Tính nguy cơ trong tư vấn

Xác suất này được ký hiệu là PA|B Mục đích Tính xác suất tổng quát cho các tình huống cụ thể như khả năng là người lành mang gen carrier hoặc không mang gen bệnh bằng cách dựa trên các

CÁCH TÍNH NGUY CƠ TRONG

TƯ VẤN DI TRUYỀN

PGS TS Nguyễn Viết Nhân

ĐỊNH LÝ BAYES

Định lý Bayes cho phép tính xác suất xảy ra của một sự kiện ngẫu nhiên A khi biết sự kiện liên quan B đã xảy ra Xác suất này được

ký hiệu là P(A|B)

Mục đích

Tính xác suất tổng quát cho các tình huống cụ thể như khả năng là người lành mang gen (carrier) hoặc không mang gen bệnh bằng cách dựa trên các thông tin bổ sung như số con bình thường, số con mắc bệnh, kết quả xét nghiệm, điều tra trên quần thể v.v… để tính xác suất.

Trong đó:

•P(A): Xác suất tiên nghiệm

•P(A/B): Xác suất hậu nghiệm, xác suất của A nếu có B

•P(B/A): Xác suất điều kiện, xác suất của B nếu có A

•A C là biến cố bù của biến cố A (thường được gọi là "không A")

Xác suất tiên nghiệm (PP: prior probability): Xác suất đầu tiên của một sự kiện dựa trên nguồn thông tin từ gia đình Những thông tin này được gọi là tiền thông tin (anterior information)

Xác suất điều kiện (CP: conditional probabilities): Xác suất dựa trên những

sự kiện bổ sung góp phần làm thay đổi xác suất tiên nghiệm Trong tư vấn di truyền các điều kiện này được dựa trên:

•Số con, cháu bình thường hay mắc bệnh

•Các kết quả xét nghiệm

Những thông tin này được gọi là hậu thông tin (posterior information)

Xác suất kết hợp (JP: joint probabilities): Xác suất được tính dựa trên sự kết hợp của hai loại xác suất điều kiện và tiên nghiệm nói trên

Xác suất hậu nghiệm hay xác suất tương đối (RP: posterior or relative probability): Được tính bằng cách chia xác suất kết hợp của sự kiện đó cho tổng xác suất của các sự kiện kết hợp

THUẬT NGỮ

3 2

1

3 2

1

I

II

III

Di truyền gen lặn trên nhiễm sắc thể giới tính X không có alen trên nhiễm sắc thể Y

1.Xác suất để II2 là người lành mang gen là bao nhiêu?

2.Xác suất để II2 sinh con trai mắc bệnh là bao nhiêu?

Xác suất II2 là người lành mang

gen

II2 không phải là người lành mang gen

Xác suất điều kiện (CP):

3 người con trai bình thường: (1/2)3 = 1/8 1 3 = 1

Xác suất kết hợp (JP): 1/2 * 1/8 = 1/16 1/2 * 1 = 1/2 = 8/16

Xác suất hậu nghiệm (RP): (1/16):(1/16 + 8/16) = 1/9 1 – 1/9 = 8/9

1

1

2 1

I

II

III

Di truyền gen trội trên nhiễm sắc thể thường với tính thấm giảm.

Xác suất để III 1 mắc bệnh?

Giả sử tính thấm (p) của bệnh là 80% (0,8) Khả năng người III 1 mắc bệnh được giải thích dựa trên khả năng mẹ của III 1 (II 1 ) là người mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp tử nhưng không biểu hiện bệnh do tính thấm giảm

Xác suất để II 1 là người mang gen bệnh dị hợp tử

là bao nhiêu?

tử

Xác suất điều kiện (CP):

II 1 Không mắc bệnh: 1 - p 1

Xác suất kết hợp (JP): 1/2 * (1 – p) 1/2

Xác suất hậu nghiệm (RP): ((1/2)*(1 - p)):[(1/2)*(1 – p) + 1/2]

= (1 – p):(2 – p)

1 1

2 1

I

II

III

Di truyền gen trội trên nhiễm sắc thể thường, khởi bệnh muộn.

Giả sử các triệu chứng của bệnh xuất hiện giữa tuổi 30 và

60, khoảng 50% trường hợp dị hợp tử cho thấy bệnh biểu hiện các triệu chứng đầu tiên ở độ tuổi 50.

Người II 1 đã 40 tuổi và III 1 mới 10 tuổi Tính khả năng III 1 phát triển bệnh?

Để tính khả năng III 1 mắc bệnh cần xác định khả năng II 1

dị hợp tử và chưa biểu hiện bệnh trên lầm sàng.

Xác suất để II 1 là người mang gen bệnh dị hợp tử là bao nhiêu?

tử

Xác suất điều kiện (CP):

II 1 Không mắc bệnh ở độ

tuổi trước 50: 1/2 1

Xác suất kết hợp (JP): 1/2 * 1/2 = 1/4 1/2

Xác suất hậu nghiệm (RP): (1/4) : (1/4 + 1/2) = 1/3 2/3

4 4 4

½

½

1

½

3 2

1

4

2

3 2

1

3 2

1

I

II

III

IV

½

¼

¼

1

1/8

2/3

1/8 1/3

1

Phả hệ mô tả sự di truyền của bệnh xơ namg (cystic fibrosis), một bệnh di truyền gen lặn trên nhiễm sắc thể thường Bệnh có tần số 1: 2500 và

do trên 1300 đột biến khác nhau Hiện đã có các test cho phép phát hiện các trường hợp đột biến gen phổ biến nhất giúp phát hiện khoảng 90% trường hợp người lành mang gen gây bệnh, 10% không phát hiện được do mang các

gen đột biến không phổ biến T ính khả năng mang gen bệnh ở trạng th ái dị hợp tử của người nữ III3 trong trường hợp các test phát hiện gen đột biến cho kết quả âm tính?

Bố mẹ của người bệnh III2 chắc chắn mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp tử, khả năng sinh con mắc bệnh là 1/4 và khả năng sinh con bình thường nhưng mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp tử là 2/3

Việc tính khả năng mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp tử cho các thành viên trong phả hệ được dựa trên II2, II3 và III2

Nếu III3 kết hôn với người chồng khỏe mạnh, xác suất để người chồng mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp phải được tính dựa vào tần số bệnh trong quần thể căn cứ định luật Hardy Weinberg:

p2AA + 2pqAa + q2aa = 1

Như vậy với tần số của gen bệnh trong quần thể là qa, tần số người dị hợp tử trong quần thể là 2pq, khả năng sinh con mắc bệnh của III3 sẽ là:

2/3 * 2pq * 1/4 = pq/3

tần số người bệnh trong quần thể l à q 2 aa = 1: 2500 → 2pq = 1/25

Nguy cơ sinh con mắc bệnh : 2/3 * 1/25 * 1/4 = 1/150

Sử dụng định lí Bayes để tính khả năng là III 3 người lành mang gen đột biến trong trường hợp các test phát hiện gen đột biến cho kết quả âm tính:

Xác suất II 1 là dị hợp tử II 1 không phải dị

hợp tử

Xác suất điều kiện (CP):

Kết quả xét nghiệm âm tính đối

với các gen đột biến phổ biến: 0,10 1

Xác suất hậu nghiệm (RP): (1/250) : (1/250 + 24/25) = 1/241

Các chữ số màu đỏ trên phả hệ mô tả khả năng mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp căn

cứ trên mối quan hệ với cá thể II2 và II3 chắc chắn dị hơp tử (xác suất là 1)

II

III

2 1

2 1

3

2 1

1

IV

½

¼

2pq 2/3

?

Phả hệ cho thấy một người con trai III2 mắc bệnh phenylketonuria, một bệnh di truyền kiểu lặn NST thường, chữ số màu đỏ cho thấy khả năng là người lành mang gen bệnh.

Khả năng cô gái III3 sinh con mắc bệnh là bao nhiêu khi chồng cô không mắc bệnh này?

Nếu III3 kết hôn với III1 (quan hệ huyết thống) thì nguy cơ sinh con mắc bệnh này là bao nhiêu?

II

III

2 1

2 1

3

2 1

1

IV

½

¼

2pq 2/3

Phả hệ cho thấy một người con trai III2 mắc bệnh phenylketonuria, một bệnh di truyền kiểu lặn NST thường, chữ số màu đỏ cho thấy khả năng là người lành mang gen bệnh.

Khả năng cô gái III3 sinh con mắc bệnh là bao nhiêu khi chồng cô không mắc bệnh này?

Nếu III3 kết hôn với III1 (quan hệ huyết thống) thì nguy cơ sinh con mắc bệnh này là bao nhiêu?

Khả năng mang gen bệnh của III3 là 2/3.

Khả năng chồng cô ta mang gen bệnh là 2pq (theo định luật Hardy Veinberg, với phân bố trong quần thể cân bằng di truyền là p 2 AA : 2pqAa : q 2 aa).

Giả sử tần số bệnh phenylketonuria trong quần thể là 1:10.000 (q 2 )

nên q = 1/100 và 2pq = 2 x 99/100 x 1/100 ≈ 1/50

Khả năng sinh con mắc bệnh của III3 là: 2/3 x 1/50 x 1/4 = 1/300

Nếu III3 kết hôn với III1 (quan hệ huyết thống) thì nguy cơ sinh con mắc bệnh này là bao nhiêu?

Khả năng người họ hàng III1 (họ hàng bậc 1) là người mang có thể tính đơn giản bằng cách đi ngược từ người con trai mắc bệnh III2 vơi nguy cơ là người mang giảm dần qua mỗi thế hệ như được ghi bằng chữ số màu đỏ trên phả hệ 2/3 x 1/4 x 1/4 = 1/24

2 ?

1 ?

2 1

2 1

I

II

III

IV

Phả hệ minh họa bệnh xơ nhĩ (otosclerosis), với biểu hiện điếc muộn di truyền kiểu trội NST thường cos t ính thấm 50% Khả năng con của

người III1 mắc bệnh này là bao nhiêu?

2 ?

1 ?

2 1

2 1

I

II

III

IV

Phả hệ minh họa bệnh xơ nhĩ (otosclerosis), với biểu hiện điếc muộn di truyền kiểu trội NST thường có t ính thấm 50% Khả năng con của

người III1 mắc bệnh này là bao nhiêu?

Con của người III1 c ó ½ khả năng mang gen bệnh ở trạng thái dị hợp tử v à 50% số đó có biểu hiện bệnh, khả năng con của người III1 mắc bệnh sẽ l à:

1/2 x 1/2 = 1/4

2 1

I

II

III

3

1 1/100

?

Trong phả hệ trên, người bố II2 mắc

bệnh phenyketonuria, muốn biết khả

năng vợ chồng ông ta sinh một đứa con mắc bệnh là bao nhiêu?

1 2

2 1

I

II

III

3

1 1/100

?

Trong phả hệ trên, người bố II2 mắc

bệnh phenyketonuria, muốn biết khả

năng vợ chồng ông ta sinh một đứa con mắc bệnh là bao nhiêu?

Do II2 mắc bệnh nên khả năng truyền gen bệnh là 100%

Khả năng mẹ bình thường là người mang là 2pq (theo định luật Hardy

Veinberg, với phân bố trong quần thể cân bằng di truyền là:

p 2 AA : 2pqAa : q 2 aa).

Giả sử tần số bệnh phenylketonuria trong quần thể là

1:10.000 (q 2 ) nên q = 1/100 và 2pq = 2 x 99/100 x 1/100 ≈ 1/50

Khả năng sinh con mắc bệnh của cặp vợ chồng này là:

1/2 x 1 x 1/50 = 1/100

II

III

2 1 1

2

3

1 2 4 5

Phả hệ với hai người nam I3 và II1 bị chậm phát triển tâm thần liên kết với NST giới tính X.

Xác suất để III5 là người lành mang gen bệnh là bao nhiêu?

?

II

III

2 1 1

2

3

1 2 4 5

Phả hệ với hai người nam I3 và II1 bị chậm phát triển tâm thần liên kết với NST giới tính X.

Xác suất để III5 là người lành mang gen bệnh

là bao nhiêu?

Để tính khả năng III5 là người lành mang gen cần tính xác suất để II2 là người mang gen bệnh

ở trạng thái dị hợp tử.

Sử dụng định lí Bayes để tính:

tử

Xác suất điều kiện (CP):

Có 4 người con trai không

mắc bệnh: (1/2) 4 = 1/16 1 4 = 1

Xác suất kết hợp (JP): 1/2 * 1/16 = 1/32 1 * 1/2 = 1/2

Xác suất hậu nghiệm (RP): (1/32): (1/32 + 1/2) = 1/17

Xác suất để III5 là người lành mang gen bệnh là: 1/17 * 1/2 = 1/34

HẾT