Di truyền học người SVIP

I. Khái niệm, vai trò và phương pháp nghiên cứu di truyền học người

1. Khái niệm và vai trò của di truyền học người

- Di truyền học người là môn khoa học nghiên cứu sự di truyền và biến dị ở người qua các thế hệ.

- Di truyền học người kết hợp các lĩnh vực khác nhau như di truyền cổ điển, di truyền tế bào học, di truyền phân tử, di truyền hoá sinh, hệ gene học, di truyền quần thể, di truyền y học,... 

- Vai trò của di truyền học người:

• Cung cấp hiểu biết về quy luật di truyền của các tính trạng qua các thế hệ ở người.
• Cung cấp cơ sở xác định các rối loạn di truyền và đặc điểm di truyền của rối loạn.
• Cung cấp cơ sở cho y học cá nhân hóa.
• Cung cấp cơ sở cho di truyền y học tư vấn.
• Cung cấp cơ sở nghiên cứu di truyền quần thể người.

2. Một số phương pháp nghiên cứu di truyền học người

- Khó khăn trong tiến hành nghiên cứu di truyền học người: Vòng đời dài, số lượng con ít, thành thục sinh dục muộn, không thể hoặc hạn chế sử dụng phương pháp tác động đến hệ gene (đột biến, chuyển gene,...),...

- Thuận lợi trong nghiên cứu di truyền người: Các đặc điểm hình thái, sinh lí đã được nghiên cứu toàn diện, các rối loạn trong cơ thể đã được nghiên cứu kĩ về cơ chế,...

Phương pháp nghiên cứu phả hệ

- Phả hệ là sơ đồ ghi lại mối quan hệ giữa các cá thể ở nhiều thế hệ khác nhau trong dòng họ. 

- Phương pháp nghiên cứu phả hệ:

• Là sử dụng một hệ thống các kí hiệu quy ước để xây dựng sơ đồ phả hệ theo dõi sự di truyền của tính trạng ở những người có quan hệ họ hàng qua nhiều thế hệ.
• Cho phép xác định quy luật di truyền tính trạng trong gia đình, dòng họ (gene quy định kiểu hình bệnh là trội hay lặn, nằm trong nhân hay ngoài nhân, có liên kết với giới tính không và di truyền theo quy luật di truyền nào,...).
• Chỉ rõ hậu quả của hôn nhân cận huyết (xác suất biểu hiện bệnh di truyền; dị hình, dị tật bẩm sinh; chết sớm ở thế hệ con).

Phương pháp nghiên cứu di truyền tế bào học

- Phương pháp nghiên cứu di truyền tế bào là phương pháp phân tích bộ nhiễm sắc thể (kiểu nhân) của tế bào, ví dụ như bạch cầu, nguyên bào sợi,... Bộ nhiễm sắc thể của tế bào được nhuộm màu và quan sát dưới kính hiển vi. Những biến đổi về số lượng, cấu trúc các nhiễm sắc thể ở tế bào người bị bệnh được quan sát và so sánh với tế bào người bình thường.

- Phương pháp nghiên cứu di truyền tế bào cho phép xác định các biến đổi số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể có liên quan đến các bệnh, tật di truyền ở người và chẩn đoán bệnh lí di truyền, quá trình già hoá của tế bào.

Ví dụ: Một số bệnh, tật di truyền đã được phát hiện bằng phương pháp nghiên cứu di truyền tế bào như hội chứng Down, hội chứng siêu nữ (XXX), hội chứng Klinefelter (XXY),...

- Phương pháp nghiên cứu di truyền tế bào thường được sử dụng kết hợp với phương pháp phân tích phả hệ để làm rõ mối liên quan giữa kiểu gene với kiểu hình.

II. Di truyền y học

1. Khái niệm và vai trò của di truyền y học, y học tư vấn

- Di truyền y học:

• Là lĩnh vực khoa học ứng dụng các nguyên lí di truyền trong khám chữa bệnh ở người, bao gồm các nghiên cứu di truyền tính trạng, lập bản đồ gene gây bệnh, tật di truyền, chẩn đoán, điều trị và di truyền y học tư vấn.
• Có vai trò quan trọng trong chăm sóc, bảo vệ sức khoẻ con người, cung cấp các hiểu biết về cơ chế di truyền của các bệnh, tật di truyền, chẩn đoán và điều trị hiệu quả, hỗ trợ tư vấn di truyền cho cá nhân và gia đình.

Ví dụ: Bệnh thiếu máu hồng cầu hình liềm do đột biến gene (HbA → HbS) gây nên.

- Di truyền y học tư vấn:

• Là một lĩnh vực của di truyền y học, cung cấp các thông tin về cơ sở di truyền y học, tiên đoán và đưa ra lời khuyên về khả năng mắc bệnh, tật di truyền nào đó ở đời con của các cặp bố mẹ hoặc những người cùng dòng họ.
• Có vai trò quan trọng, thông qua các phương pháp phù hợp, dự báo xác suất biểu hiện bệnh, tật di truyền ở thế hệ sau, đưa ra lời khuyên cho người được tư vấn trong các trường hợp chuẩn bị kết hôn, trước khi sinh giúp phòng bệnh, tật di truyền, hạn chế sự ra đời của trẻ bị rối loạn di truyền.

2. Cơ sở của di truyền y học tư vấn

- Di truyền y học tư vấn dựa trên cơ sở các quy luật di truyền của các bệnh, tật di truyền.

- Xác định đúng bệnh, tật di truyền và đặc điểm di truyền của bệnh, tật đó thông qua thăm khám và xét nghiệm.

- Cần sử dụng các phương pháp chẩn đoán bệnh như lập phả hệ (ít nhất ba thế hệ) kết hợp với xét nghiệm di truyền tế bào, phân tích hoá sinh, chẩn đoán trước khi sinh,...

III. Liệu pháp gene

1. Khái quát về liệu pháp gene

- Liệu pháp gene là phương pháp sử dụng gene để điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh, tật di truyền. Mục đích của liệu pháp gene là phục hồi chức năng bình thường của tế bào, mô hoặc sửa chữa các sai hỏng di truyền.

- Liệu pháp gene gồm các kĩ thuật chủ yếu:

• Thay thế gene hỏng bằng gene lành.

• Ức chế gene gây bệnh.

• Chỉnh sửa gene hỏng.

• Gây chết tế bào bệnh.

- Các gene liệu pháp (gene sử dụng để điều trị bệnh) được đưa vào tế bào nhờ vector. Gene liệu pháp có thể được đưa trực tiếp vào cơ thể người bệnh (con đường in vitro) hoặc được đưa vào tế bào gốc của người bệnh (được nuôi cấy bên ngoài cơ thể), sau đó tế bào mang gene liệu pháp được đưa vào cơ thể người bệnh (con đường ex vivo).

2. Một số ứng dụng và thành tựu của liệu pháp gene

Điều trị rối loạn di truyền do đột biến gene

- Đưa gene lành vào cơ thể người bệnh giúp sản xuất được các enzyme bị thiếu do đột biến gene. Ngày nay, sử dụng gene lành đưa vào cơ thể người bệnh có thể điều trị được các rối loạn di truyền do đột biến gene gây nên.

Ví dụ: Rối loạn suy giảm miễn dịch (SCID) do gene mã hoá enzyme adenosine deaminase (ADA) bị đột biến, tế bào miễn dịch không sinh ra được enzyme ADA, dẫn tới suy giảm miễn dịch. Sử dụng retrovirus đưa gene lành mã hoá ADA vào tế bào miễn dịch thu được từ cơ thể người bệnh, sau đó đưa tế bào miễn dịch đã mang gene ADA lành vào cơ thể người bệnh giúp hệ miễn dịch hoạt động bình thường. 

- Gần đây, kĩ thuật chỉnh sửa gene nhờ hệ thống CRISPR-Cas được sử dụng thử nghiệm giúp chỉnh sửa gene đột biến gây bệnh. Kĩ thuật chỉnh sửa gene (nhờ hệ thống CRISPR-Cas) đã được thử nghiệm đầu tiên ở người giúp điều trị ung thư phổi.

Điều trị ung thư

- Sử dụng kĩ thuật chỉnh sửa gene để tế bào miễn dịch có thể nhận biết và tấn công tế bào ung thư.

- Liệu pháp gene này đã được cấp phép tại Mỹ để điều trị bệnh bạch cầu lympho cấp (bệnh ung thư phổ biến nhất ở trẻ em).

- Các gene liệu pháp có thể được sử dụng để ngăn chặn sự phát triển khối u hoặc làm tăng độ nhạy cảm của tế bào ung thư đối với hoá trị.

Ví dụ: Sử dụng virus li giải khối u mang gene GM-CSF điều trị ung thư da.

Điều trị rối loạn thần kinh

- Các rối loạn thần kinh như bệnh Parkinson, bệnh Alzheimer, bệnh Huntington và bệnh đa xơ cứng (ALS),... do tế bào thần kinh thoái hoá hoặc không hoạt động bình thường. Protein Tau giữ vai trò trung tâm khởi phát các bệnh rối loạn thần kinh khi tích tụ trong tế bào thần kinh ở dạng không hoà tan và gấp cuộn sai. Sử dụng gene liệu pháp giúp khôi phục chức năng bình thường hoặc bảo vệ các tế bào thần kinh khỏi bị thoái hoá.

Ví dụ: Thử nghiệm lâm sàng dùng liệu pháp gene bất hoạt gene mã hoá protein Tau đã được thực hiện thành công ở Anh.

- Mặc dù liệu pháp gene đã được ứng dụng trong điều trị bệnh di truyền và đạt được những thành tựu quan trọng nhưng tất cả các kĩ thuật tác động đến hệ gene người đều có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của con người hoặc gây tác dụng phụ lâu dài chưa được biết. Do đó, liệu pháp gene cần được sử dụng hết sức cẩn trọng và tuân thủ đầy đủ đạo đức nghiên cứu cũng như quy định của pháp luật.

1. Di truyền học người là môn khoa học nghiên cứu sự di truyền và biến dị ở người qua các thế hệ. Di truyền học người có vai trò rất lớn đối với sự hiểu biết quy luật di truyền các tính trạng, chăm sóc sức khoẻ, cũng như các vấn đề đạo đức và xã hội trong ứng dụng di truyền học ở người.

2. Nghiên cứu di truyền học người bao gồm một số phương pháp như phương pháp nghiên cứu phả hệ, phương pháp nghiên cứu di truyền tế bào,...

3. Di truyền y học là lĩnh vực khoa học ứng dụng các nguyên lí di truyền trong nghiên cứu, chẩn đoán và chữa bệnh ở người. Di truyền y học có vai trò quan trọng trong y học, cung cấp các hiểu biết về cơ chế di truyền của các bệnh, tật di truyền, chẩn đoán và điều trị hiệu quả, hỗ trợ tư vấn di truyền cho cá nhân và gia đình.

4. Di truyền y học tư vấn là một lĩnh vực của di truyền y học, cung cấp các thông tin về cơ sở di truyền y học, tiên đoán và đưa ra tư vấn về khả năng mắc bệnh, tật di truyền nào đó ở đời con của các cặp bố mẹ hoặc những người trong dòng họ mắc các bệnh, tật di truyền đó; từ đó giúp phòng bệnh tật di truyền, hạn chế sự ra đời của trẻ bị rối loạn di truyền.

5. Liệu pháp gene là phương pháp sử dụng gene để điều trị hoặc ngăn ngừa bệnh, tật di truyền. Liệu pháp gene có thể giúp thay thế gene hỏng bằng gene lành, sửa chữa gene hỏng, ức chế sự biểu hiện của gene bệnh, hoặc tiêu diệt tế bào bệnh. Liệu pháp gene có nhiều ứng dụng và đạt được nhiều thành tựu trong điều trị rối loạn di truyền do đột biến gene, điều trị ung thư và điều trị rối loạn thần kinh.