng độ nhạy và độ đặc hiệu của các phương pháp này vẫn cần được cải thiện. Việc phát triển các kỹ thuật mới có thể giúp nâng cao khả năng phát hiện và phân tích cfDNA.

III. Phương pháp tách chiết ADN phôi thai tự do hiệu quả

Để tách chiết ADN phôi thai tự do, nhiều phương pháp đã được nghiên cứu và áp dụng. Các phương pháp này bao gồm sử dụng các bộ kit thương mại và các kỹ thuật tách chiết thủ công. Mỗi phương pháp có ưu điểm và nhược điểm riêng, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp là rất quan trọng để đạt được kết quả tốt nhất.

3.1. Các phương pháp tách chiết ADN hiện có

Các phương pháp tách chiết ADN phôi thai tự do bao gồm sử dụng kit thương mại như QIAamp và các phương pháp tách chiết thủ công. Mỗi phương pháp có quy trình và hiệu quả khác nhau, và việc lựa chọn phương pháp phù hợp phụ thuộc vào mục tiêu nghiên cứu và điều kiện thực tế.

3.2. Kỹ thuật PCR trong phân tích ADN phôi thai

Kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction) là một trong những phương pháp quan trọng nhất trong phân tích ADN phôi thai. Kỹ thuật này cho phép khuếch đại một đoạn ADN cụ thể, giúp phát hiện sự hiện diện của các gen liên quan đến dị tật bẩm sinh. Việc tối ưu hóa các điều kiện PCR là rất cần thiết để đạt được kết quả chính xác.

IV. Ứng dụng thực tiễn của ADN phôi thai tự do trong chẩn đoán

ADN phôi thai tự do có nhiều ứng dụng trong chẩn đoán trước sinh. Việc phân tích cfDNA giúp phát hiện sớm các dị tật bẩm sinh và các bệnh di truyền. Điều này không chỉ giúp các bậc phụ huynh có thông tin cần thiết để đưa ra quyết định mà còn giúp các bác sĩ có thể can thiệp kịp thời.

4.1. Sàng lọc bệnh di truyền từ ADN phôi thai

Sàng lọc bệnh di truyền từ cfDNA là một trong những ứng dụng quan trọng nhất. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc phân tích cfDNA có thể giúp phát hiện các bệnh như hội chứng Down và các bất thường nhiễm sắc thể khác. Điều này giúp giảm thiểu rủi ro cho thai nhi và tăng cường sức khỏe cộng đồng.

4.2. Xác định nhóm máu Rh từ ADN phôi thai

Việc xác định nhóm máu Rh của thai nhi từ cfDNA cũng là một ứng dụng quan trọng. Điều này giúp phát hiện sự bất đồng nhóm máu giữa mẹ và thai nhi, từ đó có thể đưa ra các biện pháp can thiệp kịp thời để bảo vệ sức khỏe của cả mẹ và con.

V. Kết luận và tương lai của nghiên cứu tách chiết ADN

Nghiên cứu tách chiết ADN phôi thai tự do trong máu mẹ đã mở ra nhiều cơ hội mới trong chẩn đoán trước sinh. Mặc dù còn nhiều thách thức, nhưng với sự phát triển của công nghệ và các phương pháp mới, tương lai của nghiên cứu này hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị cho y học. Việc tiếp tục nghiên cứu và cải tiến các phương pháp tách chiết và phân tích cfDNA là rất cần thiết để nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong chẩn đoán.

5.1. Triển vọng nghiên cứu trong tương lai

Tương lai của nghiên cứu tách chiết ADN phôi thai tự do sẽ phụ thuộc vào sự phát triển của công nghệ và các phương pháp mới. Việc áp dụng các kỹ thuật tiên tiến như giải trình tự gen và phân tích sinh học phân tử có thể giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong chẩn đoán trước sinh.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu trong y học

Nghiên cứu tách chiết ADN phôi thai tự do không chỉ có ý nghĩa trong việc phát hiện sớm các dị tật bẩm sinh mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống cho các bậc phụ huynh và thai nhi. Điều này giúp giảm thiểu gánh nặng cho gia đình và xã hội, đồng thời nâng cao sức khỏe cộng đồng.