GS. TS. Mai Trọng Khoa, PGS. TS. Phạm Cẩm Phương, PGS. TS. Trần Đình Hà, PGS. TS. Nguyễn Văn Kình, PGS. TS. Nguyễn Quốc Tuấn, TS. Nguyễn Thuận Lợi, TS. BS. Nguyễn Huy Bình, CN. Võ Thị Thúy Quỳnh
Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu, Bệnh viện Bạch Mai
Nội dung
1. Giải trình tự gen thế hệ mới (NGS)
2. Ứng dụng giải trình tự gen thế hệ mới
2.1 Ứng dụng NGS trong xét nghiệm di truyền
2.2 Khả năng xác định đột biến nhiều gen bằng NGS
2.3 Phát hiện ADN lưu hành trong máu của tế bào ung thư bằng NGS
3. Triển khai NGS tại Trung tâm YHHN&UB, Bệnh viện Bạch Mai
4. Kết luận
Trung tâm Y học hạt nhân và Ung bướu (YHHN&UB) là cơ sở có trang thiết bị hiện đại và đồng bộ, cùng đội ngũ y bác sỹ, điều dưỡng, hộ lý, kỹ sư, kỹ thuật viên chất lượng cao đáp ứng nhu cầu điều trị cho Bệnh viện Bạch Mai, một trong những bệnh viện hạng đặc biệt của Việt Nam. Cùng sự phát triển của y học ngày nay, Trung tâm cũng áp dụng những kỹ thuật cao giúp cho người dân được tiếp cận với phương pháp điều trị, chẩn đoán tốt nhất. Giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) là công nghệ hiện đại được Trung tâm trong những năm gần đây sử dụng để phát hiện những bất thường trong hệ gen, sàng lọc sớm nguy cơ ung thư cho những người bệnh cũng như người dân khoẻ mạnh có nhu cầu tầm soát.
Giải trình tự gen thế hệ mới (NGS)
Giải trình tự gen là kỹ thuật xác định trình tự ADN của các gen cụ thể, mã hoá hoặc không mã hoá cho các protein chức năng cụ thể. Giải trình tự gen thế hệ mới (Next-Generation Sequencing, NGS) là công nghệ cho phép giải mã đồng thời hàng triệu ADN cùng lúc, qua đó giúp nâng cao hiệu suất của quá trình giải mã hệ gen người. Công nghệ giúp khắc phục một số nhược điểm của giải trình tự gen truyền thống: thời gian đọc nhanh hơn, dữ liệu đầu ra lớn, tiết kiệm chi phí.
Ứng dụng giải trình tự gen thế hệ mới
Ứng dụng NGS trong xét nghiệm di truyền
Theo thống kê, khoảng 5-10% nguyên nhân dẫn tới ung thư là do di truyền. Quá trình phát sinh và tích luỹ những đột biến gen diễn ra nhiều thế hệ trong gia đình đã làm tăng nguy cơ mắc ung thư. Sự phát triển của giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) đã đưa ra cái nhìn tổng thể khi tiến hành xét nghiệm gen di truyền, khả năng phát hiện những gen chưa biết nhưng có liên quan đến quá trình phát sinh bệnh và cả những bệnh hiếm gặp do đột biến gen gây nên.
Ví dụ điển hình trong xét nghiệm di truyền, phát hiện đột biến gen BRCA, dạng đột biến liên quan đến ung thư vú và ung thư buồng trứng có yếu tố di truyền. Giải trình tự NGS hiện nay được khuyến cáo là phương pháp được sử dụng để phát hiện đột biến gen này trên bệnh nhân ung thư cũng như người nhà bệnh nhân có mong muốn tầm soát.
Bên cạnh đó, sàng lọc trước sinh không xâm lấn (Non-Invasive Prenatal Test, NIPT) cũng là một trong các ứng dụng của NGS, đã được áp dụng trong lâm sàng từ năm 2011. Phương pháp sẽ phân tích ADN tự do có nguồn gốc từ nhau thai và các tế bào lá nuôi đã chết. NIPT được coi là xét nghiệm sàng lọc, có khả năng xác định giới tính thai nhi, tình trạng kháng nguyên Rh, bất thường trong nhiễm sắc thể.
Khả năng xác định đột biến nhiều gen bằng NGS
Một trong những ứng dụng của NGS là WES, Whole Exome Sequencing và WGS, Whole Genome Sequencing. WES cho phép giải trình tự ADN của các gen mã hoá (quy định cho những protein mang chức năng). WGS giải trình tự toàn bộ hệ gen, có khả năng phát hiện ra các đột biến dòng mầm và đột biến dòng soma mới hoặc hiếm gặp. Công nghệ NGS đã được ứng dụng trong thực tế để xác định các đột biến mới của nhiều dạng ung thư như ung thư phổi không tế bào nhỏ, ung thư đại trực tràng, ung thư vú, ung thư buồng trứng, …
Phát hiện ADN lưu hành trong máu của tế bào ung thư bằng NGS
Trong máu của bệnh nhân ung thư thường chứa các tế bào ung thư lưu hành (CTC, circulating tumor cells) và ADN lưu hành trong máu (ctDNA, cell-free tumor DNA). Giải trình tự NGS dễ dàng phân tích từ những mẫu sinh thiết lỏng có chứa CTC và ctDNA. Phương pháp này có ưu điểm không gây xâm lấn nhưng vẫn xác định được các dấu ấn sinh học.
Triển khai NGS tại Trung tâm YHHN&UB, Bệnh viện Bạch Mai
Trung tâm YHHN&UB đã triển khai giải trình tự NGS vào quy trình khám chữa bệnh, cụ thể được thực hiện tại Đơn vị Gen – Tế bào gốc, tầng 12 toà nhà Q, Bệnh viện Bạch Mai. Hiện tại, hệ thống giải trình tự Trung tâm đang sử dụng có khả năng xét nghiệm xác định đột biến gen trên nhiều loại bệnh ung thư, xét nghiệm các bệnh di truyền hiếm gặp, xét nghiệm NIPT. Bên cạnh đó, hệ thống NGS được tích hợp công cụ hỗ trợ đưa ra các chỉ dẫn điều trị và những thử nghiệm lâm sàng đang tiến hành trên thế giới đem đến nhiều thông tin đáng tin cậy cho các bác sỹ để lựa chọn những phác đồ tối ưu và khuyến cáo phù hợp.
Những phương pháp thông thường chỉ cho thông tin về một gen, tuy nhiên, giải trình tự gen đem đến thông tin xác định đột biến trên nhiều gen qua một lần xét nghiệm.
Hình 1: Thông tin một trong những nhóm gen xét nghiệm bằng NGS được triển khai (161 gen)
Có nhiều nhóm gen xét nghiệm có thể lựa chọn: những nhóm gen về ung thư (nhóm gen ung thư trên mẫu mô (161 gen), nhóm gen ung thư trên mẫu máu (52 gen), nhóm gen cho từng loại ung thư, nhóm gen trong ung thư ở trẻ em); nhóm gen liên quan đến các bệnh di truyền; xét nghiệm gánh nặng khối u (Tumor Mutational Burden, TMB) đánh giá đáp ứng điều trị; …
Hình 2: Một số nhóm gen tương ứng với mỗi loại ung thư (dựa trên Oncomine Solution Brochure)
Kết luận
Giải trình gen thế hệ mới là phương pháp hiện đại giúp hỗ trợ trong công tác khám chữa bệnh người dân hiện nay. Trung tâm YHHN&UB, Bệnh viện Bạch Mai là cơ sở luôn cập nhật và đưa những kỹ thuật cao, đặc biệt là triển khai giải trình tự NGS đáp ứng những nhu cầu điều trị, chẩn đoán cũng như tầm soát ung thư của người bệnh và người nhà bệnh nhân.
nguồn: ungthubachmai.com.vn