Phân tích di truyền gen sửa chữa bắt cặp sai msh2 từ bệnh nhân ung thư đại trực

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ---------- NGUYỄN THỊ MAI PHÂN TÍCH DI TRUYỀN GEN SỬA CHỮA BẮT CẶP SAI MSH2 TỪ BỆNH NHÂN UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2011 LỜI NÓI ĐẦU Theo tổ chức Y tế Thế giới (WHO), hàng năm trên thế giới có khoảng 10,1 triệu trường hợp mới mắc ung thư. Cũng theo tổ chức này cho biết, mỗi năm có khoảng 6,7 triệu người chết do ung thư. Tỷ lệ chết do ung thư chiếm tới 12% trong tổng số các nguyên nhân gây tử vong ở người. Các loại ung thư hàng đầu được tổng kết ở nam giới là ung thư phổi, dạ dày, đại trực tràng, tiền liệt tuyến, gan; ở nữ giới là ung thư vú, đại trực tràng, cổ tử cung, dạ dày và phổi [30].

Trong hơn một thập niên trở lại đây, tỷ lệ mắc ung thư có xu hướng gia tăng ở hầu hết các quốc gia trên thế giới. Qua các kết quả thống kê cho biết, hiện toàn cầu có khoảng 25 triệu người đang sống chung với bệnh ung thư. Con số này ước tính lên tới 30 triệu người vào năm 2020 nếu như chúng ta không tìm ra liệu pháp can thiệp và chữa trị kịp thời. Riêng ở Việt Nam, mỗi năm có trên 150.000 người mắc ung thư.000 người chết vì căn bệnh quái ác này.

Riêng số ca tử vong do ung thư đại trực tràng ước tính khoảng 55.000 trường hợp. Đây được xem là những con số đáng báo động và là thách thức lớn lao đối với Y học nước nhà. Hiện nay, trên thế giới ung thư đại trực tràng chiếm khoảng 11,5% tổng số các trường hợp ung thư và chiếm tới 15,2% tổng số trường hợp tử vong có nguyên nhân từ ung thư. Loại ung thư này được nhận định là liên quan đến chế độ ăn uống và lối sống, thường gặp ở các nước phát triển và có xu hướng tăng nhanh ở các nước đang phát triển.

Căn bệnh này thường xuất hiện ở những người có độ tuổi trên 50 và có xu hướng dần “trẻ hóa” trong hơn một thập niên trở lại đây. Đặc biệt, những người có tiền sử viêm đại trực tràng hoặc trong gia đình, dòng họ có người bị ung thư đại trực tràng thì nguy cơ mắc ung thư đại trực tràng xảy ra cao hơn. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng, một bộ phận ung thư đại trực tràng có xu hướng chung di truyền theo dòng họ liên quan đến các gen gây đột biến (mutator gene) [4]. Trong ung thư đại trực tràng, hội chứng HNPCC – ung thư ruột kết không polyp di truyền còn gọi là hội chứng Lynch chiếm khoảng 15%.

Hội chứng này cũng được xem là một bệnh di truyền tương đối phổ biến và gần đây được biết đến như một căn bệnh riêng biệt [30]. Bên cạnh đó, HNPCC là hội chứng có khuynh hướng ung thư không chỉ ở đại trực tràng mà còn liên quan đến các bệnh ung thư ở các cơ quan khác nhau như dạ dày, ruột non, não, tụy, buồng trứng, cổ tử cung và da. HNPCC là hội chứng có tính chất di truyền, vì nó có liên quan mật thiết đến sự sai hỏng một trong các gen thuộc hệ thống gen sửa chữa bắt cặp sai MMR. Hệ thống này gồm 6 gen chính là MLH1, MSH2, MSH3, MSH6, PMS2, PMS6.

Trong đó, MLH1 và MSH2 được cho là hai gen có liên kết chặt đến sự hình thành HNPCC. Bởi vì, nếu MLH1 tham gia vào quá trình sửa chữa sự sai hỏng thì MSH2 lại đóng vai trò nhận diện các lỗi sai hỏng trong tái bản ADN. Khoảng 40% các trường hợp mắc hội chứng Lynch với một đột biến được xác định có liên quan đến đột biến gen MSH2. Hàng trăm đột biến gen này có khả năng dẫn đến ung thư đại trực tràng cũng như các loại ung thư khác liên quan đến HNPCC [22].

Mặc dù ung thư đại trực tràng, trong đó có ung thư đại trực tràng mang khuynh hướng di truyền là một trong những dạng ung thư có tỷ lệ mắc phải ở Việt Nam khá cao nhưng những nghiên cứu về gen liên quan đến căn bệnh này chưa nhiều, đặc biệt là những nghiên cứu về gen MSH2. Chính vì thế, chúng tôi tiến hành “Phân tích di truyền gen sửa chữa bắt cặp sai MSH2 từ bệnh nhân ung thƣ đại trực tràng” nhằm đưa ra những kết quả nghiên cứu bước đầu về gen MSH2 ở các bệnh nhân ung thư đại trực tràng tại Việt Nam, nghiên cứu mới về các gen MMR khác nhằm phục vụ có hiệu quả trong việc chẩn đoán cũng như phát hiện sớm bệnh ung thư đại trực tràng đang có xu hướng ngày một gia tăng tại Việt Nam. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. NHỮNG NÉT KHÁI QUÁT VỀ UNG THƢ, BỆNH UNG THƢ VÀ GEN UNG THƢ 1.

Ung thƣ và bệnh ung thƣ Ung thư là sự phân chia một cách bất thường của một nhóm tế bào tạo thành những khối u. Các khối u này là tập hợp các tế bào có quan hệ di truyền với nhau, chúng có khả năng phân chia không kiểm soát. Chính vì thế, thuật ngữ “ung thư” theo nghĩa hẹp được dùng để chỉ những khối u có khả năng xâm lấn các tổ chức mô xung quanh gồm các tế bào bình thường [4]. Để phân biệt giữa khối u lành và khối u ác tính ta dựa vào khả năng xâm lấn của các tế bào bất thường đối với các tế bào xung quanh nó.

Nếu là khối u lành, nó chỉ hình thành nên những tổ chức tế bào có khả năng sinh sản bất thường, khi tiếp xúc với mạch máu hay mạch bạch huyết cũng không có khả năng di chuyển tới một vị trí, một mô hay bất kì một cơ quan nào khác [4]. Ngược lại, nếu là khối u ác tính sẽ có thể di chuyển (di căn) tới bất cứ vị trí nào và tiếp tục tăng sinh mạnh ngay tại vị trí mà chúng chuyển tới. Các u di căn có khả năng gây ra những rối loạn cục bộ chức năng của các mô, thậm chí cả các mô liên đới và có thể dẫn đến tử vong. Các khối u thường phát sinh từ một tế bào ban đầu bị biến đổi di truyền nhất định khiến chúng có khả năng tăng sinh mạnh, được gọi là quá trình phát sinh ung thư hay sự phát sinh ung thư.

Các khối u thường bắt nguồn từ những u nhỏ lành tính sau đó chuyển sang trạng thái ác tính và di căn. Các khối u này có xu hướng tích lũy các biến đổi di truyền và tạo nên các đặc tính mới. Sự tích lũy các gen ung thư ở các tế bào khối u chính là nguồn gốc phát sinh ung thư [4]. Bệnh ung thư được dùng để chỉ một nhóm bệnh đa dạng nào đó ở người.

Và trong số đó, một vài bệnh chỉ đơn thuần gây nên những biến đổi nhỏ về sinh lí, còn phần lớn là gây ra những rối loạn sinh lí nghiêm trọng. Các bệnh ung thư phổ biến ở người trưởng thành là các bệnh như ung thư biểu mô (caxinôm), ung thư mô liên kết (sacôm), ung thư bạch huyết và bạch cầu còn gọi là các khối u dạng lỏng [4]. Các bệnh ung thư đều phát sinh do sự biến đổi các gen tạo nên các alen đột biến. Trong thực tế, sự phát sinh các bệnh ung thư lại liên quan đến nhiều nhân tố.

Nhờ những tiến bộ về khoa học kĩ thuật với các công cụ nghiên cứu và phân tích di truyền hiện đại đã dần làm sáng tỏ cơ chế phát sinh ung thư. Đặc biệt, những nghiên cứu trong khoảng 20 năm trở lại đây đã mang lại những kiến thức thiết thực và nhất quán. Những nghiên cứu này đã hình thành nên các nguyên lý di truyền học ung thư. Tuy nhiên, mãi tới đầu thế kỉ XIX ung thư mới thật sự được ghi nhận [4].

Gen ung thƣ (oncogene) Gen ung thư là một dạng đột biến làm tăng nguy cơ ung thư hoặc làm thúc đẩy quá trình phát sinh ung thư. Ngoài ra, gen ung thư cũng có thể được coi như các dạng alen đặc biệt do các gen bình thường xuất hiện các đột biến [4]. Còn gen gây ung thư được coi là một dạng đặc biệt của gen ung thư. Nếu gen ung thư sinh ra bởi đột biến, thì gen gây ung thư chỉ làm thay đổi chứ không làm mất chức năng sản phẩm của protein mà gen đó tạo ra.

Trong quá trình tăng trưởng, các khối u tích lũy dần các gen ung thư. Sự tích lũy này chủ yếu theo ba con đường sau: 1. Sự tích lũy truyền qua các tế bào dòng sinh dục. Sự tích lũy do đột biến tự phát trong tế bào sôma.

Sự tích lũy đột biến do lây nhiễm virut. Trong đó, gen ung thư dòng sinh dục chiếm tỉ lệ nhỏ (từ 0,1 – 10%) nhưng lại rất đáng kể trong các trường hợp gây ung thư ở người [4]. Còn gen ung thư dòng tế bào sôma đươc gọi là các đột biến sôma. Đột biến sôma dùng để chỉ quá trình phát sinh đột biến cũng như sản phẩm do quá trình đột biến đó tạo ra.

Cả hai loại đột biến dòng sinh dục và đột biến sôma đều có thể làm biến đổi một gen bình thường tạo nên dạng alen đột biến. Nhưng không phải tất cả mọi đột biến gen đều dẫn đến phát sinh ung thư. Riêng dạng tích lũy gen ung thư trong cơ thể do nhiễm virut thì ít phổ biến hơn và thường giới hạn trong một số bệnh nhất định (ví dụ virut viêm gan B, C gây ung thư gan, virut HPV gây ung thư cổ tử cung. Ở dạng phát sinh ung thư này, virut đóng vai trò quan trọng.

Nó không chỉ là nhân tố truyền gen ung thư mà còn trực tiếp làm biến đổi môi trường mà ở đó các gen ung thư có thể được nhân lên nhanh chóng và được phát tán rộng rãi. NHỮNG HIỂU BIẾT VỀ UNG THƢ ĐẠI TRỰC TRÀNG 1. Lịch sử nghiên cứu ung thƣ đại trực tràng Ung thư đại trực tràng là bệnh lý khá phổ biến trong các bệnh ung thư có liên quan đến hệ tiêu hóa. Trong đó, ung thư đại trực tràng không polyp di truyền được xem là hội chứng thường gặp nhất khi nhắc đến ung thư đại trực tràng.

Vào cuối thế kỉ XIX (năm 1895), ung thư đại trực tràng được phát hiện bởi Aldred Warthin. Theo quan sát của ông trên một gia đình làm thợ may, có rất nhiều người bị chết bởi ung thư đại trực tràng hoặc ung thư nội mạc tử cung [34]. Tuy nhiên, ông chỉ dừng lại ở việc quan sát mà chưa đi sâu vào nghiên cứu những ghi chép của mình nên đặc tính di truyền của hội chứng này chỉ được biết đến sau những công bố của bác sĩ Henry Lynch.