Bệnh di truyền bí ẩn là gì?

Các căn bệnh có nguồn gốc di truyền có thể gây ra các triệu chứng lúc mới sinh hoặc xuất hiện trong cuộc đời sau này. Ở tuổi 25, hơn 5% dân số (Mỹ) có một rối loạn có liên quan tới di truyền. Do đó, khoảng 16 triệu người Mỹ bị ảnh hưởng. Trong rất nhiều trường hợp, sự biến dị di truyền ẩn đằng sau sự rối loạn là chưa biết.

Các rối loạn di truyền mà gây ra các triệu chứng ở giai đoạn đầu của cuộc sống (nhưng không phải là luôn luôn) thường do một biến dị trong một gen đơn lẻ. Chúng ta gọi kiểu rối loạn này là “rối loạn đơn gen”. Các bệnh rối loạn di truyền đơn gen này tuân thủ luật di truyền được mô tả cả trăm năm trước bởi cha đẻ ngành di truyền học, Gregor Mendel. Các bệnh rối loạn di truyền này thường được gọi là “Mendelian” và có thể hoặc là ở thể lặn (cả hai bản sao của gen từ bố và mẹ đều mang đột biến thì mới biểu hiện rối loạn) hoặc là thể trội (Chỉ cần một bản sao gen hoặc từ bố hoặc từ mẹ là đủ để biểu hiện bệnh).

Rối loạn tế bào hồng cầu hình lưỡi liềm là một trường hợp điển hình của rối loạn Mendelian ở thể lặn. Các cá thể được di truyền đột biến lưỡi liềm của gen hemoglobin beta-globin HBB từ cả bố và mẹ sẽ có tế bào hồng cầu hình lưỡi liềm. Hình dạng này khiến cho các tế bào hồng cầu trở thành vô cùng dễ vỡ, dẫn tới bệnh thiếu máu (ít hồng cầu, thiếu ôxy) và là nguồn cơ của một loạt các bệnh khác. Các cá thể được di truyền một bản sao gen beta-globin bình thường từ bố hoặc mẹ và một bản sao gen beta-globin có đột biến lưỡi liềm sẽ không có biểu hiện tế bào lưỡi liềm, vì bản sao bình thường là đủ để tạo ra tế bào hồng cầu bình thường. Một ví dụ về bệnh rối loạn Mendelian thể trội là rối loạn tạo xương không hoàn chỉnh (osteogenesis imperfecta – brittle bone disease), hầu như là do một đột biến trong gen collagen type 1, một thành phần tối quan trọng của xương. Bởi vì gen collagen type 1 đột biến ngăn cản chức năng của gen collagen type 1 bình thường, một cá thể thừa hường gen bị đột biến từ chỉ một nguồn bố hoặc mẹ vẫn có biểu hiện bệnh. Ngày xưa, do tính “lặn-trội”, các bệnh rối loạn di truyền này được gọi là “bệnh di truyền bí ẩn” do không biết nguồn gốc, quy luật di truyền của nó; người ta phải mất nhiều thập kỷ để tìm và xác định các gene gây bệnh.

Các bệnh rối loạn di truyền Mendelian có thể được di truyền theo cây phả hệ (di truyền giữa các đời), cũng có thể nảy sinh trong các tế bào trứng và tinh trùng hoặc sau khi chúng kết hợp với nhau và cũng có thể nảy sinh trong tế bào soma của trẻ. Do đó, khi một đứa trẻ với một bệnh di truyền bị nghi ngờ có nguồn gốc di truyền được sinh ra bởi cặp bố mẹ khỏe mạnh thì rất có thể là bệnh di truyền thể lặn hoặc do đột biến trong và/hoặc sau quá trình sinh sản. Phức tạp hơn nữa, các đột biến gây bệnh có thể biến thiên “mức độ thâm nhập (penetrance)”, là tần suất biểu hiện triệu chứng bệnh di truyền của các cá thể mang gen đột biến đó. Các đột biến có “mức độ thâm nhập” cao gây ra một số lượng lớn (hoặc thậm chí tất cả) các cá thể trong quần thể mang bệnh.

Trước khi công nghệ đọc trình tự thế hệ mới với tốc độ nhanh và chi phí thấp ra đời, các bệnh nhân với các căn bệnh di truyền bí ẩn thường phải trải qua các xét nghiệm tốn kém và các điều trị không phù hợp trước khi nguồn gốc của căn bệnh của họ được tìm ra. Người ta ước lượng rằng, mỗi cá thể mang bệnh tiêu tốn khoảng 5 triệu dollars để kiểm soát căn bệnh trong suốt cuộc đời. Do đó, sự phát hiện kịp thời và chẩn đoán chính xác các căn bệnh di truyền này sử dụng các kỹ thuật đọc trình tự DNA thế hệ mới không chỉ đảm bảo rằng người bệnh được nhận sự chăm sóc y tế phù hợp mà còn giúp cắt giảm chi phí lớn. Hơn nữa, các bệnh nhân và gia đình họ không phải trải qua các xét nghiệm tốn thời gian, tiền bạc, căng thẳng và không cần thiết. Mặc dù không phải tất cả các bệnh di truyền bí ẩn đều được giải quyết với công nghệ hiện tại, sự tiến bộ của hệ gen học đã làm tăng tỉ lệ thành công một cách đáng kinh ngạc.

(Dịch từ sách “Genomics & Personalized Medicine: What everyone Needs to Know, Michael Snyder)