Dự thảo tóm tắt Luận án Tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu quy trình tách chiết, phân tích ADN và tế bào phôi thai tự do trong máu ngoại vi của mẹ để chẩn đoán trước sinh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Triệu Tiến Sang

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH TÁCH CHIẾT, PHÂN TÍCH ADN
VÀ TẾ BÀO PHÔI THAI TỰ DO TRONG MÁU NGOẠI VI CỦA
MẸ ĐỂ CHẨN ĐOÁN TRƢỚC SINH

Chuyên ngành: Di truyền học
Mã số: 62 42 70 01

DỰ THẢO TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội, 2014

Công trình đƣợc hoàn thành tại:
Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQGHN và
Học viện Quân y

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS. Trần Văn Khoa
PGS.TS. Đinh Đoàn Long
Phản biện 1:..................................................
Phản biện 2:..................................................
Phản biện 3:..................................................

Luận án sẽ đƣợc bảo vệ trƣớc Hội đồng cấp Đại học Quốc gia chấm luận án tiến sĩ
họp tại: Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQGHN
Vào hồi

giờ

ngày

tháng

Có thể tìm hiểu luận án tại:

năm 2015

- Thƣ viện Quốc gia Việt Nam
- Trung tâm thông tin –Thƣ viện, Đại học Quốc gia Hà Nội
MỞ ĐẦU


Tính cấp thiết của đề tài
Dị tật bẩm sinh đã và đang là một vấn đề lớn không chỉ đối với ngành sản khoa mà
còn thu hút sự quan tâm của toàn xã hội. Theo thống kê của tổ chức y tế thế giới tỷ lệ dị
tật bẩm sinh chiếm khoảng 1,73%. Ở Việt Nam, các nghiên cứu cũng cho thấy tỷ lệ dị tật
bẩm sinh 2,4% đến 3,6%. Hiện nay, việc điều trị các dị tật bẩm sinh vẫn còn hết sức khó
khăn và phức tạp. Các DTBS hiện nay đa số đều không thể chữa khỏi đƣợc hoặc kết quả
điều trị rất hạn chế, thai nhi sau khi sinh ra kém phát triển cả về thể lực và trí lực, giảm
khả năng lao động hay tự chăm sóc, kém hoà nhập với xã hội. Chính vì vậy việc chẩn
đoán trƣớc sinh để có biện pháp tƣ vấn, dự phòng và can thiệp vẫn là biện pháp hàng đầu,
hết sức cần thiết và cấp thiết nhằm làm giảm tỷ lệ dị tật bẩm sinh. Việc nghiên cứu ứng
dụng các phƣơng pháp chẩn đoán trƣớc sinh các dị tật bẩm sinh đã đƣợc tiến hành từ lâu.
Đã có nhiều phƣơng pháp khả thi đƣợc công bố và ứng dụng trong thực tiễn nhƣ: siêu âm
sản khoa, test sàng lọc bộ ba (triple test)…. là những phƣơng pháp không mang tính can
thiệp nhƣng chẩn đoán muộn và có độ đặc hiệu thấp. Bên cạnh đó, các phƣơng pháp nhƣ:
chọc hút nƣớc ối, sinh thiết gai rau, lấy máu cuống rốn… có độ đặc hiệu cao thông qua
phân tích vật liệu di truyền thai nhi, nhƣng mang tính can thiệp, gây tỷ lệ tai biến đáng kể
cho thai nhi và thai phụ nhƣ sẩy thai, rò ối, thai chết lƣu, đẻ non, ….
Năm 1969, Walknowska và cộng sự đã phát hiện ra sự có mặt của tế bào phôi thai
tự do trong máu ngoai vi của ngƣời mẹ. Năm 1997, Lo và cộng sự đã phát hiện DNA tự
do của thai nhi (free fetal DNA: ADN phôi thai tự do) trong huyết tƣơng mẹ đây là một
bƣớc đột phá trong lĩnh vực chẩn đoán trƣớc sinh. Đây là phát hiện vô cùng quan trọng
mở ra một hƣớng mới đầy triển vọng trong chẩn đoán trƣớc sinh bằng biện pháp không
can thiệp.Vì vậy, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu quy trình tách
chiết, phân tích ADN và tế bào phôi thai tự do trong máu ngoại vi của mẹ để chẩn đoán
trước sinh” nhằm mục đích tách đƣợc ADN phôi thai tự do và tế bào phôi thai tự do trong
máu ngoại vi của mẹ ứng dụng để chẩn đoán trƣớc sinh bằng phƣơng pháp không can
thiệp.


Mục tiêu nghiên cứu của đề tài



Xây dựng đƣợc quy trình tách chiết ADN phôi thi tự do trong máu ngoại vi của mẹ.

 Xây dựng đƣợc quy trình tách chiết và phân lập tế bào phôi thai tự do trong máu
ngoại vi của mẹ.
 Ứng dụng ADN phôi thai chẩn đoán bất đồng nhóm máu Rh và tế bào phôi thai
chẩn đoán hội chứng Trisomy 21, XXY.


Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu của đề tài

Đối tượng nghiên cứu của đề tài
Các mẫu máu ngoại vi của các phụ nữ mang thai bị dị tật và mang thai không bị dị
tật.

Nội dung nghiên cứu của đề tài


Hoàn thiện quy trình tách chiết ADN phôi thai trong máu mẹ.

 Nghiên cứu sự biến đổi hàm lƣợng ADN phôi thai tự do trong máu theo thai kỳ và
thời gian tồn tại của chúng sau khi sinh.


Xây dựng quy trình phân lập tế bào phôi thai trong máu mẹ.



Kiểm tra, đánh giá ADN phôi thai trong máu mẹ.



Kiểm tra, đánh giá tế bào phôi thai trong máu mẹ

 Ứng dụng sàng lọc và chẩn đoán di truyền trƣớc sinh: tăng sản thƣợng thận, teo cơ
Duchenne, bất đồng nhóm máu, hội chứng trisomy 21, XXY


Địa điểm thực hiện của đề tài

Các nghiên cứu đƣợc thực hiện chủ yếu tại Phòng Công nghệ gen và Di truyền tế
bào – Trung tâm Sinh Y dƣợc học – Học viện Quân y


Đóng góp mới của đề tài

 Đánh giá đƣợc nồng độ ADN phôi thai tự do trong máu ngoại vi của mẹ ứng dụng
chẩn đoán trƣớc sinh ở thời điểm thích hợp nhất trong thời gian phát triển của thai kỳ.
 Xây dựng đƣợc quy trình phân lập tế bào phôi thai tự do trong máu ngoại vi của mẹ,
ứng dụng cho chẩn đoán các dị tật bẩm sinh.
 Góp phần sàng lọc và chẩn đoán các bệnh di truyền trƣớc sinh bằng biện pháp không
can thiệp.


Ứng dụng thực tiễn của đề tài

 Lý luận: Góp phần làm sáng tỏ sự tồn tại ADN và tế bào phôi thai tự do trong máu
ngoại vi của mẹ ứng dụng sàng lọc và chẩn đoán trƣớc sinh các bệnh di truyền.
 Hoàn thiện đƣợc các quy trình tách chiết ADN tự do và phân lập tế bào phôi thai tự
do trong máu ngoại vi của mẹ.
 Thực tiễn: Góp phần giảm thiểu các trƣờng hợp sinh con bị bệnh di truyền, DTBS,
giảm gánh nặng cho gia đình và xã hội.


Bố cục của luận án

Luận án gồm 157 trang bao gồm: Phần đặt vấn đề (3 trang); Tổng quan tài liệu (39
trang); Vật liệu và phƣơng pháp nghiên cứu (21 trang); Kết quả và thảo luận (56 trang);
Kết luận và kiến nghị (1 trang), Các công trình khoa học của tác giả liên quan đến luận
án (2 trang), Tài liệu tham khảo (29 trang),với 251 tài liệu gồm 2 thứ tiếng tiếng Việt (37
tài liệu) và tiếng Anh (214 tài liệu). Luận án có 26 bảng, 43 hình.
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU


Phƣơng pháp chẩn đoán không can thiệp

Phƣơng pháp không can thiệp là phƣơng pháp chẩn đoán dựa vào phân tích vật
liệu di truyền của thai nhi nhƣng không từ các mẫu can thiệp vào tử cung buồng ối mà từ
vật liệu di truyền thai nhi có trong máu ngoại vi của ngƣời mẹ.
Ngày nay, việc chẩn đoán sớm các dị tật trƣớc sinh là một vấn đề rất quan trọng.
Nó góp phần quan trọng cho việc giảm bớt gánh nặng cho xã hội, giảm bớt sự bất hạnh
của các gia đình có những đứa trẻ khuyết tật đó. Những gia đình mà bố mẹ mang các di
chứng của chất độc màu da cam, những gia đình tiếp xúc nhiều với hóa chất độc hại hay
những gia đình gặp khó khăn do việc sinh con muộn, đó là những gia đình mang tần suất
sinh con mắc các dị tật cao. Những thai nhi thì ngày một lớn lên, thai nhi càng lớn thì các
tai biến do đình chỉ thai ngày càng cao. Do vậy việc lựa chọn các phƣơng thức và các kỹ
thuật dùng cho việc chuẩn đoán sớm rất có ý nghĩa trong việc chẩn đoán trƣớc sinh. Có 2
phƣơng thức chẩn đoán sớm trƣớc sinh qua máu mẹ:
-Phân tích di truyền ADN phôi thai tự do lƣu hành trong máu mẹ
-Phân tích di truyền tế bào phôi thai lƣu hành trong máu mẹ


Sàng lọc và chẩn đoán di truyền qua ADN phôi thai tự do trong máu mẹ

Sự phát hiện DNA tự do của thai nhi (free fetal DNA: ADN phôi thai tự do) trong
huyết tƣơng mẹ là một bƣớc đột phá trong lĩnh vực chẩn đoán trƣớc sinh (Lo và cộng sự,
1997. Các ứng dụng lâm sàng của DNA phôi thai đã đƣợc tiến hành gần 10 năm sau khi
giải mã bộ gen của Rhesus D (Zhong và cộng sự, 2000; Lo YMD và cộng sự, 1993), những
rối loạn gen đơn (Chiu và cộng sự, 2008)và chẩn đoán giới tính của bào thai (Costa và cộng
sự, 2001; Edwards và cộng sự, 1966; Grosset L và cộng sự, 1974;). Ƣu điểm nữa là việc
định lƣợng DNA phôi thai, nhờ đó cho phép nghiên cứu DNA thai nhi trong các điều kiện
bệnh lý và lâm sàng khác nhau trong quá trình mang thai (Costa và cộng sự, 2001; Lo và
cộng sự, 1998) và sự tăng hàm lƣợng DNA phôi thai cũng đƣợc tìm thấy khi thai nhi có
biểu hiện bất thƣờng, chậm phát triển thai nhi, sinh sớm, bệnh Down, tiền sản giật vv (Lo
và cộng sự, 1999; Sekizawa và cộng sự, 2000; Troeger và cộng sự., 1999)..
Các nghiên cứu ADN phôi thai tự do trong huyết tƣơng mẹ (nguồn gốc, vận
chuyển từ mẹ sang bào thai, hàm lƣợng trong quá trình mang thai, sự biến mất hoàn toàn
sau sinh) đã đƣợc đề cập đến trong một số tài liệu. Tuy nhiên, nguồn gốc xuất hiện ADN
phôi thai tự do vẫn còn là một vấn đề chƣa rõ trong nhiều năm. Gần đây, nhiều công trình
đã xác định đƣợc chúng có nguồn gốc từ tế bào apoptosis của thai. Rất nhiều các loại mô
khác nhau nhƣ các tế bào biểu mô, tế bào gan của bào thai đã đƣợc giả định nhƣ nguồn
gốc sơ khai của ADN phôi thai tự do và việc phân huỷ các tế bào của`` thai nhi trong
huyết tƣơng mẹ có do đó giải phóng DNA bào thai. Việc truyền trực tiếp DNA thai nhi
qua màng ối hoặc các DNA thai nhi tự do trong huyết tƣơng cũng đƣợc đề cập đến
(Kolialexi và cộng sự 2004; Sekizawa và cộng sự, 2000; Illanes và cộng sự, 2005; Kondo
và cộng sự, 2002).


Sàng lọc và chẩn đoán di truyền qua tế bào phôi thai trong máu ngoại vi của
mẹ

Tới nay, sau nhiều nghiên cứu đã khẳng định sự có mặt của tế bào phôi thai trong
máu ngoại vi của mẹ. Từ tuần thứ 8 của thai kì, đã phát hiện đƣợc các tế bào của thai
gồm: Trophoblast (tế bào lá nuôi phôi), bạch cầu lympho, hồng cầu nhân, tế bào gốc, song
số lƣợng các tế bào này rất thấp.