Công nghệ gene phát hiện sớm ung thư

Gene thúc đẩy và gene kháng ung thư

Tại hội nghị “Ứng dụng công nghệ gene trong chẩn đoán và điều trị ung thư”, TS Phan Minh Liêm, thành viên Hiệp hội Di truyền y khoa Hoa Kỳ cho biết, có 3 nhóm tác nhân gây ung thư: Nhóm tác nhân sinh học như virus, vi khuẩn HP, bệnh lý; Nhóm tác nhân hóa học như thuốc lá, rượu bia, ô nhiễm thuốc bảo vệ thực vật…; Nhóm tác nhân vật lý như phóng xạ, tia tử ngoại…

Các tác nhân này gây nên đột biến gene dẫn tới căn bệnh ung thư. Nếu chúng ta đọc được bản đồ gene sẽ biết được điểm yếu nằm ở đâu để tác động. Hiện nay công nghệ giải mã gene có thể tầm soát được 22.000 đột biến geen ung thư di truyền (germline) trên cơ thể người.

Theo TS Phan Minh Liêm, trong cơ thể con người có những loại gene thúc đẩy ung thư như MYC, RAS, BRAF, HIF1A, AKT, HER2…Khi gene thúc đẩy ung thư được kích hoạt sẽ thúc đẩy tế bào ung thư tăng sinh và hình thành di căn. Trong cơ thể người cũng có những gene kháng ung thư như TP53, RB, PTEN, TSC1, TSC2, APC, VHL…Khi gene kháng ung thư bị bất hoạt sẽ làm mất khả năng kiểm soát phân bào và hình thành ung thư. Đối với những người không bị ung thư là do gene kháng ung thư hoạt động đủ mạnh. Ở Mỹ cứ 3 người thì có 1 người mắc ung thư rơi vào 1 trong 2 trường hợp trên. Đột biến gene xảy ra khi gene kháng ung thư mất chức năng, các gene còn lại tăng cường thúc đẩy ung thư bùng phát.

Trong cơ thể con người có 3700 nghìn tỷ tế bào. Khi tế bào phân chia và di chuyển mất sự cân bằng sẽ tạo điều kiện cho gene ung thư hoạt động và tăng cường chức năng. Từ khi mới sinh ra cho đến khi 15 tuổi, đây là thời kỳ một đứa trẻ dễ mắc ung thư liên quan đến bạch cầu, ung thư tủy.

Ở các thời kỳ sau, ung thư liên quan đến đột biến gene toàn cơ thể hoặc đột biến tế bào sinh dưỡng. Nếu đột biến ở tế bào sinh dưỡng, ung thư sinh ra nhưng sẽ không di truyền cho thế hệ sau. Nếu đột biến toàn cơ thể, ung thư mang tính di truyền, thừa hưởng từ ông bà, cha mẹ và di truyền đến thế hệ tiếp theo. Từ những nghiên cứu này, bác sĩ sẽ quan tâm nguy cơ phát sinh ung thư xảy ra ở thời điểm nào để điều trị. Đối với các bệnh nhân trên 50 tuổi thường phải xét nghiệm đột biến gene toàn cơ thể và đột biến tế bào sinh dưỡng.

Quy trình xét nghiệm gene

Để xét nghiệm gene, các bác sĩ phải thu nhận mẫu, tách chiết ADN và ARN đưa vào phòng thí nghiệm và giải mã, phân tích trình tự gene. Đối với một phòng xét nghiệm hiện đại, việc giải mã gene hoàn toàn tự động, con người hạn chế tham gia và chỉ phân tích kết quả để đảm bảo độ chính xác. Khi cắt ADN, đọc kết quả rất dễ âm tính giả, vì vậy các mẫu cắt phải nhìn trên kính, khoanh vùng nơi nào có mô lành, nơi nào có mô ung thư, các mẫu phải được lưu trữ đầy đủ.

Ở Mỹ, công nghệ giải mã gene thế hệ mới độ nhạy đạt 99,8% nhưng vẫn  có nhược điểm dễ gây dương tính giả. Để có kết quả chính xác, người ta giải mã theo 3 bước. Bước đầu tiên giải mã gene bằng công nghệ giải mã thế hệ mới với độ phân giải tầm soát cao. Khi phân tích phải sử dụng cơ sở dữ liệu công chuyên môn của các chuyên gia di truyền học. Sau khi thấy được những gene đột biến phải kiểm định lại, đảm bảo chắc chắn kết quả phát hiện được là chính xác.

Hiện nay gene đột biến nhiều nhất đối với mọi loại ung thư là TP53, đây là gene làm tăng nguy cơ ung thư tới 90%. Đột biến gene TP53 là đột biến di truyền trội, những người mang gene đột biến này có nguy cơ cao mắc ung thư (chiếm 50% trước 40 tuổi, 90% trước 60 tuổi). Nguy hiểm hơn, các loại ung thư do gene TP53 gây ra có khả năng kháng hóa trị và xạ trị cao, làm khả năng phòng vệ của cơ thể suy giảm đáng kể, vì vậy phải được phát hiện và can thiệp sớm.

Tiếp theo, đột biến gene PTEN, RB1 gây ung thư đa cơ quan với xác suất 85,2%. Đột biến trên các gene BRCA1, BRCA2 có thể tăng nguy cơ mắc ung thư lên 80%. Diễn viên nổi tiếng Angelina Jolie mắc đột biến gen BRCA2 nên đã phải cắt vú và buồng trứng để ngăn ngừa ung thư. Đối với ung thư đại trực tràng, người ta phát hiện gene APC nằm trên nhiễm sắc thể số 8 rất dễ đột biến làm kích hoạt, phân chia tế bào tạo thành các u. Nếu xét nghiệm sớm, cắt bỏ đoạn ruột phát sinh polyp thì nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng giảm hẳn.

Công nghệ giải mã gene để phát hiện các gene gây ung thư được thực hiện phổ biến ở các nước phát triển. Tại nước ta, công nghệ này đang được áp dụng để tầm soát các loại ung thư có tính di truyền cao như ung thư vú, buồng trứng, tử cung, đại trực tràng, dạ dày, tụy, tuyến nội tiết, tuyến giáp, ung thư đường tiết niệu, bàng quang, ung thư xương, bạch cầu, não, ung thư tế bào thần kinh, da.

Công nghệ giải mã gene thế hệ mới có độ nhạy 99,8% kết hợp phân tích của các chuyên gia di truyền học sẽ đưa ra tiêu chuẩn vàng để xác định gene gây ung thư, điều trị từ khi bệnh chưa phát, giúp người bệnh phòng tránh bệnh hiệu quả.

Theo Khoa học & Đời sống