Gen CFTR

Gen CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) là một gen nằm trên nhánh dài nhiễm sắc thể số 7 (7q31), cung cấp hướng dẫn tạo ra một protein được gọi là chất điều hòa độ dẫn xuyên màng xơ nang (CF transmembrane conductance regulator – CFTR). Protein này hoạt động như một kênh xuyên qua màng tế bào—cơ quan sản xuất chất nhầy, mồ hôi, nước bọt, nước mắt và các enzyme tiêu hóa.

Chức năng chính

• Kênh vận chuyển các hạt mang điện tích âm được gọi là ion clorua vào và ra khỏi tế bào. Quá trình vận chuyển các ion clorua có tác dụng kiểm soát nước di chuyển trong mô, hoạt động này cần thiết cho công đoạn sản xuất chất nhầy loãng và chảy tự do. Chất nhầy có tác dụng bôi trơn và bảo vệ niêm mạc của đường hô hấp, hệ tiêu hóa, hệ sinh sản, các cơ quan và mô khác.
• Protein CFTR cũng điều chỉnh chức năng của các kênh khác, chẳng hạn như các kênh vận chuyển hạt tích điện dương được gọi là ion natri qua màng tế bào. Các kênh này cần thiết cho hoạt động bình thường của các cơ quan như phổi và tuyến tụy.
• Gen CFTR mã hoá cho protein CFTR, hoạt động như một kênh ion trên các tế bào biểu mô, có chức năng quan trọng trong việc điều hoà vận chuyển ion qua màng tế bào, đặc biệt ở các tuyến ngoại tiết của hệ hô hấp, tuyến tụy ngoại tiết, hệ tiêu hoá và hệ sinh dục nam
• Cơ chế gây bệnh của đột biến này là di truyền lặn trên nhiễm sắc thể thường.

Ảnh hưởng của đột biến Gen CFTR

Các đột biến trên gen CFTR gây ra hậu quả sản xuất protein CFTR không hiệu quả về số lượng hoặc chất lượng, khiến quá trình vận chuyển ion ở màng tế bào bị ảnh hưởng, dẫn đến một loạt các bất thường sau đó. Các triệu chứng lâm sàng thường gặp:

• Mất cân bằng ion trong và ngoài màng tế bào biểu mô ở các tuyến ngoại tiết, khiến dịch ngoại tiết có độ nhầy bất thường, gây ra các triệu chứng phức tạp, thường gặp ở hệ hô hấp, tiêu hoá (nhiễm trùng phổi tái diễn, tắc ruột phân su, táo bón…). Đây là nguyên nhân và các triệu chứng điển hình của bệnh xơ nang (cystic fibrosis –CF). Bệnh xơ nang có tỉ lệ mắc khoảng 1/3500 trẻ sinh sống (dân số Châu Âu) (2)
• Ảnh hưởng con đường truyền tín hiệu của sự hình thành hệ sinh dục nam và quá trình sinh tinh, gây vô sinh nam, trong đó đa số là do bất sản ống dẫn tinh hai bên bẩm sinh (congenital bilateral absence of vas deferens – CBAVD) (lên tới 97 – 98% ở bệnh nhân nam CF) (3). Những đánh giá và phân tích hệ thống cho thấy chỉ ra rằng có tới 78% bệnh nhân CBAVD có một đột biến trong gen CFTR, 53% có hai và 25% chỉ có một đột biến (2), (3). Đột biến CFTR cũng được thấy với tỉ lệ cao bất thường ở nhóm những người nam vô sinh không do CBAVD, với biểu hiện thiểu tinh, dị dạng tinh trùng… (2), (4).

=>>> Theo thống kê, đột biến Gen CFTR xuất hiện ở:

• 78% bệnh nhân bất sản ống dẫn tinh 2 bên bẩm sinh;
• 46% bất sản ống dẫn tinh một bên;
• 34-47% tắc nghẽn mào tinh không rõ nguyên nhân;
• Có thể tìm thấy ở nam giới vô tinh bế tắc.

Các triệu chứng của người mang các đột biến CFTR là rất khác nhau, kể cả trường hợp những người mang kiểu gen CFTR giống hệt nhau. Điều này do sự thay đổi liên quan đến chất lượng và số lượng protein biểu hiện ở mỗi người là khác nhau. Chính vì vậy, việc các trường hợp mang đột biến kiểu dị hợp tử vẫn có khả năng gây ra các triệu chứng không điển hình của bệnh xơ nang hoặc vô sinh nam, với nhiều nghiên cứu đã chứng minh (5).

Các biểu hiện bệnh ở người mang đột biến CFTR là khác nhau tùy thuộc vào từng loại đột biến . Dựa theo tác động của protein CFTR, có thể chia làm 6 loại đột biến (6):

• Loại I: không sản xuất được Protein CFTR, điển hình là đột biến
• Loại II: sản xuất được protein nhưng không trưởng thành được
• Loại III: protein trưởng thành nhưng không thực hiện được chức năng
• Loại IV: chức năng vận chuyển kênh ion giảm
• Loại V: giảm sản xuất số lượng protein CFTR
• Loại VI: giảm tính ổn định của protein

Các đột biến loại I, II, III là các đột biến nghiêm trọng, thường gây các triệu chứng điển hình của bệnh xơ nang, vô sinh nam, thường gặp là: Phe508Del, Asn1202Lys, Trp1282Ter, Gly542Ter…

Có khoảng 1500 đột biến gen CFTR đã được tìm thấy, tuy nhiên không phải đột biến nào cũng gây bệnh. Thông thường việc xác định các đột biến CFTR là chỉ đến việc xác định sự có mặt hay không các đột biến gây bệnh thường gặp. Một loạt các đột biến được sử dụng để chẩn đoán thông thường cho người mang đột biến và cho sàng lọc trước sinh, sau sinh.

Xét nghiệm gen CFTR khảo sát trên 22 đột biến thường gặp: Gly542Ter, Trp1282Ter, Glu92Lys, 1677delTA, Lys68Glu, 2789+5G>A , Phe508del, 1717-1G>A, 4010delTATT, Phe1052Val, Ile148Thr, Gly551Asp, Tyr1032Cys, 3849+10kbC>T, Arg560Thr, 2183AA–G, Ser4Ter, Asn1303Lys, Val470Met, IVS8 (T)n và (TG)m, Arg117His.

Phương pháp sử dụng:

• Xét nghiệm sử dụng phương pháp tách chiết DNA từ mẫu máu ngoại vi, sau đó thực hiện 2 phương pháp để đánh giá trạng thái của các đột biến:
  • Phương pháp Realtime PCR đánh giá 18 đột biến: Gly542Ter, Trp1282Ter, Glu92Lys, 1677delTA, Lys68Glu, 2789+5G>A , Phe508del, 1717-1G>A, 4010delTATT, Phe1052Val, Ile148Thr, Gly551Asp, Tyr1032Cys, 3849+10kbC>T, Arg560Thr, 2183AA–G, Ser4Ter, Asn1303Lys
  • Phương pháp giải trình tự Sanger để đánh giá 2 đột biến Val470Met, Arg117His, và 2 dạng đa hình (T)n và (TG)m của IVS8
• Xét nghiệm khảo sát trạng thái của 20 đột biến gen CFTR thường gặp: không đột biến, đột biến dị hợp tử, hoặc đột biến đồng hợp tử.
• Đồng thời xét nghiệm khảo sát đa hình độ lặp lại (T)n của acid amin T (5T/7T/9T) và sự lặp lại (TG)m của 2 acid amin TG (11TG/12TG/13TG) nằm trên vùng intron 8 (IVS8) của gen CFTR.

Đối tượng cần xét nghiệm

Theo hướng dẫn thực hành liên quan đến CFTR của châu Âu (2008) (7) và Hướng dẫn thực hành của hiệp hội xơ nang (2017) (8), chỉ định làm xét nghiệm gen CFTR với các trường hợp:

Đối tượng nghi ngờ mắc bệnh xơ nang:

• Người bệnh có các triệu chứng hướng đến hội chứng xơ nang điển hình hoặc không điển hình
• Người có kết quả sàng lọc bệnh xơ nang dương tính bàng xét nghiệm Clorua mồ hôi

Đối tượng hỗ trợ sinh sản:

• Nam giới vô tinh do bế tắc vô căn, bất sản ống dẫn tinh hoặc tắc nghẽn ống dẫn tinh
• Nam giới có thể tích tinh dịch thấp (<2ml) hoặc pH <7.2, không có hoặc giảm nồng độ fructose,….
• Phụ nữ có chồng mang gen đột biến CFTR
• Cặp đôi có tiền sử gia đình bị bệnh xơ nang hoặc mang gen đột biến CFTR

=> Việc xác định cụ thể các đột biến gen CFTR đóng vai trò quan trọng cho các Bác sĩ trong việc:

• Đưa ra chẩn đoán chính xác đối với người bệnh xơ nang, có được phương án dùng các thuốc phù hợp (mỗi loại đột biến có các thuốc dùng khác nhau),
• Đưa ra các phương án thăm dò và điều trị cụ thể (mổ nối ống dẫn tinh/ sinh thiết tinh hoàn, IVF…) với người bệnh vô sinh nam
• Tư vấn di truyền với những người mang bệnh hoặc mang đột biến.