Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Theo báo cáo của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO, 2012), toàn cầu ghi nhận khoảng 14,1 triệu ca mắc mới và 8,2 triệu trường hợp tử vong do các bệnh ung thư. Trong đó, ung thư cổ tử cung (UTCTC) là bệnh ung thư phổ biến thứ tư ở phụ nữ trên thế giới. Báo cáo từ Cơ quan Nghiên cứu Ung thư Quốc tế (IARC, 2012) cho thấy có khoảng 528.000 ca mắc mới và 266.000 ca tử vong do UTCTC mỗi năm, với tỷ lệ tử vong tập trung chủ yếu (khoảng 87,0%) tại các khu vực chưa phát triển. Tại Việt Nam, số liệu thống kê Globocan (2012) ghi nhận UTCTC thuộc nhóm bệnh lý ác tính hàng đầu ở nữ giới với 5.146 ca mắc mới (chiếm 9,4%) và 2.423 trường hợp tử vong.

Về mặt căn nguyên sinh bệnh học, nhiễm virus gây u nhú ở người (Human Papillomavirus - HPV), đặc biệt là các chủng nguy cơ cao (High-risk HPV), đã được khẳng định là yếu tố nguy cơ hàng đầu dẫn tới sự hình thành khối u ác tính ở cổ tử cung (Eileen và cộng sự, 2011). Song song với tác nhân virus, các biến đổi biểu sinh (epigenetics) – điển hình là hiện tượng methyl hóa vượt mức (hypermethylation) trên vùng promoter của các gen đè nén u – đóng vai trò then chốt làm bất hoạt chức năng kiểm soát phân bào, thúc đẩy tiến trình sinh ung (Richard và cộng sự, 2010). Gen APC (Adenomatous polyposis coli) là một gen ức chế khối u quan trọng kiểm soát con đường truyền tín hiệu Wnt/β-catenin; sự methyl hóa bất thường tại đảo CpG thuộc vùng promoter của gen này dẫn đến mất kiểm soát tăng sinh tế bào. Tuy nhiên, tại Việt Nam, các công trình nghiên cứu khảo sát mối liên hệ giữa tính chất methyl hóa promoter gen APC với tình trạng nhiễm HPV trên bệnh nhân còn rất hạn chế.

Mục tiêu nghiên cứu: Khảo sát tính chất methyl hóa DNA vượt mức của gen APC liên quan đến bệnh ung thư cổ tử cung, cụ thể là mối liên quan giữa tính chất methyl hóa gen APC và yếu tố nguy cơ nhiễm HPV (type nguy cơ cao/type nguy cơ thấp), nhằm hướng đến phát triển phương pháp không xâm lấn (non-invasive) phục vụ tiên lượng và chẩn đoán sớm bệnh UTCTC.

Nhiệm vụ nghiên cứu:

  1. Khảo sát và phân tích bộ dữ liệu khoa học về tính chất methyl hóa vùng promoter gen APC liên quan đến bệnh ung thư cổ tử cung và tình trạng nhiễm HPV (không nhiễm HPV, nhiễm HPV type nguy cơ cao, nhiễm HPV type nguy cơ thấp).
  2. Khảo sát in silico cấu trúc vùng promoter gen APC, định vị đảo CpG và lựa chọn các cặp mồi tối ưu cho kỹ thuật PCR đặc hiệu methyl hóa (MSP) và Nested-MSP.
  3. Khảo sát thực nghiệm bằng phương pháp Nested-MSP nhằm xác định trạng thái methyl hóa gen APC trên bộ mẫu bệnh phẩm dịch phết tế bào cổ tử cung ở bệnh nhân Việt Nam.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: DNA bộ gen tách chiết từ các mẫu bệnh phẩm dịch phết tế bào cổ tử cung (Pap smear) có phân loại lâm sàng: không nhiễm HPV, nhiễm HPV type nguy cơ thấp và nhiễm HPV type nguy cơ cao; trình tự vùng promoter và đảo CpG của gen APC.
  • Phạm vi không gian và thời gian: Bộ mẫu bệnh phẩm do Phòng khám Âu Lạc (Công ty Cổ phần Công nghệ Việt Á) và Công ty Cổ phần Dịch vụ Phân Tích Di Truyền cung cấp. Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành tại Phòng thí nghiệm Vi sinh – Sinh học phân tử, Khoa Công nghệ Sinh học, Trường Đại học Mở TP. Hồ Chí Minh; hoàn thành vào tháng 05/2016.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Cơ sở lý thuyết và mô hình sinh học

  • Cơ chế gây ung thư của virus HPV: HPV thuộc nhóm virus lây truyền qua đường tình dục. Các type nguy cơ thấp (như 6, 11, 40, 42, 43, 44...) tồn tại ở dạng episome độc lập, trong đó gen E2 biểu hiện kìm hãm hai oncogene E6 và E7. Ngược lại, DNA của các type HPV nguy cơ cao (như 16, 18, 31, 33, 45, 52, 58...) có khả năng tích hợp vào hệ gen tế bào chủ, làm bất hoạt gen E2. Điều này giải phóng và kích hoạt biểu hiện quá mức hai oncoprotein E6 và E7. Protein E6 liên kết và thúc đẩy phân hủy protein đè nén u p53, dẫn đến mất kiểm soát chu trình tế bào tại điểm kiểm soát G1, ức chế quá trình chết theo chương trình (apoptosis) và giảm khả năng sửa chữa DNA. Protein E7 liên kết với protein pRB (retinoblastoma), giải phóng yếu tố phiên mã E2F-1 ở trạng thái tự do, thúc đẩy tế bào chuyển từ pha G1 sang pha S.
  • Biến đổi biểu sinh và sự methyl hóa DNA: Quá trình methyl hóa DNA được xúc tác bởi họ enzyme DNA methyltransferases (DNMT1, DNMT2, DNMT3a, DNMT3b), chuyển nhóm methyl (-CH3) từ phân tử S-adenosyl-methionine gắn vào vị trí C5 của cytosine để tạo thành 5-methylcytosine (5mC), chủ yếu xuất hiện tại các dinucleotide CpG. Sự methyl hóa vượt mức tại các đảo CpG (đoạn 200–1000 bp giàu CpG tập trung 60–70% ở vùng promoter) gây đóng xoắn chất nhiễm sắc và bất hoạt sự phiên mã của các gen ức chế khối u.
  • Cấu trúc, chức năng gen APC và con đường tín hiệu Wnt: Gen APC định vị tại vị trí 5q21 trên nhiễm sắc thể số 5, có kích thước 138 kb, mã hóa protein ức chế khối u 312 kDa. Trong tế bào bình thường, protein APC liên kết với Axin, Casein Kinase 1 (CK1) và Glycogen Synthase Kinase 3 (GSK3) tạo thành phức hợp phá hủy nhằm phosphoryl hóa β-catenin, dẫn tới thoái biến β-catenin trong proteasome. Khi gen APC bị methyl hóa bất hoạt, β-catenin tự do tích tụ, di chuyển vào nhân tế bào và tương tác với yếu tố phiên mã TCF/LEF để kích hoạt phiên mã các gen mục tiêu thúc đẩy phân bào và sinh ung.

Phương pháp nghiên cứu

Khóa luận kết hợp giữa nghiên cứu dữ liệu in silico và nghiên cứu thực nghiệm in vitro:

  • Khai thác dữ liệu và phân tích tin sinh học:
    • Thu thập các công trình nghiên cứu trên cơ sở dữ liệu NCBI GenBank, phân tích cấu trúc gen và vùng promoter (mã truy cập U02509.1).
    • Sử dụng công cụ trực tuyến Methprimer để định vị đảo CpG và mô phỏng trình tự sau khi xử lý bisulfite.
    • Sử dụng công cụ GPMiner (ngưỡng 0,8) để nhận diện các vị trí liên kết của các nhân tố phiên mã trên đảo CpG.
    • Đánh giá thông số hóa lý mồi (Tm, %GC, cấu trúc kẹp tóc hairpin, self-dimer, hetero-dimer) bằng công cụ OligoAnalyzer 3.1 (IDT) và kiểm tra độ đặc hiệu bắt cặp bằng phần mềm Annhyb.
  • Phương pháp thực nghiệm sinh học phân tử:
    • Tách chiết DNA: Sử dụng phương pháp Phenol/Chloroform kết hợp ly giải màng bằng SDS 10% và Proteinase K (20 ng/ml) ủ ở 48°C trong 2 giờ; kết tủa DNA bằng Ammonium acetate 5M và ethanol tuyệt đối, rửa tủa bằng ethanol 70%.
    • Định lượng và kiểm tra độ tinh sạch: Đo mật độ quang tại bước sóng 260 nm và 280 nm bằng máy quang phổ (Bio-Rad), xác định nồng độ qua công thức $C = \text{OD}{260} \times 50 \times d$ và đánh giá độ sạch qua tỷ lệ $\text{OD}{260}/\text{OD}_{280}$.
    • Biến đổi DNA bằng Sodium Bisulfite: Sử dụng bộ kit EZ DNA Methylation-Gold (Zymo Research) để chuyển đổi các cytosine không methyl hóa thành uracil trên cột lọc Zymo-spin IC theo chu trình nhiệt chuẩn hóa, trong khi các 5-methylcytosine được giữ nguyên.
    • Kỹ thuật Nested-MSP (Methylation-Specific PCR hai vòng): Vòng 1 sử dụng cặp mồi ngoài (APC-Nested F / APC-Nested R) chứa các base thoái hóa (Y, R) để khuếch đại đoạn đích bao quanh các vị trí CpG mục tiêu. Vòng 2 chia làm hai phản ứng độc lập sử dụng cặp mồi methyl hóa (APC-MF / APC-MR) và cặp mồi không methyl hóa (APC-UF / APC-UR) cùng dung dịch Master Mix 2X (Bioline).
    • Điện di sản phẩm PCR: Thực hiện trên gel agarose 1,5% trong đệm 1X TAE ở hiệu điện thế 70V trong 30 phút, nhuộm Ethidium bromide và đọc kết quả dưới ánh sáng UV trên hệ thống Gel Doc (Bio-Rad) cùng thang chuẩn DNA 50 bp.
  • Xử lý số liệu: Thống kê dữ liệu, tính toán tần số methyl hóa trung bình trọng số và phân tích tương quan bằng phần mềm Microsoft Excel và MedCalc (phiên bản 16.3), áp dụng kiểm định Chi bình phương ($\chi^2$, mức ý nghĩa $p < 0,05$).

Nội dung chính theo từng chương

Phần I: Tổng quan nghiên cứu

  • Tổng quan về ung thư và ung thư cổ tử cung: Hệ thống hóa định nghĩa, phân loại ung thư (carcinoma, sarcoma, leukaemia, lymphoma/myeloma, ung thư hệ thần kinh trung ương) và các nhóm tác nhân sinh ung (vật lý, hóa học, sinh học). Trình bày cơ chế bệnh học của UTCTC qua các cấp độ tổn thương nội biểu mô theo WHO (CIN1, CIN2, CIN3), Bethesda (LSIL, HSIL) và 4 giai đoạn tiến triển lâm sàng (Giai đoạn I đến Giai đoạn IV).
  • Virus HPV và vai trò sinh ung: Phân nhóm chi tiết các chủng HPV (nguy cơ cao gồm 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59, 68, 73; nguy cơ thấp gồm 6, 11, 40, 42, 43, 44...; nhóm chưa xác định nguy cơ). Phân tích sâu cơ chế bất hoạt protein p53 bởi oncoprotein E6 và pRB bởi oncoprotein E7.
  • Cơ chế biểu sinh và gen APC: Làm rõ vai trò sinh học của hiện tượng methyl hóa DNA do các enzym DNMTs xúc tác; cấu trúc vùng promoter và đảo CpG; vị trí gen APC trên nhiễm sắc thể 5q21 và cơ chế điều hòa âm tính con đường Wnt/β-catenin.
  • Các phương pháp phân tích methyl hóa DNA: Trình bày và so sánh nguyên lý, ưu nhược điểm của phương pháp MSP (sử dụng mồi chuyên biệt trạng thái allele sau xử lý bisulfite), BSP (kết hợp PCR và giải trình tự) và Nested-MSP. Kỹ thuật Nested-MSP được xác định là phương pháp tối ưu đối với các mẫu dịch phết tế bào lâm sàng có nồng độ DNA thấp hoặc lẫn tạp chất.

Phần II: Vật liệu và phương pháp

  • Vật liệu và công cụ: Mô tả đặc tính bộ mẫu bệnh phẩm dịch phết tế bào thu thập từ Phòng khám Âu Lạc và Công ty Phân Tích Di Truyền. Liệt kê các công cụ tin sinh học (Annhyb, ClustalX, Methprimer, GPMiner, OligoAnalyzer 3.1) và phần mềm thống kê (MedCalc v16.3, Excel).
  • Quy trình khai thác dữ liệu và khảo sát in silico: Chi tiết hóa quy trình truy xuất dữ liệu trên NCBI, định vị đảo CpG, nhận diện yếu tố phiên mã và thiết kế, kiểm tra thông số vật lý của các cặp mồi khuếch đại promoter gen APC.
  • Quy trình thực nghiệm: Chuẩn hóa các bước tách chiết DNA bằng phenol/chloroform, đo quang phổ OD, quy trình biến đổi bisulfite bằng kit EZ DNA Methylation-Gold, các thành phần phản ứng Master Mix 2X (25 µl), mồi (0,5 µl mỗi loại nồng độ 10 µM), khuôn DNA (2 µl nồng độ 10–100 ng/µl), nước (22 µl) cho tổng thể tích 50 µl, cùng chu trình luân nhiệt và kỹ thuật điện di gel agarose 1,5%.

Phần III: Kết quả nghiên cứu và thảo luận

  • Khai thác dữ liệu về tính chất methyl hóa gen APC:
    • Khai thác 36 bài báo khoa học quốc tế (gồm 9 bài tổng quan cấu trúc/chức năng gen và 27 bài nghiên cứu thực nghiệm tần suất methyl hóa gen APC công bố từ năm 2000 đến tháng 3/2016).
    • Tần suất methyl hóa vùng promoter gen APC xuất hiện trong các loại ung thư dao động từ 22,8% đến 82,2% (đối với UTCTC đạt trung bình khoảng 35,9%, $p < 0,05$). Tần số methyl hóa trung bình trọng số dao động từ 26,4% đến 79,7%, trong đó UTCTC đạt 40,4%. Các ung thư có tần số trung bình trọng số cao trên 50% gồm ung thư bàng quang (70,2%), dạ dày (79,7%) và phổi (50,4%).
    • Phân tích theo loại mẫu bệnh phẩm: Mẫu mô sinh thiết được sử dụng nhiều nhất (77,9% tương ứng 21/27 công trình, tần số methyl hóa trung bình trọng số 46,6%), mẫu máu chiếm 48,6% và mẫu dịch phết tế bào đạt 47,0%.
    • Phân tích phương pháp: Kỹ thuật MSP được ứng dụng phổ biến nhất (chiếm 74,1% tương ứng 20/27 công trình).
    • Tần suất methyl hóa gen APC theo phân loại mô học UTCTC: Ung thư tế bào biểu mô vảy (SCC) dao động từ 15,5% đến 40%; ung thư biểu mô tuyến (AC) dao động từ 40% đến 60%.
  • Kết quả khảo sát in silico gen APC:
    • Xác định vùng promoter gen APC có kích thước 866 bp (mã số truy cập U02509.1).
    • Công cụ Methprimer định vị được 1 đảo CpG kích thước 146 bp nằm từ vị trí 112737683 đến 112737832 trên nhiễm sắc thể số 5.
    • Công cụ GPMiner xác định các vị trí gắn nhận diện của nhiều nhân tố phiên mã quan trọng: ELK1_02, STAT_Q6, CP2_02, NFY_Q6_01, YY1_01, STAT_03.
    • Phân tích và lựa chọn bộ mồi cho phản ứng Nested-MSP:
      • Cặp mồi ngoài (kế thừa từ House và cộng sự, 2003): Mồi xuôi APC-Nested F (23 bp, $\text{Tm} = 56,8^\circ\text{C}$, %GC = 41,3%) và mồi ngược APC-Nested R (21 bp, $\text{Tm} = 58,7^\circ\text{C}$, %GC = 54,8%), kích thước sản phẩm khuếch đại 136 bp. Trình tự mồi chứa base thoái hóa Y (C/T) và R (G/A) cho phép nhân bản đồng thời cả allele methyl hóa và không methyl hóa.
      • Cặp mồi bên trong (kế thừa từ Virmani và cộng sự, 2001): Mồi methyl hóa APC-MF/APC-MR tạo sản phẩm 98 bp ($\text{Tm}$ lần lượt là $57,8^\circ\text{C}$ và $58,2^\circ\text{C}$, %GC = 61,1%); mồi không methyl hóa APC-UF/APC-UR tạo sản phẩm 108 bp ($\text{Tm}$ lần lượt là $51,9^\circ\text{C}$ và $54,0^\circ\text{C}$, %GC = 40,9–41,7%). Các thông số năng lượng tự do ($\Delta G$) của cấu trúc dimer và hairpin đều đạt tiêu chuẩn kỹ thuật.
  • Nội dung nghiên cứu thực nghiệm:
    • Tách chiết thành công DNA tổng số từ dịch phết tế bào cổ tử cung đạt nồng độ và độ tinh sạch đáp ứng yêu cầu xử lý bisulfite.
    • Thiết lập thành công quy trình Nested-MSP hai giai đoạn trên máy luân nhiệt Bio-Rad.
    • Kiểm tra điện di các mẫu bệnh phẩm dịch phết tế bào (nhóm mẫu S và nhóm mẫu HA nhiễm HPV type nguy cơ cao): Ghi nhận vạch sản phẩm đặc hiệu kích thước 98 bp với cặp mồi methyl hóa ở các mẫu mang HPV type nguy cơ cao (điển hình như mẫu HA1), bước đầu chứng minh hiện tượng methyl hóa bất thường vùng promoter gen APC trên nhóm bệnh nhân nhiễm HPV nguy cơ cao tại Việt Nam.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

Chỉ tiêu khảo sát Dữ liệu / Kết quả ghi nhận trong khóa luận
Tổng số công trình meta-analysis 36 bài báo (9 bài tổng quan, 27 bài thực nghiệm giai đoạn 2000–2016)
Tần số methyl hóa TB trọng số ở UTCTC 40,4% (dao động các nghiên cứu từ 17,9% đến 56,7%)
Tần số methyl hóa TB trọng số các ung thư khác Bàng quang: 70,2%; Dạ dày: 79,7%; Phổi: 50,4%; Đại trực tràng: 47,3%; Vú: 31,7%; Buồng trứng: 26,4%
Tỷ lệ sử dụng loại mẫu bệnh phẩm Mẫu mô: 77,9% (21/27 bài); Mẫu máu & Dịch phết: 22,1% (6/27 bài)
Tỷ lệ sử dụng phương pháp phân tích MSP chiếm 74,1% (20/27 bài); Các phương pháp khác (QMSP, MethyLight...): 25,9%
Đặc điểm đảo CpG vùng promoter gen APC Chiều dài 146 bp (vị trí 112737683–112737832, NST 5) trên promoter 866 bp (U02509.1)
Kích thước sản phẩm PCR Nested-MSP Vòng 1 (Mồi ngoài Nested): 136 bp; Vòng 2 (Mồi M): 98 bp; Vòng 2 (Mồi U): 108 bp
Kết quả thực nghiệm trên mẫu bệnh phẩm Khuếch đại thành công phân đoạn gen APC bị methyl hóa trên mẫu dịch phết tế bào nhiễm HPV nguy cơ cao (mẫu HA1)

Đóng góp khoa học của đề tài

  • Tổng hợp có hệ thống dẫn liệu quốc tế: Cung cấp bức tranh toàn cảnh về tần số methyl hóa vùng promoter gen APC trên 7 loại bệnh ung thư phổ biến, chứng minh tính phổ biến của biến đổi biểu sinh này trong tiến trình sinh ung.
  • Chuẩn hóa quy trình kỹ thuật Nested-MSP: Tối ưu hóa thành công quy trình Nested-MSP hai vòng sử dụng mồi ngoài chứa base thoái hóa, khắc phục triệt để hạn chế về lượng mẫu ít và chất lượng DNA thấp của các mẫu bệnh phẩm dịch phết tế bào không xâm lấn.
  • Đóng góp dữ liệu thực nghiệm tại Việt Nam: Bổ sung bằng chứng thực nghiệm ban đầu về tình trạng methyl hóa gen APC trên bộ mẫu bệnh phẩm dịch phết cổ tử cung nhiễm HPV type nguy cơ cao ở người bệnh Việt Nam, đặt nền móng cho việc ứng dụng dấu chứng sinh học methyl hóa trong tầm soát và chẩn đoán sớm UTCTC.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Hạn chế của đề tài

  • Nguồn công bố khoa học trong và ngoài nước khảo sát đồng thời tần số methyl hóa gen APC trên các phân nhóm phân loại rõ theo tình trạng nhiễm HPV (không nhiễm, nhiễm HPV nguy cơ thấp, nhiễm HPV nguy cơ cao) tại thời điểm nghiên cứu còn hạn chế.
  • Cỡ mẫu thực nghiệm lâm sàng còn ở quy mô nhỏ do phụ thuộc vào nguồn thu nhận mẫu dịch phết tế bào từ các cơ sở y tế phối hợp.

Hướng nghiên cứu tiếp

  • Mở rộng quy mô khảo sát trên bộ mẫu lâm sàng lớn hơn, bao gồm đầy đủ các nhóm: phụ nữ khỏe mạnh không nhiễm HPV, bệnh nhân nhiễm HPV type nguy cơ thấp và bệnh nhân nhiễm HPV type nguy cơ cao ở các giai đoạn tổn thương cổ tử cung khác nhau (LSIL, HSIL, ung thư xâm lấn).
  • Ứng dụng kỹ thuật giải trình tự Bisulfite (BSP) để xác định chính xác vị trí và mức độ methyl hóa của từng nucleotide cytosine trong toàn bộ đảo CpG thuộc promoter gen APC.
  • Kết hợp khảo sát gen APC với các gen đè nén u khác để xây dựng tổ hợp dấu chứng sinh học (biomarker panel) đa gen nhằm nâng cao độ nhạy và độ đặc hiệu trong chẩn đoán sớm UTCTC không xâm lấn.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng thụ hưởng: Khóa luận là tài liệu tham khảo hữu ích cho sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu viên thuộc các chuyên ngành Công nghệ Sinh học, Vi sinh – Sinh học phân tử, Di truyền y học và Ung thư học.
  • Nội dung có giá trị ứng dụng cao:
    • Tổng quan chi tiết về cơ chế sinh bệnh học phân tử của HPV, tương tác giữa oncoprotein E6/E7 với p53/pRB và con đường tín hiệu Wnt/β-catenin liên quan đến gen APC.
    • Bảng dữ liệu meta-analysis tổng hợp tần suất methyl hóa gen APC trên nhiều loại ung thư và các giai đoạn tiến triển mô học của UTCTC.
    • Quy trình thực nghiệm chuẩn từ khâu xử lý mẫu dịch phết, tách chiết phenol/chloroform, chuyển đổi bisulfite bằng kit Zymo đến thiết kế mồi và chạy phản ứng Nested-MSP hai giai đoạn.

Câu hỏi thường gặp

1. Oncoprotein E6 và E7 của virus HPV type nguy cơ cao gây ức chế những protein đè nén u nào trong tế bào ký chủ?

Oncoprotein E6 có ái lực cao và liên kết với protein đè nén u p53, dẫn đến ức chế chức năng p53, làm tế bào mất kiểm soát chu trình tế bào tại điểm kiểm soát G1, vô hiệu hóa quá trình chết theo chương trình (apoptosis) và làm giảm khả năng sửa chữa DNA. Trong khi đó, oncoprotein E7 liên kết với protein pRB (retinoblastoma), ngăn cản sự tương tác giữa pRB và yếu tố phiên mã E2F-1, giải phóng E2F-1 ở trạng thái tự do để hoạt hóa phiên mã các gen thúc đẩy tế bào tiến từ pha G1 sang pha S.

2. Tần số methyl hóa trung bình trọng số của vùng promoter gen APC trong ung thư cổ tử cung là bao nhiêu theo số liệu tổng hợp trong khóa luận?

Dựa trên phân tích tổng hợp từ các công trình nghiên cứu thực nghiệm giai đoạn 2000–2016, tần số methyl hóa trung bình trọng số trên vùng promoter của gen APC trong bệnh ung thư cổ tử cung được xác định là 40,4% (dao động giữa các nghiên cứu từ 17,9% đến 56,7%).

3. Cặp mồi ngoài trong phản ứng Nested-MSP (APC-Nested F và APC-Nested R) có đặc điểm cấu trúc gì đặc biệt?

Cặp mồi ngoài Nested-MSP chứa các nucleotide thoái hóa gồm nucleotide Y (đại diện cho C hoặc T) trên mồi xuôi APC-Nested F và nucleotide R (đại diện cho G hoặc A) trên mồi ngược APC-Nested R. Cấu trúc này cho phép cặp mồi bắt cặp và khuếch đại đồng thời cả hai trạng thái allele methyl hóa và allele không methyl hóa của đoạn DNA đích kích thước 136 bp sau khi biến đổi bisulfite ở phản ứng PCR vòng 1.

4. Kích thước của đảo CpG và các sản phẩm PCR phân tích gen APC trong đề tài là bao nhiêu?

Đảo CpG trên vùng promoter của gen APC (mã số truy cập U02509.1) có kích thước 146 bp, định vị từ vị trí 112737683 đến 112737832 trên nhiễm sắc thể số 5. Sản phẩm PCR vòng 1 của kỹ thuật Nested-MSP có kích thước 136 bp; sản phẩm PCR vòng 2 với cặp mồi methyl hóa (APC-MF/MR) có kích thước 98 bp, và với cặp mồi không methyl hóa (APC-UF/UR) có kích thước 108 bp.

5. Vì sao phương pháp Nested-MSP được lựa chọn thay thế cho phương pháp MSP thông thường khi phân tích mẫu dịch phết tế bào cổ tử cung?

Kỹ thuật Nested-MSP trải qua hai vòng PCR liên tiếp giúp tăng cường độ nhạy và độ đặc hiệu khuếch đại. Đây là giải pháp tối ưu cho các loại bệnh phẩm không xâm lấn như dịch phết tế bào (Pap smear), vốn có đặc điểm lượng tế bào thu nhận ít, hàm lượng DNA tổng số thấp và dễ bị phân hủy hoặc lẫn tạp chất trong quá trình thu thập và biến đổi bisulfite.

Kết luận

Khóa luận tốt nghiệp của tác giả Lâm Thị Thanh Tâm đã thực hiện thành công việc khảo sát toàn diện tính chất methyl hóa bất thường vùng promoter gen APC thông qua tiếp cận tích hợp giữa tin sinh học in silico và thực nghiệm sinh học phân tử in vitro. Đề tài đã hệ thống hóa cơ sở dữ liệu quốc tế về tần số methyl hóa gen APC trên 7 loại bệnh ung thư phổ biến, đồng thời xác lập chính xác vị trí đảo CpG 146 bp cùng các vị trí liên kết nhân tố phiên mã trên promoter gen APC. Nghiên cứu đã chuẩn hóa thành công quy trình kỹ thuật Nested-MSP hai vòng có độ nhạy cao và bước đầu phát hiện sản phẩm methyl hóa đặc hiệu trên mẫu dịch phết tế bào cổ tử cung nhiễm HPV type nguy cơ cao ở bệnh nhân Việt Nam, đóng góp cơ sở khoa học quan trọng cho định hướng phát triển các phương pháp chẩn đoán sớm ung thư cổ tử cung không xâm lấn.