CHẨN ĐOÁN PHÂN TỬ TRONG ĐỘNG KINH TRẺ EM: DIỄN GIẢI BIẾN THỂ VÀ CƠ SỞ CỦA ĐIỀU TRỊ CÁ THỂ HÓA

Nghiên cứu về gen trong bệnh não động kinh và phát triển, với sự hợp tác giữa Việt Nam và Thụy Sĩ, đã kết thúc và đang chuẩn bị công bố số liệu. Sau 6 năm tham gia, mình học được nhiều điều về cách đọc và sử dụng kết quả xét nghiệm di truyền trong thực hành. Mình chia sẻ lại ở đây để các đồng nghiệp đang tìm hiểu vấn đề này có thể tham khảo.

CHẨN ĐOÁN PHÂN TỬ TRONG ĐỘNG KINH TRẺ EM: DIỄN GIẢI BIẾN THỂ VÀ CƠ SỞ CỦA ĐIỀU TRỊ CÁ THỂ HÓA

Một phần công việc chiếm nhiều thời gian trong quá trình nghiên cứu là diễn giải kết quả di truyền. Giải trình tự cho chúng ta một danh sách biến thể. Để xác định biến thể nào thực sự giải thích được bệnh cảnh của trẻ, cần đối chiếu dữ liệu phân tử với cơ chế sinh học và những gì ghi nhận trên lâm sàng.

Càng tìm hiểu, mình càng thấy khoảng cách giữa “phát hiện biến thể” và “xác lập nguyên nhân” cần được xem xét kỹ, nhất là khi kết quả ấy có thể ảnh hưởng đến tư vấn hoặc lựa chọn điều trị.

SỰ CHỒNG LẤP KIỂU HÌNH VÀ PHẠM VI PHÂN TÍCH

Các bệnh não động kinh và phát triển (DEE) có tính không đồng nhất di truyền rất cao. Nhiều gen có thể gây biểu hiện tương tự, trong khi cùng một gen có thể liên quan đến nhiều bệnh cảnh. Những dấu hiệu giúp định hướng đôi khi rất kín đáo hoặc chỉ rõ hơn khi trẻ lớn lên.

Một cách tiếp cận là giải trình tự exome, sau đó phân tích một nhóm gen phù hợp với kiểu hình trên dữ liệu đã có. Ở đây, cần phân biệt “panel gen” dùng trong bước phân tích tin sinh học với xét nghiệm chỉ giải trình tự một danh sách gen cố định. Khi đã có dữ liệu exome, chúng ta có thể mở rộng phạm vi phân tích nếu hướng tìm kiếm ban đầu chưa giải thích được bệnh.

Trong quá trình nghiên cứu, việc xem xét thêm các gen ngoài nhóm ban đầu có thể giúp tìm được nguyên nhân còn bỏ sót. Tuy nhiên, mở rộng phân tích cũng đồng nghĩa với việc gặp thêm nhiều biến thể khó diễn giải. Vì vậy, mỗi lần mở rộng vẫn cần dựa trên một câu hỏi lâm sàng cụ thể.

Phân tích bộ ba (trio), gồm trẻ và cả cha mẹ, bổ sung thông tin về nguồn gốc biến thể và kiểu di truyền. Những thông tin này hữu ích khi đánh giá biến thể mới xuất hiện hoặc các biến thể trong bệnh di truyền lặn.

QUAN HỆ GEN–BỆNH VÀ TÁC ĐỘNG CỦA BIẾN THỂ

Khi đọc một kết quả, có hai câu hỏi cần được xem xét riêng:

* Gen này có liên quan đến bệnh cảnh của trẻ hay không?

* Biến thể cụ thể có làm thay đổi chức năng theo cơ chế gây bệnh đã biết hay không?

Một biến thể hiếm nằm trong gen liên quan đến động kinh vẫn có thể chưa đủ để giải thích tình trạng của trẻ. Cần xem xét biến thể gây tăng hay mất chức năng, có ảnh hưởng đến quá trình cắt nối RNA hay không, và bản phiên mã nào có liên quan. Dự đoán tin sinh học đóng góp một phần bằng chứng trong quá trình này.

Đây cũng là lý do cần thận trọng với biến thể chưa rõ ý nghĩa (VUS). Khi gặp một VUS, chúng ta còn phải tiếp tục kiểm chứng. Kết luận quá sớm có thể ảnh hưởng đến tư vấn tiên lượng, nguy cơ tái diễn trong gia đình và quyết định điều trị.

REVERSE PHENOTYPING: QUAY LẠI LÂM SÀNG ĐỂ KIỂM CHỨNG

Ban đầu, chúng ta thường dựa vào kiểu hình để định hướng xét nghiệm. Khi có kết quả di truyền, đôi khi lại cần đi theo chiều ngược lại: khám lại một đặc điểm, xem lại diễn tiến hoặc bổ sung xét nghiệm để kiểm tra giả thuyết mà kết quả gen gợi ra. Đó là cách tiếp cận reverse phenotyping.

Trong quá trình nghiên cứu, mình thấy việc quay lại hồ sơ và khám lại trẻ có ý nghĩa rất thực tế. Một chi tiết trước đó chưa được chú ý có thể trở nên hữu ích khi đặt cạnh kết quả phân tử.

Tuy nhiên, bước này cần tìm được bằng chứng để kiểm chứng giả thuyết. Kết quả khám lại có thể củng cố, nhưng cũng có thể khiến chúng ta phải xem xét lại chẩn đoán đang nghĩ đến.

GENOME BOARD VÀ VIỆC DIỄN GIẢI LẠI DỮ LIỆU

Có những trường hợp cần trao đổi giữa bác sĩ điều trị, bác sĩ di truyền lâm sàng, chuyên gia xét nghiệm và tin sinh học, cùng các chuyên ngành liên quan. Mỗi người bổ sung một phần thông tin để cùng đánh giá mức độ phù hợp của kết quả.

Trong nghiên cứu, một số trường hợp xác định được chẩn đoán sau thảo luận tại Genome Board. Số liệu cụ thể sẽ được trình bày trong bài báo.

Qua những lần trao đổi này, mình hiểu rõ hơn giá trị của việc xem xét lại dữ liệu đã có: cập nhật kiểu hình, đánh giá lại quan hệ gen–bệnh, rà soát biến thể và lựa chọn xét nghiệm xác nhận. Có lúc, thông tin giúp làm rõ chẩn đoán đến từ việc ghép nối những dữ liệu trước đó còn được xem xét riêng lẻ.

SAU EXOME: GENOME VÀ BẰNG CHỨNG CHỨC NĂNG TỪ RNA

Bên cạnh những kinh nghiệm từ nghiên cứu, các hướng khảo sát sâu hơn cũng giúp mình hiểu thêm về giới hạn của xét nghiệm hiện có.

Giải trình tự toàn bộ hệ gen (WGS) mở rộng khả năng khảo sát các vùng ngoài exon và một số biến thể cấu trúc. Khi phát hiện một biến thể nghi ngờ, câu hỏi tiếp theo vẫn là biến thể ấy gây tác động sinh học như thế nào.

Ở những trường hợp phù hợp, phân tích RNA có thể cung cấp thêm bằng chứng. Chẳng hạn, một biến đổi DNA có thể làm rối loạn cắt nối RNA, tạo bản phiên mã bất thường và dẫn đến hậu quả chức năng. Việc chứng minh được chuỗi tác động này giúp làm rõ ý nghĩa của biến thể, vượt ra ngoài những dự đoán tin sinh học ban đầu.

TRIỂN VỌNG ĐIỀU TRỊ CÁ THỂ HÓA: CẦN HIỂU ĐẾN CƠ CHẾ

Các hướng điều trị dành cho bệnh cực hiếm, trong đó có antisense oligonucleotide (ASO) và cách tiếp cận N-of-1, đặt ra yêu cầu hiểu rất rõ cơ chế gây bệnh ở từng người.

Để cân nhắc một can thiệp như vậy, chỉ biết tên gen là chưa đủ. Cần xác định biến thể gây bệnh bằng cách nào và tác động phân tử nào cần được điều chỉnh. Những biến thể gây mất chức năng và tăng chức năng có thể đòi hỏi các hướng can thiệp khác nhau, ngay cả khi cùng nằm trong một gen.

Việc đánh giá đáp ứng ở từng bệnh nhân cũng cần tính đến diễn tiến tự nhiên của bệnh, biến động cơn động kinh và các điều trị đi kèm. Một phương pháp được thiết kế riêng vẫn cần bằng chứng về cơ chế, tiêu chí theo dõi phù hợp và đánh giá an toàn.

Đây là điều mình thấy cần giữ trong thực hành: càng tiến gần đến một quyết định điều trị dựa trên kết quả phân tử, chúng ta càng cần kiểm chứng kỹ kết luận về biến thể.

Nghiên cứu hợp tác Việt Nam – Thụy Sĩ này tập trung vào xác định nguyên nhân di truyền và làm rõ chẩn đoán, không nhằm đánh giá các phương pháp điều trị cá thể hóa. Phần điều trị mình đề cập ở trên là triển vọng còn cần thêm nghiên cứu và bằng chứng.

Nhóm đang chuẩn bị công bố số liệu. Khi có bài báo, mình sẽ chia sẻ đến các đồng nghiệp để mọi người cùng tham khảo và trao đổi thêm.

hình 1: nhóm nghiên cứu Việt Nam- Thụy Sĩ tại Đại Học Y Dược.

hình 2: Các buổi họp Genome board đa ngành- nơi nhóm nghiên cứu diễn giải lại dữ liệu di truyền