CNSH. Nguyễn Thị Minh Phượng, IVF MD Tân Bình

Sự chào đời của một em bé có bệnh lý lâm sàng nghiêm trọng trong một gia đình không có tiền sử bệnh trước đó là một sự kiện thay đổi cuộc sống. Bên cạnh những khó khăn khi chăm sóc đứa con bị bệnh, các cặp vợ chồng còn lo lắng cho những đứa con trong tương lai có bị ảnh hưởng tương tự hay không. Mặc dù các phương pháp tiếp cận cho các bất thường phổ biến trong bộ gen người ngày càng phát triển, nhưng vẫn còn nhiều hạn chế với các trường hợp xuất hiện đột biến de novo (de novo mutations – DNMs). Ước tính DNMs ảnh hưởng với tỷ lệ 1 trên 295 trẻ sinh sống, khoảng 650 đột biến gen trội đã được nhận thấy có liên quan đến rối loạn phát triển. Việc phát triển của giải trình tự gen thế hệ mới đã mở ra một dấu mốc quan trọng trong xác nhận DNMs, dẫn đến một loạt các gen gây bệnh và nguyên nhân mới được xác định.
 
Việc thực hiện NGS trên quần thể lớn đã giúp có sự hiểu biết rõ ràng hơn về các mô hình xuất hiện DNMs. DNMs là các đột biến hiếm gặp (tỷ lệ đột biến tự phát của mỗi người là khoảng 1.2x10^-8 trên mỗi bp), xảy ra chủ yếu dưới dạng lỗi sao chép “một lần” trong quá trình sản xuất tinh trùng, tỷ lệ xuất hiện ít hơn ở noãn. Nguy cơ lặp lại trong thế hệ con cái không đáng kể, DNMs cũng có thể xảy ra sau giai đoạn hợp tử dẫn đến khảm. Ngoài ra, sự phát sinh thể khảm trong chính quá trình phát triển phôi của chính cha mẹ tồn tại trong buồng trứng hoặc tinh trùng được gọi là khảm giao tử dẫn đến thay đổi nguy cơ lặp lại trong thế hệ sau.
 
Mặc dù sự phát sinh thể khảm được biết có nguồn gốc của DNMs, một số nghiên cứu hiện nay đang cố gắng xác định sự đóng góp của chúng trong bệnh tự phát. Nhìn chung, phương pháp NGS hiện tại được sử dụng để xác định DNMs dựa trên trình tự bộ ba trình tự của cha-mẹ-người đầu tiên trong phả hệ mắc bệnh (proband) hoặc để phân biệt tần suất xuất hiện biến thể di truyền (variant allele frequency – VAF) cao với các đột biến xuất hiện sau giai đoạn hợp tử.
 
Việc xác định sự phân bố trong mô và VAF của DNM được xác định dựa trên thời gian xảy ra DNM lần đầu tiên, cho thấy DNM có thể: (1) rất sớm trong quá trình phát triển – trước khi diễn ra sự phân tách tế bào mầm và tế bào sinh dưỡng (khoảng 14 ngày trong sự phát triển của phôi thai người) mang lại các trường hợp khảm hỗn hợp; (2) sau 15 ngày – quá trình phát triển dòng mầm (khảm tuyến sinh dục); (3) đột biến “một lần” ở tuyến sinh dục trưởng thành. Khi dựa vào các cá nhân có thể là nguồn gốc của DNM (bố, mẹ, con cái) có bảy trường hợp có thể phát sinh DNM.


Hình. Các trường hợp có thể phát sinh DMN

Nghiên cứu này trình bày cách tiếp cận và kết quả của nghiên cứu PREGCARE (PREcision Genetic Counselling And Reproduction). Bằng sự kết hợp giữa NGS và định vị vị trí cụ thể trên nhiễm sắc thể để xác định nguồn gốc của DNM, có thể phân tầng bệnh nhân, đánh giá các nguy cơ đối với con cái. Cách tiếp cận cá nhân hoá này có thể giúp đánh giá nguy cơ xuất hiện lại DNM, giúp giảm được sự lo lắng cho các cặp vợ chồng có nguy cơ thấp và tập trung giải quyết cho các gia đình có nguy cơ lặp lại DNM cao.
 
 Nghiên cứu được thực hiện trên nhóm đối tượng là các cặp vợ chồng có một (hoặc nhiều) con, thai lưu hoặc phải chấm dứt thai kỳ do xuất hiện DNM, có khả năng gây bệnh và những người  quan tâm đến đánh giá nguy cơ lây truyền cá nhân cho các lần mang thai trong tương lai, đã được nhận vào nghiên cứu. Một DNM được xác nhận khi một nucleotide hoặc một biến thể được chèn thêm hoặc xoá đi được xác định trong proband không tìm thấy trong phân tích di truyền của cha mẹ. Tổng cộng có 60 cặp vợ chồng tham gia vào nghiên cứu thông qua mạng lưới trung tâm Clinical Genetics tại Anh. Mỗi bệnh nhân sẽ được thu mẫu nước bọt, mẫu máu, mẫu nước tiểu, đối với người cha thu nhận thêm mẫu tinh dịch, đối với thai nhi chọc ối để thu nhận mẫu. Các mẫu sẽ được gán mã định danh, xử lý và chiết xuất mẫu DNA. Phương pháp giải trình tự Deep-NGS sẽ được thực hiện để xác định DNM, phân tích dữ liệu và xác định tần số suất hiện biến thể VAF
Một số kết quả thu nhận được:

• Quần thể mẫu: Gia đình 17 có 3 thai nhi và gia đình 60 có ba bé mang DNM, vậy cha hoặc mẹ phải là bệnh khảm tuyến sinh dục, nhưng phân tích chẩn đoán DNA máu không xác định được. Hai cặp bệnh nhân này được loại khỏi nghiên cứu. Do đó dữ liệu nghiên cứu bao gồm 58 cặp vợ chồng, trong đó 1 trường hợp mang hai DNM gây hai bệnh khác nhau.
• Trong số 58 gia đình đã sinh một bé bị ảnh hưởng (59 đột biến de novo trên 49 gen), nguy cơ xuất hiện lại đột biến trong 35 (59%) trường hợp là dưới 0,1%; khảm hỗn hợp của cha mẹ trong 5 trường hợp (9%).
• Nguy cơ xuất hiện lại đột biến là 5,6–12,1% khi phát hiện các DNM trong mẫu tinh dịch của người cha.

 
Nghiên cứu này cho thấy (1) khảm có liên quan đến bệnh lâm sàng có nguồn gốc từ các đột biến trong giai đoạn phôi sớm, xuất hiện cả ở dòng sinh dưỡng và dòng mầm (khảm hỗn hợp) hoặc chỉ dòng mầm (khảm tuyến sinh dục), sự ảnh hưởng là như nhau cả ở hai giới (bắt nguồn trước khi quá trình xác định giới tính của thai nhi diễn ra); (2) lấy mẫu ở nhiều mô khác nhau làm tăng khả năng phát hiện các trường hợp khảm hỗn hợp; (3) phân tích mẫu tinh dịch của người cha cho phép xác định nguy cơ trực tiếp các DNM được di truyền từ người cha. Theo các dữ liệu hiện tại, nguy cơ xuất hiện lại DNM là khoảng 1-2%, không phản ánh đúng được thực trạng của tất cả các trường hợp. Một minh chứng từ nghiên cứu này về sự phức tạp trong nguy cơ DNM lặp lại, nguy cơ gia đình FAM27 sinh đứa con tiếp theo mang cùng đột biến de novo MECP2 là 0,23% (95% KTC: 0,19–0,26%), thấp hơn 4 lần so với tỷ lệ trung bình, trong khi nguy cơ của gia đình FAM58 là 12,1% (khảm tuyến sinh dục ở người cha).
 
Tóm lại, kết quả của nghiên cứu cho thấy việc đánh giá nguy cơ cho các gia đình đã có con có DNM có thể được thực hiện, đánh dấu một cột mốc lớn trong thực hành tư vấn di truyền. Dựa trên các bằng chứng về nguy cơ thực tế mà các cặp vợ chồng này phải đối mặt, giúp đưa ra các lựa chọn chẩn đoán phù hợp. 
 
Nguồn: Bernkopf, M., Abdullah, U. B., Bush, S. J., Wood, K. A., Ghaffari, S., Giannoulatou, E., ... & Goriely, A. (2023). Personalized recurrence risk assessment following the birth of a child with a pathogenic de novo mutation. Nature communications, 14(1), 853.
 
 

Từ khóa: đột biến denovo, DNM, NGS, tư vấn di truyền.