Quan niệm về bệnh
Di truyền học đã nâng cấp nhận thức về nhiều bệnh, phân loại một số bệnh khác. Ví dụ, phân loại bệnh thoái hoá tiểu não đã thay đổi từ việc dựa trên các tiêu chuẩn lâm sàng thành dựa trên các tiêu chuẩn di truyền.
cơ sở dữ liệu dự án di truyền Mendel ở người (OMIM) ) là nơi cung cấp thông tin về các rối loạn di truyền trên hệ gen người.
(Xem thêm Tổng quan về di truyền học.)
Chẩn đoán
xét nghiệm gen được sử dụng để chẩn đoán nhiều rối loạn (ví dụ:, Hội chứng Turner, Hội chứng klinefelter, bệnh hemochromatosis). Chẩn đoán bệnh lý di truyền thường tiến hành trên những người thân của người mắc bệnh lý di truyền hoặc phụ nữ có thai để sàng lọc bệnh. Danh mục các xét nghiệm di truyền và các bài đánh giá về bệnh di truyền với các hướng dẫn chẩn đoán và các khuyến cáo về nguy cơ cao có sẵn từ Genetic Testing Registry.
Sàng lọc di truyền
Sàng lọc di truyền có thể được chỉ định trong cộng đồng có nguy cơ mắc bệnh di truyền đặc biệt. Tiêu chuẩn thông thường cho sàng lọc di truyền là
Mô hình di truyền gen được biết đến.
Có liệu pháp hiệu quả.
Các xét nghiệm sàng lọc có đầy đủ, đáng tin cậy, độ nhạy và độ đặc hiệu cao, không xâm lấn và an toàn.
Tỷ lệ hiện mắc trong dân số phải đủ cao để làm cơ sở cho chi phí sàng lọc.
Một mục tiêu của sàng lọc di truyền trước sinh là xác định cha mẹ lành mang gen dị hợp tử trong bệnh di truyền lặn. Ví dụ: người Do Thái Ashkenazi được sàng lọc bệnh Tay-Sachs, những người có nguồn gốc châu Phi được sàng lọc bệnh hồng cầu hình liềm và một số nhóm dân tộc thiểu số được sàng lọc bệnh thalassemia. Nếu cặp vợ chồng đều mang gen dị hơp tử thì con sẽ có nguy co mắc bệnh. Nếu rủi ro là đủ cao, có thể theo dõi chẩn đoán trước khi sinh (ví dụ như chọc nang, lấy mẫu màng đệm, lấy mẫu máu rốn, lấy mẫu máu mẹ, hình ảnh bào thai). Trong một số trường hợp, các rối loạn di truyền được chẩn đoán trước sau đó có thể được điều trị, ngăn ngừa các biến chứng.. Ví dụ, chế độ ăn kiêng đặc biệt hoặc liệu pháp thay thế có thể giảm thiểu hoặc loại bỏ các ảnh hưởng của phenylketon niệu, không hấp thu đường galactose và suy giáp. Corticosteroid cho người mẹ trước khi sinh có thể làm giảm mức độ nghiêm trọng của chứng suy thượng thận bẩm sinh.
Sàng lọc phù hợp với những người có tiền sử gia đình về rối loạn di truyền có tính trội, như bệnh Huntington hoặc ung thư liên quan đến những bất thường của BRCA1 và BRCA2 gen. Khám sàng lọc làm rõ nguy cơ tình trạng cho người đó, những người này có thể lập kế hoạch thích hợp, chẳng hạn như khám tầm soát thường xuyên hoặc điều trị dự phòng.
Khám sàng lọc cũng có thể được yêu cầu khi một thành viên trong gia đình được chẩn đoán có rối loạn di truyền. Một người được xác định là người lành mang gen bệnh có thể đưa ra các lựa chọn phù hợp về sinh sản.
Điều trị
Hiểu được cơ sở di truyền và rối loạn phân tử có thể giúp hướng dẫn điều trị. Ví dụ, hạn chế chế độ ăn uống có thể loại bỏ các hợp chất độc hại cho các bệnh nhân có khuyết tật di truyền nhất định, chẳng hạn như phenylketon niệu hoặc homocystin niệu. Vitamin hoặc các chất khác có thể điều hòa chuyển hóa sinh hóa và do đó làm giảm mức độ độc hại của một phức chất; ví dụ folate (folic acid) làm giảm mức homocysteine ở những người có 5,10-methylene tetrahydrofolate reductase. Liệu pháp có thể liên quan đến việc thay thế để bổ sung hoặc ngăn chặn sự dư thừa các chất.
Ảnh hưởng của gen tới thuốc
Ảnh hưởng của gen tới thuốc là nghiên cứu về đặc điểm di truyền ảnh hưởng như thế nào đến sự đáp ứng với thuốc. Mặt khác của ảnh hưởng của gen tới thuốc còn tìm hiểu về quan hệ giữa gen và dược động học. Đặc điểm di truyền của một người có thể giúp dự đoán phản ứng của phương pháp điều trị. Ví dụ, sự trao đổi chất của warfarin được xác định một phần bởi các biến thể của các gen cho enzyme CYP2C9 và cho protein phức hợp epoxide reductase vitamin K 1. Các biến thể di truyền (ví dụ, trong sản xuất UDP [uridine diphosphate] -glucuronosyltransferase 1A1) cũng giúp dự đoán liệu thuốc chống ung thư irinotecan có gây ra các tác dụng bất lợi không thể dung nạp được hay không.
Bên cạnh đó của ảnh hưởng của gen tới thuốc là dược lực học (như thế nào thuốc tương tác với thụ thể tế bào). Các đặc tính nhận dạng di truyền và các thụ thể receptor có thể giúp đưa ra các mục tiêu chính xác hơn khi phát triển các loại thuốc (ví dụ thuốc chống ung thư). Ví dụ, trastuzumab có thể nhắm mục tiêu đến các thụ thể tế bào ung thư cụ thể trong ung thư vú di căn làm khuếch đại HER2/neu gen. Sự hiện diện của nhiễm sắc thể Philadelphia ở bệnh nhân mắc bệnh bạch cầu dòng tủy mạn (CML) giúp dẫn hướng hóa trị liệu.
Liệu pháp gen
Liệu pháp gen có thể được xem xét rộng rại cho bất kỳ điều trị nào cần thay đổi chức năng của gen. Tuy nhiên, liệu pháp gen thường được coi là sự chèn các gen bình thường vào tế bào của một người thiếu gen đó vì một rối loạn di truyền cụ thể. Các gen bình thường có thể được tạo ra, bằng cách sử dụng phương pháp phản ứng chuỗi polymerase (PCR), từ DNA bình thường do một người khác hiến tặng. Bởi vì hầu hết các rối loạn di truyền là lặn, thường là chỉ một gen trội bình thường được gài vào. Hiện tại, liệu pháp chèn gen như vậy rất có thể có hiệu quả trong việc ngăn ngừa hoặc chữa trị các khiếm khuyết gen đơn lẻ, chẳng hạn như bệnh xơ nang.
Chuyển gen bằng virus là một cách để chuyển DNA vào tế bào chủ. DNA bình thường được gắn vào virut, sau đó sẽ chuyển các tế bào của vật chủ, qua đó truyền ADN vào nhân tế bào. Một số lo ngại quan trọng về việc chèn bằng cách sử dụng vi rút bao gồm phản ứng với vi-rút, mất nhanh (không truyền được) DNA bình thường mới và thiệt hại đối với vi rút bởi các kháng thể được phát triển chống lại vi rút, vectơ vi rút hoặc protein được truyền, mà hệ thống miễn dịch công nhận là nước ngoài. Nói cách khác để chuyển DNA sử dụng liposome, được hấp thụ bởi các tế bào vật chủ và bằng cách ấy đưa DNA của chúng đến nhân tế bào. Các vấn đề tiềm ẩn với các phương pháp chèn liposome bao gồm sự thất bại trong việc hấp thụ liposome vào tế bào, sự xuống cấp nhanh của ADN bình thường mới, và sự hợp nhất thất bại của DNA.
Với công nghệ antisense, thay vì chèn các gen bình thường, biểu hiện gen có thể bị thay đổi. RNA biến đổi có thể được sử dụng để nhắm mục tiêu vào các phần cụ thể của DNA hoặc RNA nhằm ngăn chặn hoặc làm giảm biểu hiện gen. Công nghệ antisense hiện đang được thử nghiệm để điều trị ung thư và một số rối loạn thần kinh nhưng vẫn còn trong giai đoạn sớm của thử nghiệm. Tuy nhiên, phương pháp này vẫn mang lại nhiều hứa hẹn hơn liệu pháp chèn gen vì tỷ lệ thành công có thể cao hơn và các biến chứng có thể ít hơn. Antisense oligonucleotides có sẵn để sử dụng trong lâm sàng để điều trị chứng teo cơ cột sống và chứng loạn dưỡng cơ Duchenne.
Một cách tiếp cận khác để điều trị gen là thay đổi biểu hiện gen bằng biện pháp hóa học (ví dụ, bằng cách sửa đổi methyl hóa DNA). Các phương pháp này đã được thử nghiệm thực nghiệm trong điều trị ung thư. Sự biến đổi hóa học cũng có thể ảnh hưởng đến việc chèn gen, mặc dù hiệu quả này không rõ ràng.
Liệu pháp gen cũng đang được nghiên cứu thực nghiệm trong phẫu thuật cấy ghép. Thay đổi gen của các cơ quan được cấy ghép để làm cho chúng tương thích với gen của người nhận làm cho việc thải ghép giảm thiểu (và do đó cần đến các thuốc ức chế miễn dịch). Tuy nhiên, cho đến nay quá trình này hiếm khi hoạt động.
CRISPR-CAS9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats–CRISPR-associated protein 9) (được phân cụm thường xuyên xen kẽ các đoạn lặp lại palindromic ngắn xen kẽ nhau – protein liên kết với CRISPR 9) sử dụng một nền tảng chỉnh sửa gen DNA có dẫn hướng RNA đa năng được điều chỉnh từ sinh học vi khuẩn để thao tác và sửa đổi cấu tạo gen của một sinh vật. Trong khi vẫn còn đang thử nghiệm, CRISPR-CAS9 đang nhanh chóng tiến tới phương pháp trị liệu cho con người.
Thông tin thêm
Sau đây là các tài nguyên tiếng Anh có thể hữu ích. Vui lòng lưu ý rằng CẨM NANG không chịu trách nhiệm về nội dung của các tài nguyên này.
The Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM) database: A continuously updated catalog of human genes and genetic disorders and traits, with particular focus on the molecular relationship between genetic variation and phenotypic expression
Genetic Testing Registry: Provides a central location for voluntary submission of genetic test information by providers
Những điểm chính
Sàng lọc di truyền là hợp lý chỉ khi tỷ lệ mắc bệnh là đủ cao, điều trị là khả thi, và các xét nghiệm là đầy đủ và chính xác.