Trong một lần làm việc với các bác sĩ tại Bệnh viện Nhi Trung ương 4 năm trước, TS Nguyễn Thy Ngọc (33 tuổi), Đại học Khoa học và Công nghệ Hà Nội, nhớ lại hình ảnh cháu bé ở Bắc Ninh dính ngón tay chân, đến cốc nước cũng không thể cầm nắm, được chẩn đoán mắc hội chứng Apert hiếm gặp với tỷ lệ 1/65.000.
Đáng nói, em của cháu bé khỏe mạnh, gia đình hai thế hệ đều không ai mắc căn bệnh này. "Bác sỹ băn khoăn về một đột biến gene mới có thể xảy ra, gây nên Hội chứng Apert và tình trạng dính ngón tay chân ở bệnh nhân", TS Ngọc kể lại.
Đi tìm câu trả lời, từ năm 2017, TS Ngọc cùng cộng sự đã hợp tác với Viện Nghiên cứu Hệ gen (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Bệnh viện Nhi Trung ương, để tìm ra các đột biến gene liên quan đến dị tật dính ngón. Kết quả, nhóm đã phát hiện 3 đột biến mới chưa từng được công bố trên ngân hàng gene thế giới.
TS Nguyễn Thy Ngọc tại phòng thí nghiệm. Ảnh: NX.
Bước đầu nghiên cứu, các nhà khoa học thu thập mẫu máu từ các thế hệ của 30 gia đình có trường hợp dị tật dính ngón. Tiến sỹ Ngọc kể, phải mất một năm nhóm nghiên cứu mới thu đủ số mẫu để có thể bắt đầu nghiên cứu, bởi dù có sự cho phép của bệnh viện, nhiều gia đình vẫn còn ngần ngại về độ an toàn của nghiên cứu, có thể tác động tới tâm lý và sức khỏe của con em mình. Tuy nhiên sau khi được các bác sĩ và chuyên gia di truyền tư vấn tầm quan trọng của nghiên cứu với gia đình và cộng đồng "nhiều gia đình đã đồng ý tham gia hỗ trợ", TS Ngọc nói.
Từ mẫu máu toàn phần, DNA tổng số được tách và giải trình tự toàn bộ hệ gene biểu hiện bằng phương pháp thế hệ mới có khả năng cung cấp một lượng dữ liệu trình tự lớn trong một thời gian ngắn. Sau đó, nhóm sử dụng các dữ liệu lớn trình tự DNA này để phân tích và so sánh với các trình tự gene đã có trên thế giới bằng các công cụ tin sinh dựa trên hệ thống máy tính.
Các bước phân tích và xử lý dữ liệu bắt đầu từ công đoạn sắp xếp và lắp ráp các đoạn trình tự dữ liệu thô, đến đánh dấu và loại bỏ các đoạn lặp, kém chất lượng. Sau đó, nhóm xác định vị trí và chức năng đa hình gene, dự đoán đa hình thay đổi cấu trúc protein hay không.
Dị tật dính ngón tay chân ở trẻ. Ảnh: NVCC.
Anh cho biết, việc đưa ra quy trình sàng lọc đột biến gene chuẩn, phù hợp với từng căn bệnh di truyền là phần quan trọng nhất bởi mỗi bệnh đều cần phương pháp riêng, phù hợp trong từng giai đoạn nhất định. Vì vậy, từ các kết quả phân tích trên, TS. Ngọc và nhóm nghiên cứu phát hiện khoảng hơn 50 nghìn đa hình gene bao gồm cả các đột biến điểm và đột biến thêm bớt, được sàng lọc bằng các phương pháp phân tích in-silico để tìm ra những đột biến liên quan dị tật dính ngón tay chân.
Sau khi phân tích với cơ sở trình tự hệ gene biểu hiện của các bệnh nhân, nhóm nghiên cứu tìm thấy ba đột biến mới thuộc các gene GJA1, GLI3 và ESCO2 ở các bệnh nhân thuộc thể dính ngón chân tay dạng nhẹ, có yếu tố di truyền trong gia đình.
"Trường hợp này, phần dính liền ở các mô mềm chứ không ở mô xương, nên chỉ phẫu thuật can thiệp để tách ngón", TS Ngọc nói. Trên cơ sở này, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu các đột biến đặc trưng cho các thể dính ngón dạng nặng và là biểu hiện của hội chứng Apert (biến dạng đầu và hộp sọ), hội chứng bẩm sinh Poland ở trẻ nhỏ và sơ sinh.
Kết quả nghiên cứu được giới chuyên môn đánh giá sẽ hỗ trợ cho việc sàng lọc tiền sản triệt để và hỗ trợ bác sĩ trong phát hiện, chẩn đoán, điều trị.