Lợi ích của xét nghiệm di truyền đối với các thành viên trong gia đình mang biến thể gây bệnh/ biến thể có khả năng gây bệnh BRCA1/2

ThS. Võ Thị Thúy Quỳnh

Đơn vị Gen – Tế bào gốc, Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu, Bệnh viện Bạch Mai

(lược dịch)

Gen BRCA1/2 là gen ức chế khối u có vai trò quan trọng trong việc sửa chữa DNA của con người. Gen này có liên quan nhiều đến ung thư vú hoặc ung thư buồng trứng di truyền khi chúng thuộc biến thể gây bệnh (pathogenic variant – PV) hoặc biến thể có khả năng gây bệnh (likely pathogenic variant – LPV). Nguy cơ tích luỹ ung thư vú và ung thư buồng trứng đối với phụ nữ có gen BRCA1/2 PV hoặc LPV tăng lên theo tuổi tác, cụ thể khoảng 60-70% và 20-30%, lần lượt, đối với ung thư vú và ung thư buồng trứng tương ứng với độ tuổi 70. Vì vậy, phẫu thuật cắt bỏ vòi trứng giảm nguy cơ hoặc cắt bỏ vú dự phòng hai bên có thể được thực hiện để ngăn ngừa ung thư vú hoặc ung thư buồng trứng ở những người mang gen BRCA1/2.

1. Sự di truyền của gen BRCA1/2

Vì sự di truyền của gen BRCA1/2 theo kiểu trội trên nhiễm sắc thể thường nên gen BRCA1/2 có 50% khả năng được di truyền cho con đẻ ở bất kỳ giới tính; và vị trí exon với PV hoặc LPV có thể được di truyền chỉ ở cùng một kiểu. Xét nghiệm phân tầng liên quan đến việc đánh giá di truyền những người có quan hệ huyết thống của các cá nhân mang đột biến gen cụ thể. Người đầu tiên bị ảnh hưởng với gen BRCA1/2 PV hoặc LPV trong một gia đình được xác định là bệnh nhân chỉ số (index patient) hoặc đầu hệ (proband, người đầu tiên mắc bệnh trong phổ hệ di truyền), trong khi những người có quan hệ huyết thống cấp một và cấp hai của họ phải trải qua tư vấn di truyền và xét nghiệm di truyền theo tầng cho gen BRCA1/2.

Về mặt lý thuyết, các thành viên trong gia đình và bệnh nhân đầu hệ của họ phải có PV hoặc LPV giống hệt nhau của gen BRCA1/2. Do đó, có thể sử dụng xét nghiệm di truyền phân tầng, trong đó, bệnh nhân đầu hệ chỉ xét nghiệm một exon cụ thể cho thấy PV hoặc LPV trong gen của một thành viên gia đình. Phương pháp này tiết kiệm thời gian và chi phí hơn so với xét nghiệm thông thường. Nghiên cứu này đã phân tích kết quả của gen BRCA1/2 trong xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường và xét nghiệm di truyền phân tầng có mục tiêu để đánh giá lợi ích của xét nghiệm di truyền phân tầng tầng có mục tiêu đối với gen BRCA1/2.

Hình 1. Tình trạng gen BRCA1/2. (A) Kiểu hoang dại. (B) Kiểu PV/LPV (biến thể gây bệnh hoặc biến thể có khả năng gây bệnh). Trình tự bộ ba TAG là codon kết thúc, DNA không thể được dịch mã nữa và protein bị cắt ngắn (truncated protein). Biến thể này có liên quan chặt chẽ đến ung thư vú hoặc ung thư buồng trứng di truyền.

2. Nghiên cứu đánh giá lợi ích của xét nghiệm di truyền đối với các thành viên trong gia đình có mang biến thể gây bệnh/biến thể có khả năng gây bệnh BRCA1/2

Xét nghiệm di truyền phân tầng được định nghĩa là xét nghiệm kiểm tra các gen liên quan cho những người có quan hệ huyết thống theo từ điển thuật ngữ di truyền của NCI; đây được gọi là xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường trong nghiên cứu này. Trong khi đó, xét nghiệm di truyền phân tầng mục tiêu cho gen BRCA1/2 được định nghĩa là chỉ xét nghiệm một phần exon với PV hoặc LPV cho những người có quan hệ huyết thống của bệnh nhân đầu hệ với gen BRCA1/2 có PV hoặc LPV (Hình 2).

Hình 2. Xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường và xét nghiệm phân tầng có mục tiêu gen BRCA1/2.

Nghiên cứu thực hiện trên 18 gia đình có tiền sử mắc ung thư vú. Tình trạng gen BRCA1/2 và các đặc điểm bệnh học lâm sàng của ung thư vú ở tất cả thành viên trong gia đình được thu thập (Bảng 1). Tổng cộng có 9 gia đình (tổng số 19 thành viên) đã trải qua xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường (conventional cascade genetic test), trong khi 9 gia đình (tổng số 21 thành viên) còn lại thực hiện xét nghiệm di truyền phân tầng có mục tiêu (targeted cascade genetic test) để tìm vị trí chính xác trình tự DNA thay đổi (tức là đột biến xóa đoạn (deletion mutation), hoặc đột biến lệch khung (frameshift mutation), hoặc đột biến sai nghĩa (missense mutation), hoặc đột biến vô nghĩa (nonsense mutation)). Tất cả bệnh nhân đầu hệ đều được chẩn đoán mắc ung thư vú, trong đó có 2 bệnh nhân đầu hệ thuộc nhóm xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường có mắc thêm ung thư buồng trứng. Ở cả 2 nhóm, các thành viên gia đình cấp 3 đều khỏe mạnh.

Bảng 1. Đặc điểm 18 gia đình thực hiện xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường và

mục tiêu cho gen BRCA1/2.

#1: thành viên gia đình cấp 1 của bệnh nhân đầu hệ; #2: thành viên gia đình cấp 2 của bệnh nhân đầu hệ; PV: pathogenic variant (biến thể gây bệnh); LPV: likely pathogenic variant (có khả năng gây bệnh); VUS: variant of uncertain significance (biến thể ý nghĩa không chắc chắn).

 3.Thảo luận bổ sung về lợi ích của xét nghiệm di truyền

Có một số phương pháp để đánh giá gen BRCA1/2, chẳng hạn như giải trình tự DNA trực tiếp (Sanger), kỹ thuật định lượng dựa trên phản ứng chuỗi polymerase (PCR), khuếch đại đầu dò phụ thuộc nhiều nút thắt và kỹ thuật giải trình tự thế hệ thế hệ mới (NGS). Ngay cả khi phương pháp giải trình tự DNA trực tiếp (Sanger) được coi là phương pháp tiêu chuẩn vàng và có chi phí tương đối thấp để đánh giá gen BRCA1/2, phương pháp này không thể phát hiện ra các sự sắp xếp lại bộ gen lớn (LGRs). Mặt khác, PCR định lượng có thể phát hiện LGRs, nhưng nó là một kỹ thuật tốn nhiều công sức. Để khắc phục những nhược điểm này, công nghệ NGS được sử dụng; điều này có nhiều lợi thế bao gồm thông lượng cao, chi phí thấp hơn, phân tích tự động và sử dụng ít lượng DNA hơn. Tuy nhiên, vì nó đòi hỏi chi phí khởi động cao hơn, quy trình làm việc phức tạp, lưu trữ dữ liệu chuyên dụng và thời gian quay vòng khá lâu (2–4 tuần). Quá trình này có thể trì hoãn quyết định cắt bỏ vú dự phòng RRSO đồng thời hoặc đối diện với phẫu thuật ung thư ở người mang gen BRCA1/2 PV hoặc LPV. Xét nghiệm di truyền phân tầng đề cập đến việc tư vấn và xét nghiệm di truyền trong những người có quan hệ huyết thống với những cá nhân có đột biến gen cụ thể. Về mặt lý thuyết, PV hoặc LPV được di truyền phải giống hệt nhau giữa người đầu hệ và những người có quan hệ huyết thống. Do đó, gen BRCA1/2 của các thành viên trong gia đình có thể được tiến hành chọn lọc cho vùng exon mục tiêu, vùng này có thể thể hiện PV hoặc LPV của gen BRCA1/2 trong các đầu hệ.

Đây được coi là một xét nghiệm di truyền phân tầng có mục tiêu, và nó có thể tiết kiệm đáng kể chi phí và thời gian giải thích. Chúng tôi đã tiến hành xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường và xét nghiệm di truyền phân tầng có mục tiêu ở 18 gia đình. Trong nhóm xét nghiệm di truyền phân tầng thông thường (n = 9), chúng tôi tìm thấy 3 họ trong đó nhóm đầu hệ có kết quả PV hoặc LPV gen BRCA1/2 giống hệt nhau. Trong nhóm xét nghiệm di truyền phân tầng được nhắm mục tiêu (n = 9), chúng tôi cũng tìm thấy 5 họ trong đó đầu hệ có kết quả PV hoặc LPV gen BRCA1/2 giống hệt nhau ở exon được nhắm mục tiêu, không có loại PV hoặc LPV mới nào khác với đầu hệ. Việc sàng lọc gen BRCA1/2 trong cộng đồng dân cư nói chung là khó khăn về thời gian và kinh tế.

Xét nghiệm di truyền phân tầng là một xét nghiệm sàng lọc rất hiệu quả đối với các đầu hệ có PV hoặc LPV của gen BRCA1/2. Tuy nhiên, xét nghiệm di truyền phân tầng mục tiêu hiệu quả hơn trong việc xác định liệu PV hoặc LPV được nhắm mục tiêu có tồn tại trong các biến thể cụ thể hay không. Thật không may, khi xét nghiệm di truyền phân tầng được nhắm mục tiêu được thực hiện, thông tin liên quan đến các exon khác không thể đạt được, ngay cả khi có nguy cơ tiềm ẩn gen BRCA1/2 VUS. Đây có thể là một vấn đề vì một số gen BRCA1/2 VUS đã được phân loại lại thành PV hoặc LPV tùy theo mức độ phổ biến của chúng trong các nhóm chủng tộc/dân tộc cụ thể. Nếu không có thông tin về các exon khác, việc ngăn ngừa hoàn toàn ung thư vú hoặc ung thư buồng trứng không thể đạt được, ngay cả khi một VUS cụ thể đã được phân loại lại thành PV hoặc LPV. Tuy nhiên, nếu gen BRCA1/2 VUS hoặc PV hoặc LPV khác với gen của bệnh nhân đầu hệ được tìm thấy sau này trong họ hàng cùng huyết thống, thì có thể lặp lại xét nghiệm di truyền theo tầng mục tiêu. Mặc dù xét nghiệm di truyền phân tầng mục tiêu không thể hoàn toàn mô tả toàn bộ gen BRCA1/2 , tuy nhiên, nó có thể phục vụ như một phương thức sàng lọc hiệu quả đối với những người khỏe mạnh có huyết thống với người mang PV hoặc LPV.

Thực tế là không thể thực hiện sàng lọc gen BRCA1/2 trong cộng đồng và việc đánh giá toàn bộ gen BRCA1/2 có thể là gánh nặng đối với những người khỏe mạnh cùng huyết thống về khía cạnh kinh tế và thời gian. Trong khi đó, xét nghiệm di truyền phân tầng mục tiêu là một phương thức hiệu quả hơn, hiệu quả về chi phí và tiết kiệm thời gian, bởi vì nó được tiến hành trong các trình tự nucleotide được chọn cho thấy PV hoặc LPV của bệnh nhân đầu hệ.

Bài viết được lược dịch từ bài báo“Feasibility of targeted cascade genetic testing in the family members of BRCA1/2 gene pathogenic variant/likely pathogenic variant carriers” của tác giả Lee Jee Yeon và các cộng sự được đăng trên tạp chí Scientific Reports ngày 03 tháng 02 năm 2022. https://doi.org/10.1038/s41598-022-05931-3.