Đánh giá kết quả bước đầu chẩn đoán trước sinh phát hiện bất thường NST bằng kỹ thuật prenatal bobs tại bệnh viện phụ sản hà nội trong năm 2016 2017

Các bất thường NST được chẩn đoán trước sinh phần lớn là nhữngdạng lệch bội trên các NST thường [13, 18, 21] gây nên những hội chứng nhưPatau, Edward, Down; hay trên NST giới tính [X, Y]

ĐẶT VẤN ĐỀ

Dị tật bẩm sinh là một trong số những nguyên nhân hàng đầu gây nên

tử vong và bệnh tật cho trẻ sơ sinh trên toàn thế giới [1], khoảng 7% cáctrường hợp tử vong ở trẻ sơ sinh gây ra bởi sự bất thường thai [2] Cănnguyên của bất thường thai được nghiên cứu trong ngành quái thai học baogồm bốn nguyên nhân chính, trong đó sai lệch về di truyền chiếm khoảng 10 -30%; Bất thường nhiễm sắc thể (NST) khoảng 6% và chiếm tần suất 1:200 trẻsinh sống [3]

Các bất thường NST được chẩn đoán trước sinh phần lớn là nhữngdạng lệch bội trên các NST thường [13, 18, 21] gây nên những hội chứng nhưPatau, Edward, Down; hay trên NST giới tính [X, Y] gây hội chứng Turner,Klinefelter ; một số hội chứng vi mất đoạn như DiGeorge, Williams-Beuren,Prader -Willi, Angelman, Smith-Magenis, Wolf-Hirschhorn, Cri du Chat,Langer-Giedion, và Miller-Dieker Cho đến nay vẫn chưa có biện pháp nàođiều trị triệt để dị tật bẩm sinh, chính vì vậy, việc phát hiện sớm dị tật bẩmsinh bằng sàng lọc, chẩn đoán sớm và tư vấn di truyền là việc làm hết sức cầnthiếtnhằm giảm tỷ lệ sinh con bị dị tật

Trong gần hai thập niên qua, đã có nhiều tiến bộ trong y học nhằm pháthiện các dị tật bẩm sinh tại nhiều nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước pháttriển như xét nghiệm triple test ở ba tháng giữa thai kỳ [4], double test kết hợpvới siêu âm hình thái đo khoảng sáng sau gáy ở ba tháng đầu thai kỳ giúp pháthiện sớm các thai phụ có nguy cơ cao mang thai bị dị tật bẩm sinh, đặc biệtthai hội chứng Down [5] Các phương pháp này được gọi chung là các xétnghiệm tầm soát không xâm lấn, an toàn cho bà mẹ và thai; tuy nhiên tỉ lệphát hiện của các xét nghiệm này dao động từ 60% đến 85% với tỉ lệ dươngtính giả từ 5 - 7% [4,6] Để chẩn đoán xác định thì các thai phụ có nguy cơcao sẽ được thực hiện các thủ thuật xâm lấn như: sinh thiết nhau rau, chọc hút

dịch ối để khảo sát số lượng NST Hiện tại, xét nghiệm phân tích NST đượccoi là tiêu chuẩn vàng trong chẩn đoán trước sinh với độ chính xác và độ tincậy là 99,4-99,8% và 97,5-99,6% cho xét nghiệm với mẫu dịch ối và gai rau[7,8] Tuy nhiên hạn chế của phương pháp này là thời gian trả kết quả kéo dài,

do đó rất cần có những xét nghiệm chẩn đoán sớm giúp giảm căng thẳng chogia đình thai phụ cũng như có thể đưa ra những biện pháp can thiệp kịp thời

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của ngànhsinh học phân tử, đã có nhiều kỹ thuật mới giúp cho việc chẩn đoán và pháthiện sớm các bất thường lệch bội NST 13, 18, 21, X và Y như kỹ thuật laihuỳnh quang tại chỗ (FISH), phản ứng chuỗi huỳnh quang định lượng (QF-PCR) và kỹ thuật sử dụng mẫu dò đặc hiệu được khuếch đại từ phản ứng PCR(MLPA) [9] Tuy nhiên, với một số hội chứng do đột biến mất đoạn hoặc lặpđoạn với kích thước nhỏ dưới mức quan sát được bằng kính hiển vi quang họccòn bị bỏ sót Sự ra đời của kỹ thuật Prenatal - BoBs là một bước tiến vượtbậc giúp phát hiện các đột biến lệch bội NST và 9 hội chứng vi mất đoạnthường gặp Trên thế giới, đã có rất nhiều nghiên cứu ứng dụng kỹ thuậtPrenatal - BoBs trong chẩn đoán trước sinh Tuy nhiên, ở Việt Nam chưa cónghiên cứu nào đánh giá về vấn đề này trong chẩn đoán trước sinh Chính vì

vậy, chúng tôi tiến hành đề tài “Đánh giá kết quả bước đầu chẩn đoán trước sinh phát hiện bất thường NST bằng kỹ thuật Prenatal - BoBs tại Bệnh viện Phụ sản Hà Nội trong năm 2016-2017” với 2 mục tiêu:

1 Ứng dụng kỹ thuật Prenatal - BoBs trong chẩn đoán trước sinh một số bất thường NST tại Bệnh viện Phụ sản Hà Nội trong năm

2016 - 2017.

2 Đánh giá giá trị của xét nghiệm Prenatal - BoBs trong chẩn đoán trước sinh phát hiện bất thường NST tại Bệnh viện Phụ sản Hà Nội trong năm 2016 - 2017.

Chương 1 TỔNG QUAN

1.1 Khái niệm về một số hội chứng bất thường nhiễm sắc thể

1.1.1 Khái niệm và đặc điểm hội chứng trisomy 13, 18, 21 và bất thường số lượng nhiễm sắc thể X, Y

Trong thực tế lâm sàng, bất thường NST gặp ở 50% các trường hợp gâysẩy thai, 10% các trường hợp đẻ sống Trong đó các bất thường thường gặp vàgây ảnh hưởng tới khả năng hòa nhập cộng đồng và trí tuệ của trẻ là các hộichứng Down, Patau, Edward, hội chứng Kilinefelter, hội chứng Tuner và hộichứng trisomy X

1.1.1.1 Hội chứng Down (Trisomy 21) [10],[11]

Là một trong những hội chứng rối loạn NST dạng lệch bội thường gặpnhất, tần suất mắc hội chứng Down trong quần thể là 1: 700 trẻ sống

Hội chứng Down được đặt theo tên của John Landon Down, một bác sỹngười anh đã mô tảo hội chứng này vào năm 1866 Trước đó, hội chứng này

đã được mô tả bởi J.E.D Esquirol vào năm 1838 và Edouart Seguin vào năm

1844 Phải đến năm 1959, hội chứng Down mới được xác định là do bấtthường về số lượng NST 21 bởi bác sỹ J Lejeune Các biểu hiện lâm sàngđiển hình của hội chứng Down bao gồm: trán nhỏ,gáy rộng và dẹt, chỏm đầudẹt, mặt tròn, khe mắt xếch, lông mi ngắn và thưa, gốc mũi dẹt vì giảm sảnxương sống mũi, môi dày, lưỡi dày, hay thè ra, tai nhỏ,tròn, dị tật tim, nhữngthay đổi nếp vân da bàn tay Luôn kèm theo chậm phát triển tâm thần vậnđộng Chỉ số IQ của người mắc hội chứng Down thường < 50 Ở tuổi 21, ngườimắc hội chứng Down có chỉ số IQ khoảng 42 tương đương với trẻ 5 tuổi

Cơ chế di truyền của bệnh: 92,5% là do 3 NST 21, 4,8% là do chuyểnđoạn của NST 21 với các NST tâm đầu khác, một tỷ lệ thấp khoảng 2,7% thểkhảm Trong những năm gần đây, người ta đã biết rõ rằng 80% trường hợpkhông phân ly của cặp NST 21 xảy ra ở lần phân chia thứ nhất của quá trìnhgiảm phân (Meiosis Ι), trong đó tỷ lệ ở mẹ chiếm 66,2%, ở cha 13,8% Còn), trong đó tỷ lệ ở mẹ chiếm 66,2%, ở cha 13,8% Còn20% trường hợp không phân ly của các cặp NST 21 là xảy ra ở lần phân chiathứ hai của quá trình giản phân (Meiosis Ι), trong đó tỷ lệ ở mẹ chiếm 66,2%, ở cha 13,8% CònΙ), trong đó tỷ lệ ở mẹ chiếm 66,2%, ở cha 13,8% Còn), trong đó tỷ lệ ở mẹ chiếm 11%,còn ở cha chiếm 9% Cũng có trường hợp cặp NST 21 không phân ly xảy ratrong những lần nguyên phân đầu tiên của hợp tử gây nên tình trạng khảm củathai hội chứng Down [12]

Tiên lượng sống của bệnh nhân phụ thuộc vào việc có hay không cócác dị tật nội tạng, đặc biệt loại dị tật ở tim kèm theo Đồng thời còn phụthuộc vào việc bệnh nhân có mắc các bệnh nhiễm trùng cơ hội hay không,mắc nhiều hay ít Tỷ lệ chết trong 5 năm đầu là 50% Có 8% sống được tới

40, 2,6% sống trên 50 tuổi

Hiện nay chưa có phương pháp điều trị đặc hiệu tuy nhiên để khắc phụctình trạng phát triển thể chất kém người ta dùng hormon tăng trưởng

1.1.1.2 Hội chứng Patau (Trisomy 13) [10]

Lần đầu tiên được Patau cùng các cộng sự mô tả đầy đủ vào năm 1960.Bệnh gặp với tần số 1 : 5000 đến 1 : 10000 trẻ sống Tỷ lệ bệnh gặp ở nữnhiều hơn nam

Các trẻ mắc hội chứng Patau có trọng lượng khi sinh thấp hơn mứctrung bình khoảng 900g và thường sinh thiếu tháng Các dấu hiệu lâm sàngbên ngoài của hội chứng này rất điển hình đến mức có thể dựa vào đó để nhậndạng và chẩn đoán bệnh

Các bất thường đặc trưng biểu hiện ở sọ và mặt: chu vi hộp sọ thường

bị giảm, đầu bé cùng với trán thấp và nghiêng, khe mắt hẹp, gốc mũi rộng, taimọc thấp với vành tai biến dạng, khoảng cách giữa hai mắt giảm, da đầuthường bị loét, có u mạch máu ở vùng đầu và chẩm

Một trong những dấu hiệu điển hình nhất của hội chứng Patau là khe hởmôi trên và vòm miệng, các khe hở thường là ở cả hai phía Trong số các bấtthường của hệ thống cơ xương, hay gặp nhất là tật nhiều ngón ở cả hai tay vàhai chân Những biến đổi của vân da tay được thấy là góc atd lớn

Ngoài ra, các DTBS ở tim chiếm 80% các trường hợp, ở hệ thống bàitiết trên 60%, ở hệ thống cơ quan sinh sản 75%

Do có quá nhiều dị tật nặng nề, nên những trẻ Trisomy 13 khôngsống được lâu, 90% bệnh nhân bị chết trong vòng 1 tuổi, trong đó 40% làchết chu sinh

1.1.1.3 Hội chứng Edwards (Trisomy 18) [13]

Lần đầu tiên được một nhóm các nhà di truyền học người Anh đứng đầu

là Edwards mô tả đầy đủ năm 1960 Bệnh xuất hiện với tần suất 1 : 6000 trẻsinh ra Đây là hội chứng do rối loạn NST đứng thứ 2 sau hội chứng Down

Trẻ Trisomy 18 được sinh ra thường thiếu cân (trọng lượng trung bìnhkhoảng 2kg), trong khi thai lại thường bị già tháng Các biểu hiện lâm sàng ởhội chứng này cũng đa dạng như ở hội chứng Patau

Các tổn thương cấu tạo của mặt và hệ thống cơ xương là ổn định, ở cáctrường hợp kinh điển, sọ não có dạng kéo dài nghiêng dần từ xương trán tớivùng thóp, hàm dưới và lỗ miệng bé, các khe mắt hẹp và ngắn Vành tai bịbiến dạng và trong phần lớn các trường hợp có tai mọc thấp Các tật ở chi trên

là sự xếp lộn xộn của xương bàn, bất thường khớp giữa ngón Ι), trong đó tỷ lệ ở mẹ chiếm 66,2%, ở cha 13,8% Còn, bất thường ởbàn chân cũng có tới 80% các trường hợp Khe hở môi được gặp ở 50% cáctrường hợp, nhưng khác với hội chứng Patau ở chỗ thường chỉ khe hở môi ởmột phía

Để góp phần chẩn đoán hội chứng Edwards, các đặc tính vân da có ýnghĩa đáng kể, vì ngoài những bất thường thấy ở các nếp lòng bàn tay, tỷ lệvân cung ở các đầu ngón tay rất đặc trưng: có tới 95% bệnh nhân có tần sốvân cung từ 5% trở lên, trong khi tần số bình thường là 2,5% Các trường hợpbất thường ở tim và mạch máu lớn chiếm tới 90,8% các trường hợp Thường

là, các tổn thương ở vách liên thất và các tật của van tim Ngoài ra, còn gặpnhững DTBS ở hàng loạt các cơ quan khác như: hệ thần kinh, tiêu hóa, hôhấp, bài tiết, sinh dục…

Do có nhiều dị tật ở nhiều hệ thống cơ quan, nên thời gian sống của cáctrẻ Trisomy 18 không được lâu Có tới 60% các trường hợp bị chết trước 3tháng (trong đó 30% là trước 1 tháng) Chỉ 1 trong 10 trẻ bị bệnh là sống đượcđến 1 tuổi

1.1.1.4 Hội chứng Klinefelter (XXY)[10]

Là dạng bệnh NST giới tính hay gặp nhất ở nam giới với tần số khoảng1:500 đến 1:1000 lần trẻ sơ sinh nam và thường gặp trong các trường hợpngười mẹ lớn tuổi, trung bình là 32.3 tuổi Những biểu hiện lâm sàng ở tuổiniên thiếu của bệnh nhân Kinefelter thường chỉ là giảm trí tuệ nhẹ, học đọcviết khó khăn, người yếu nhưng lại thường có chiều cao cao hơn các trẻ cùnglứa tuổi do chân dài Ở tuổi trưởng thành mới thấy rõ những dấu hiệu pháttriển lệch lạc về giới tính đàn ông như tinh hoàn bé, mào tinh đôi khi lớn hơntinh hoàn, mềm bóp không đau, không thấy tinh trùng trong tinh dịch nên vôsinh Ngoài ra, còn thấy các bất thường của sự phát triển các dấu hiệu sinhdục phụ kiểu nữ như: tuyến vú phát triển ở 25 - 50% các trường hợp, lớp mỡdưới da dày, vai hẹp, hông rộng

1.1.1.5 Hội chứng XYY

Được Evans và cộng sự phát hiện năm 1977 khi phân tích, định loạiNST ở các bé trai sơ sinh Tần số người có 47,XYY trong quần thể là 1:1000nam giới nhưng tần số này tăng cao ở nơi giam giữ các phạm nhân, vì vậy

NST Y thừa được gắn cho cái tên là NST tội phạm Lúc nhỏ, biểu hiện ngoàibình thường, thường có nhiều mụn trứng cá ở mặt Lúc dậy thì hầu hết trẻ lớnnhanh, dậy thì muộn hơn trẻ bình thường khoảng 6 tháng Răng lớn, gốc mũinhô cao và không cân xứng, tai thấp Mặc dù người cao nhưng có xu hướngkém phát triển cơ ngực, cơ vai và cơ thắt lưng Có trường hợp sinh dục kémphát triển, tinh hoàn nhỏ, tinh hoàn lạc chỗ và lỗ đái lệch thấp Hầu hết có trítuệ bình thường, một số chậm phát triển trí tuệ

1.1.1.6 Hội chứng Trisomy X (Hội chứng siêu nữ) [10]

* Đặc điểm chung:

Hội chứng Trisomy X được gặp trong dân cư với tần số chung làkhoảng 1 : 1000 trẻ gái Những biểu hiện bên ngoài rất khó phân biệt ngườibệnh với những người bình thường do không có những biến đổi rõ ràng vềhình thái cũng như trí tuệ và thể lực Tuy nhiên, ở những người bệnh cũng cómột số bất thường về chức năng sinh sản ở phụ nữ như vô kinh thứ phát, rốiloạn kinh nguyệt, mãn kinh sớm, tỷ lệ mắc bệnh tâm thần phân liệt cao.Những phụ nữ Trisomy X vẫn có khả năng sinh đẻ bình thường song nguy cơcác bất thường các NST ở con cái cao hơn những người khác

Hội chứng Monosomy X (Hội chứng Turner) [10,14]

Ở trẻ em gái và thanh niên: người lùn chậm lớn và có những biểu hiệnbất thường như khe mắt cụp, sụp mi, mép xệ, khẩu cái hình cug nhọn Tai thấp

và vểnh ra sau, tóc mọc thấp Cổ ngắn và rộng vì có nếp da hình cánh bướmnối liền từ xương chũm đến mỏm cùng vai Cẳng tay cong ra ngoài, ngắn đốtthứ tư Lồng ngực hình lá chắn, hai núm vú kém phát triển và xa nhau

Cơ quan sinh dục có rất ít hoặc không có lông mu, không có lông nách,đôi khi có dấu hiệu nam hóa với âm vật phì đại Tuyến sinh dục không pháttriển, soi ổ bụng thấy 1 dải nhỏ màu trắng nhạt, trường hợp điển hình thấy tổchức xơ Tử cung nhỏ, có thể chẻ đôi Giới tính thứ cấp không phát triển,tuyến vú không phát triển, vô kinh nguyên phát

Xét nghiệm: không có nội tiết tố nữ estrogen và pregnandiol, tăng FSH,17-cetosteroid thường thấp

* Nguyên nhân và cơ chế phát sinh:

Nguyên nhân: do rối loạn NST giới tính X về số lượng hoặc cấu trúc

 Khoảng trên 50% kiểu gen ở hội chứng Turner dạng 45,X;

 Dạng khảm dòng tế bào 45,X với dòng tế khác gặp 15-20% số bệnhnhân mắc hội chứng Turner Các dạng thể khảm là 45,X/46,XX hoặc45,X/47,XXX Ngoài ra có thể gặp thể 45,X/46,XY, người bệnh bấtthường cơ quan sinh dục ngoài, biểu hiện hoặc có hình thái nam hoặc

mơ hồ giới tính hoặc hình thái nữ hoàn toàn

 Dạng rối loạn cấu trúc NST X: NST X mất nhánh ngắn, nhánh dài…

Cơ chế phát sinh: 75% trường hợp 45,X là do rối loạn phân bào ở bố, số cònlại có nguồn gốc từ mẹ

1.1.2 Khái niệm và đặc điểm một số hội chứng vi mất đoạn

Các hội chứng vi mất đoạn là hậu quả của sự mất đi một đoạn NST có

độ dài dưới 5 Mb Đoạn bị mất với kích thước quá nhỏ không thể dùngphương pháp tế bào học với nhuộm băng thông thường, thậm chí nhuộm băng

với độ phân giải cao để phát hiện Đoạn bị mất có thể chứa một hoặc nhiềugen nên hội chứng vi mất đoạn thường gây ra những hậu quả nặng nề đếnnhiều cơ quan, bộ phận đặc biệt hệ thần kinh trung ương gây ra các triệuchứng liên quan đến chậm phát triển trí tuệ, tim mạch, xương chi và vùng đầumặt Các hội chứng vi mất đoạn được biết đến bao gồm:

 Hội chứng Wolf- Hirschhorn: 4p16.3

 Hội chứng Cri du Chat: 5p15.3- p15.2

 Hội chứng Williams- Beuren: 7q11.2

 Hội chứng Langer- Giedion: 8q23-q24

 Hội chứng Prader-Willi / Angelman: 15q11-q13

 Hội chứng Miller-Dieker: 17p13.3

 Hội chứng Smith- Magenis: 17p11.2

 Hội chứng DiGeorge: 22q11.2; 10p14

1.1.2.1 Hội chứng Wolf- Hirschhorn

Hội chứng Wolf- Hirschhorn (WHS) là hội chứng đa di tật bẩm sinhchiếm tần suất 1:50000 Hội chứng này do hai nhà khoa học Kurt Hirschhornngười Mỹ và Ulrich Wolf người Đức độc lập tìm ra vào những năm 1960 Sau

đó được mô tả năm 1961 bởi Herbert L.Cooper và Kurt Hirschhorn Hầu hếtbệnh nhân mắc bệnh WHS đều mang đột biến mất đoạn cánh ngắn NST số 4(4p16.3), đặc biệt ở vùng WHSC1 và WHSC2, kích thước của đoạn mất rất

đa dạng và không giống nhau giữa các bệnh nhân, điều này giải thích cho tính

đa dạng về kiểu hình của hội chứng trên lâm sàng [15,16] Các biểu hiện lâmsàng điển hình của hội chứng WHS bao gồm: chậm phát triển tâm thần nhiềumức độ từ nhẹ đến nặng Một vài dấu hiệu khác có thể gặp là khoảng cáchgiữa hai mắt xa nhau, nhân trung ngắn, cằm nhỏ, tai nhỏ, sứt môi, nứt khẩucái, yếu cơ và tầm vóc bé Tình trạng chậm phát triển bắt đầu ngay từ khi đứatrẻ còn nằm trong tử cung, tiếp tục trong thời kỳ sơ sinh, trẻ chậm biết ngồi,

đứng và đi Có khoảng 1/3 số trường hợp WHS tử vong trong 2 năm đầu cuộcsống [17] Khoảng 85-90% WHS là đột biến mới phát sinh trong quá trình tạogiao tử Các dạng đột biến mất đoạn, chuyển đoạn, NST hình vòng có thể xảy

ra là một nguyên nhân khác nữa giải thích cho sự khác biệt kiểu hình giữa cácbệnh nhân khác nhau

Hình 1.1: Trẻ mắc hội chứng Wolf- Hirschhorn

1.1.2.2 Hội chứng Cri du Chat

Hội chứng Cri du Chat (CDCS) lần đầu được mô tả bởi nhà di truyềnhọc người Pháp là Jérôme Lejeune vào năm 1963 Tần suất xuất hiện bệnh là1:15000 - 1:50000, phổ biến ở trẻ sơ sinh nữ Đây là hội chứng bẩm sinh liênquan đến đột biến mất đoạn cánh ngắn NST số 5 Kích thước đoạn mất rất đadạng, có thể vô cùng nhỏ thuộc băng 5p15.2, 5p15.3 cho đến toàn bộ cánhngắn p [18],[19] Trường hợp đoạn mất có kích thước càng lớn càng có biểuhiện lâm sàng rõ ràng và nặng hơn so với trường hợp mất đoạn có kích thướcnhỏ Tên của hội chứng là một thuật ngữ tiếng Pháp (mèo khóc hay tiếng kêucủa mèo), trẻ sinh ra có tiếng khóc nghe như tiếng kêu của mèo, ngoài ra còn

có các rối loạn khác kèm theo như não nhỏ, hai mắt xa nhau, tai ở vị trí thấp,hàm nhỏ, cân nặng lúc sinh thấp, yếu cơ, chậm phát triển tâm thần vận động

và dị tật tim Tuy nhiên trường hợp mất đoạn thuộc bằng 5p15.3 chỉ đơn

thuần có tiếng khóc như tiếng mèo kêu mà không có các dị tật khác đi kèm[20] Về mặt di truyền, đột biến gen CTNND2 thuộc băng 5p15.2 đượcMainardi và cộng sự chứng minh có liên quan chặt chẽ đến mức độ chậm pháttriển tâm thần của bệnh nhân CDCS [21].

Hình 1.2: Trẻ mắc hội chứng Cri du Chat

A: 8 tháng; B: 2 tuổi; C: 4 tuổi; D: 9 tuổi 1.1.2.3 Hội chứng Williams- Beuren

Hội chứng Williams- Beuren (WBS) là tình trạng đột biến mất đoạnNST gây ra rối loạn ở nhiều cơ quan, bộ phận trong cơ thể Đoạn bị mất nằmtrên cánh dài NST số 7 tại vị trí q11.23 có độ dài từ 1.5-1.8 Mb và chứakhoảng 26 gen [22],[23] Tần suất xuất hiện bệnh là 1:7500- 1:20000 Hộichứng được phát hiện vào năm 1961 bởi J.C.P Williams ở Auckland với cáctriệu chứng hẹp eo động mạch chủ, chậm phát triển tâm thần và dị dạng vùngđầu mặt [24] Năm 1962 A.J.Beuren cũng mô tả một hội chứng tương tự vàthêm một số bất thường nha khoa như răng nhỏ, thưa và hẹp động mạch phổi[25] Rối loạn giảm chú ý cũng là triệu chứng thường thấy ở bệnh nhân WBS.Ngoài ra, một số đặc điểm khác cũng được quan sát như tăng huyết áp, tăngcanxi máu, tầm vóc bé và các bệnh mô liên kết như bệnh khớp, da

Các gen Clip2, ELN, GTF2I, GTF2IRD1, và LIMK1 là các gen đóngvai trò quan trọng trong cơ chế sinh bệnh học của WBS, và LIMK1 là mộttrong những gen thường gặp ở những người bị hội chứng Williams Các nhànghiên cứu đã tìm thấy rằng mất đoạn gen ELN có vai trò trong các bệnh môliên kết và các dị tật tim, đặc biệt là bệnh hẹp eo động mạch chủ hẹp độngmạch phổi Liên quan đến các bất thường vùng đầu mặt như trán rộng, mũithấp, cằm nhỏ là sự vắng mặt gen GTF2IRD1 Tương tự như những hộichứng vi mất đoạn khác, người bệnh WBS chỉ có một tỷ lệ thấp là di truyền từthế hệ trước trong gia đình, phần lớn các ca bệnh là đột biến mới hình thànhtrong quá trình phát sinh giao tử hoặc trong những lần phân cắt đầu tiên củahợp tử.

Hình 1.3: Trẻ mắc hội chứng Williams- Beuren

1.1.2.4 Hội chứng Langer- Giedion

Hội chứng Langer-Giedion (LGS) còn gọi là hội chứngTrichorhinophalangeal loại II (TRPS2) hoặc LGCR (Langer-GiedionChromosome Region) [26] là một hội chứng vi mất đoạn rất hiếm gặp gây rabởi đột biến mất đoạn trên cánh dài NST số 8 tại vị trí q23.2-q24.13 và chứa 2gen là TRPS1 và EXT1 Hội chứng được phát hiện vào những năm 1960 bởihai bác sỹ Leonard O.Langer người Mỹ và Andreas Giedion người Thụy Sĩ

Các biểu hiện lâm sàng điển hình của hội chứng LGS bao gồm: nhận thứckém, tầm vóc thấp bé, đặc điểm khuôn mặt đặc trưng, đầu nhỏ và những bấtthường xương bao gồm tăng trưởng xương từ bề mặt của xương [27] Thôngthường người có hội chứng Langer-Giedion có tóc thưa, tai to hoặc nhô lên,lông mày rộng, mắt sâu, mũi hình củ hành, môi trên mỏng và răng bị mất.

WBS chỉ có một vài trường hợp là di truyền từ thế hệ trước, phần lớnbệnh là hậu quả của đột biến phát sinh trong quá trình tạo giao tử [28]

sẽ bị hội chứng Angelman (AS)

Hội chứng Prader-Willi/Angelman là hội chứng hiếm gặp với tần suất

là 1:12000-1:25000 trẻ sinh sống Năm 1887, Langdon Down mô tả bệnhnhân đầu tiên mắc hội chứng Prader-Willi là một bé gái vị thành niên với triệuchứng thiểu năng trí tuệ, vóc người thấp bé, suy sinh dục và béo phì Năm

1956, Prader và cộng sự báo cáo một loạt các bệnh nhân với kiểu hình tương

tự Năm 1981, Ledbetter và cộng sự xác định hội chứngPrader-Willi/Angelman là đột biến mất đoạn trên cánh dài NST 15 giữa cácbăng 15q11 và 15q13 Hầu hết các đột biến là mất đoạn, UPD (UniparentalDisomy), đảo đoạn, chuyển đoạn, trong đó đột biến mất đoạn có tỷ lệ cao nhấtchiếm 70-80% Trong hội chứng Prader-Willi, người bệnh nhận 2 nhiễm sắcthể số 15 từ mẹ (thiếu NST 15 từ bố) hoặc đột biến mất đoạn trên nhánh dàiNST 15 từ bố (15q11-13) thì sẽ bị hội chứng Prader-Willi (PWS) Trong hộichứng Angelman, người bệnh nhận 2 nhiễm sắc thể số 15 từ bố (thiếu NST 15

từ mẹ) hoặc đột biến mất đoạn trên nhánh dài NST 15 từ mẹ (15q11-13) thì sẽ

bị hội chứng Angelman

Hình 1.5: Cơ chế di truyền hội chứng Prader Willi/Angelman

Các biểu hiện lâm sàng điển hình của hội chứng PWS bao gồm: Trươnglực cơ kém, vóc người thấp bé, phát triển giới tính không đầy đủ, khiếmkhuyết về trí tuệ, chậm phát triển về ngôn ngữ, rối loạn hành vi, cơ thể khôngkiểm soát được lượng thức ăn đưa vào do thiểu sản vùng dưới đồi gây mất sựnhạy cảm của trung tâm no có thể dẫn đến việc ăn uống quá nhiều và béo phì

đe dọa tính mạng [29] Trẻ mắc hội chứng Angelman (AS) có các đặc điểmnhư: Cười và vẻ mặt mãn nguyện là những biểu hiện có từ rất sớm do sự kíchthích quá mức của các neuron vận động các cơ mặt nhiều nên nhiều khi nhìngiống như đang nhăn nhó Tăng hoạt động và kém tập trung, chậm phát triểntrí tuệ, khả năng ngôn ngữ kém, tự kỷ, động kinh, rối loạn vận động và thăngbằng, đầu nhỏ, vẹo cột sống [30]

1.1.2.6 Hội chứng Miller-Dieker

Hội chứng Miller-Dieker (MDS) là hội chứng đặc trưng bởi sự pháttriển khiếm khuyết của não (lissencephaly-não nhẵn) gây ra bởi sự di chuyểnkhông hoàn toàn của tế bào thần kinh đến vỏ não trong giai đoạn phát triểncủa phôi từ 9-13 tuần MDS là một hội chứng vi mất đoạn rất hiếm gặp gây rabởi đột biến mất đoạn trên nhánh ngắn NST số 17 tại vị trí p13.3 [31]

Hội chứng Miller-Dieker là hội chứng hiếm gặp với tần suất là1:100000-1:300000 trẻ sinh sống MDS là tên của hai bác sỹ J Miller and H.Dieker phát hiện ra vào những năm 1960 J Miller mô tả hội chứng này vàonăm 1963 và năm 1969 H Dieker nhấn mạnh MDS là hội chứng não nhẵn bởi

vì phần lớn dị tật xảy ra tại não [32] Đây là tình trạng nhu mô não mềm mịn,

có ít cuộn và rãnh não hơn so với bình thường Hậu quả của MDS bao gồmchậm phát triển trí tuệ, chậm biết đi, động kinh, nhược cơ hoặc tăng trươnglực cơ, khó nuốt, khó thở Với tổn thương não nặng nề như vậy, đời sốngbệnh nhân MDS thường không kéo dài đến tuổi trưởng thành Ngoài ra, tương

tự như các hội chứng vi mất đoạn khác, trẻ mắc MDS có khuôn mặt đặc biệtvới trán dô, mũi nhỏ, tai thấp và có hình dạng khác thường, hàm nhỏ, môi trêndày Một vài trường hợp đã được báo cáo là có dị tật tim, thận, thoát vị thànhbụng và thoát vị rốn kèm theo [33].

80% bệnh nhân MDS là tiên phát do mất đoạn NST 17p13.3 và 20% là

do di truyền đột biến từ bố mẹ là người mang NST chuyển đoạn, đảo đoạn

1.1.2.7 Hội chứng Smith- Magenis

Hội chứng Smith - Magenis (SMS) là hội chứng là một hội chứng vimất đoạn rất hiếm gặp gây ra bởi đột biến mất đoạn trên cánh ngắn NST 17tại vị trí p11.2, xuất hiện với tần xuất 1 : 25000 - 1 : 50000 trẻ sinh sống Cácnhà nghiên cứu tin rằng nhiều bệnh nhân với hội chứng này không được chẩnđoán, do vậy tần xuất xuất hiện thực sự có thể tới 1:15000 trẻ sinh sống Hộichứng SMS được miêu tả lần đầu tiên vào năm 1982 bởi nhà tư vấn di truyềnAnn C.M.Smith và bác sỹ Ellen Magenis Phần lớn bệnh nhân SMS khôngđược chẩn đoán cho đến khi được chẩn đoán bằng các test di truyền, thườngphát hiện ở tuổi thiếu niên hoặc trưởng thành Hội chứng Smith-Magenis làmột bệnh gây rối loạn quá trình phát triển và ảnh hưởng tới nhiều bộ phận của

cơ thể Các biểu hiện chính của hội chứng này bao gồm thiểu năng trí tuệ,chậm phát triển kỹ năng ngôn ngữ, đặc điểm khuôn mặt đặc biệt, rối loạn giấcngủ, và một số bất thường về hành vi Hầu hết những người mắc hội chứngSmith-Magenis có một khuôn mặt hình vuông, rộng với đôi mắt sâu, má đầy,

và một hàm dưới đặc trưng Phần giữa khuôn mặt phẳng và sống mũi tẹt.Miệng có xu hướng cong xuống với môi trên cong ra phía trước Những khácbiệt trên khuôn mặt có thể được thể hiện trong thời thơ ấu, nhưng họ thườngtrở nên rõ ràng hơn khi trưởng thành Các vấn đề răng miệng cũng thường gặp

ở những người bị mắc hội chứng này Gián đoạn giấc ngủ là đặc trưng của hội

chứng Smith-Magenis, thường bắt đầu sớm trong cuộc đời Người bị ảnhhưởng có thể rất buồn ngủ vào ban ngày, nhưng họ gặp khó khăn khi ngủ vàthức dậy nhiều lần mỗi đêm [35] Những người bị hội chứng Smith-Magenis

có giàu tình cảm, hòa đồng nhưng cũng có một số vấn đề về kiểm soát hành

vi, ví dụ bao gồm các cơn giận và nóng nảy tự phát, hung bạo, lo lắng, bốcđồng, và thiếu tập trung Một số hành vi tự gây thương tích khá phổ biên nhưcắn, đánh, đập đầu, và cấu Các dấu hiệu và triệu chứng khác của hội chứngSmith-Magenis bao gồm tầm vóc ngắn, độ cong bất thường của cột sống (vẹocột sống), kém nhạy cảm với đau đớn và nhiệt độ, và giọng nói khàn Một sốngười có bất thường về tai dẫn đến mất thính lực Một số khác có thể cónhững bất thường về mắt gây cận thị hoặc các vấn đề thị lực khác Mặc dù ítphổ biến hơn, khuyết tật tim và thận cũng đã được ghi nhận ở những người bịhội chứng Smith-Magenis [34] Các biểu hiện lâm sàng điển hình của hộichứng SMS bao gồm: Đầu ngắn và rộng, hàm dưới nhô ra phía trước, phầngiữa mặt kém phát triển, chậm biết nói, có thể kèm mất thính lực, rối loạnhành vi và chậm phát triển tâm thần, vận động Một số trường hợp mang thêmcác dị tật lớn ở hệ thống xương khớp, tim mạch, thận tiết niệu và sinh dục[34] Ngoài ra, trong một số nghiên cứu khác nhận thấy bệnh nhân SMS còngặp các vấn đề về giấc ngủ như khó ngủ, ngủ không sâu, tỉnh giấc nhiều lầntrong đêm [35]

1.1.2.8 Hội chứng DiGeorge

Hội chứng DiGeorge (DGS) là hội chứng do vi mất đoạn hay gặp gây

ra bởi đột biến mất đoạn trên cánh dài của nhiễm sắc thể 22 (22q11.2) [36],[37] Tuy nhiên, một số trường hợp hội chứng DiGeorge là do vi mất đoạnthuộc vị trí p14 của nhiễm sắc thể số 10 (10p14) DGS xuất hiện với tần xuất1/4000 -1/6000 trẻ sinh sống [38] Tuy nhiên, tình trạng này có thể phổ biếnhơn so với ước tính này vì các bác sĩ và các nhà nghiên cứu nghi ngờ rằng sự

đa dạng về biểu hiện làm giảm khả năng chẩn đoán của hội chứng này Việcnày xảy ra với những người có dấu hiệu và triệu chứng nhẹ hoặc được cho làtriệu chứng của một số các căn bệnh khác Hội chứng DGS được mô tả vàonăm 1968 bởi bác sỹ nhi khoa Angelo DiGeorge [39] Khoảng 90% bệnhnhân mắc hội chứng DiGeorge mang đột biến mất đoạn nhỏ ở cánh dài củanhiễm sắc thể 22 (22q11.2) Hội chứng này di truyền theo cơ chế di truyềntrội trên nhiễm sắc thể thường, vì chỉ cần mất đoạn xảy ra ở một trong haiNST của cặp NST 22 ở mỗi tế bào là đủ để gây ra hội chứng này Tuy nhiên,hầu hết các trường hợp mắc hội chứng này là do phát sinh ngẫu nhiên trongquá trình hình thành tế bào sinh sản (trứng hoặc tinh trùng), hoặc trong quátrình phát sinh phôi sớm Người mắc hội chứng này thường có gia đình bìnhthường, không có ai mắc bệnh nhưng chính họ lại có thể di truyền hội chứngnày cho con cái Trong 10% số trường hợp mắc hội chứng là do thừa hưởngmột NST số 22 bị mất đoạn từ bố hoặc mẹ.

Hội chứng DiGeorge có nhiều rất nhiều các dấu hiệu và triệu chứng cóthể ảnh hưởng đến hầu như bất kỳ phần nào của cơ thể Các biểu hiện của hộichứng này rất khác nhau, thậm chí giữa các thành viên bị ảnh hưởng trongcùng một gia đình các dấu hiệu và triệu chứng thường gặp bao gồm các bấtthường về tim thường xuất hiện từ khi sinh ra, hở hàm ếch, và các dấu hiệuđăc trưng khác trên khuôn Những người bị hội chứng DiGeorge thường bịnhiễm trùng tái phát bởi các vấn đề với hệ thống miễn dịch, và một số có thểphát triển thành rối loạn tự miễn như viêm khớp và bệnh Graves - trong đó hệthống miễn dịch tấn công các mô và các cơ quan của chính cơ thể Cá nhân bịảnh hưởng cũng có thể bị khó thở, bất thường về thận, nồng độ canxi trongmáu thấp (có thể dẫn đến co giật), giảm tiểu cầu máu (giảm tiểu cầu), các vấn

đề tiêu hóa, và suy giảm thính lực Trẻ em bị hội chứng này chậm phát triểnnhư bao gồm tăng trưởng chậm, kém phát triển kỹ năng ngôn ngữ và học tập.Các năm về sau trong cuộc đời, họ có nguy cơ cao mắc các bệnh tâm thần như

tâm thần phân liệt, trầm cảm, lo âu và rối loạn lưỡng cực Ngoài ra, trẻ bị ảnhhưởng có nhiều khả năng bị mất tập trung, hiếu động và tự kỷ [40].

1.2 Một số phương pháp sàng lọc trước sinh

Trên thế giới và Việt Nam đã và đang áp dụng các phương pháp sau:

1.2.1 Siêu âm thai:

Trong chẩn đoán trước sinh, siêu âm được sử dụng lần đầu tiên vàonhững năm 1972 Sau đó siêu âm ngày càng được sử dụng rộng rãi và đã trởthành một phương tiện chẩn đoán quan trọng và không thể thiếu trong chươngtrình chăm sóc trước sinh Đây là phương pháp không xâm phạm thai, tươngđối an toàn nên được xem là một trong những công cụ chủ yếu để sàng lọc vàphát hiện các dị tật của thai

* Giai đoạn 3 tháng đầu: để đo độ mờ da gáy (dày da gáy)

Độ dày khoảng mờ da gáy được tính là chiều dày tối đa của khoảng mờdưới da, là chiều dày từ mặt ngoài da gáy tới xương trên đốt sống cổ Sự tăng

độ dày khoảng mờ da gáy liên quan đến các hội chứng bất thường NST nhưTurner, hội chứng Down, các lệch bội NST khác Sàng lọc sử dụng kết hợptuổi của mẹ với độ dày khoảng mờ da gáy của thai tuần 10 - 14 ở nhóm thaiphụ có nguy cơ cao đã được thực hiện vào những năm 1990, khoảng 80% thaiTrisomy 21 liên quan với tăng khoảng mờ da gáy (≥ 3mm) Độ dày da gáy tăngtheo tuổi thai nếu đo không chính xác sẽ gây nên kết quả dương tính giả [41]

* Giai đoạn 3 tháng giữa:

Trong giai đoạn 3 tháng giữa siêu âm theo dõi sự phát triển của thai, ràsoát có hệ thống toàn bộ giải phẫu của thai Giai đoạn này, siêu âm có thểphát hiện hầu hết các bất thường ở các cơ quan, định hướng tới tất cả cácbệnh của thai từ đó có các chỉ định xét nghiệm chẩn đoán tìm nguyên nhân.Ngoài ra siêu âm còn có ý nghĩa chẩn đoán xác định các dị tật hình thái để cóthể đưa ra quyết định chấm dứt thai kỳ [42],[43]

Bảng 1.1 Những dấu hiệu bất thường hay gặp trên siêu âm ba tháng giữa

và các rối loạn NST tương ứng [44]

Bất thường Trisomy 18 Trisomy 21 Trisomy 13 Turner

1.2.2 Sàng lọc trước sinh

1.2.2.1 Xét nghiệm sinh hóa

Những sản phẩm của thai có trong huyết thanh mẹ thường được dùng

để phát hiện những thai có nguy cơ bị dị tật bẩm sinh phổ biến là: AFP (alphafetoprotein), HCG (human chorionic gonodotropin), uE3 (unconjugatedestriol), Inhibin A, PAPA-A (prenancy Associated plasma protein - A) [45]

1.2.2.1.1 AFP (alpha fetoprotein)

* Nguồn gốc: AFP được sản xuất từ túi noãn hoàng và gan của bào thai,

đến cuối thời kì phôi khi túi noãn hoàng teo đi thì gan sản xuất là chủ yếu.AFP là một glucoprotein có trọng lượng phân tử 69 Kdalton chứa 4% carbon,với thành phần protein là alphaglobulin Thời gian bán huỷ trong dịch ối vàhuyết thanh của AFP là 3 - 5 ngày

* Nồng độ AFP

Trong huyết thanh của thai có thể thấy vào tuần thứ 6, tiếp tục tăng lênđến tuần thứ 12 và duy trì đến tuần thứ 30 có thể ở mức 3 - 4 mg/ml; sau đógiảm dần cho tới khi sinh chỉ còn 10 - 150mg/ml và tiếp tục giảm cho đến 6tháng tuổi thì nồng độ AFP trở về gần giống người trưởng thành < 10ng/ml

Trong dịch ối cũng có thể phát hiện vào tuần thứ 6 của thai nhi, do sựkhuếch tán từ thai vào dịch ối qua bánh rau và sau tuần thứ 10 còn có nước tiểucủa thai nhi cung cấp, tăng cao nhất vào tuần 12 - 14 của thai rồi giảm xuốngkhoảng 1000 ng/ml ở tuần 20, vì thời điểm này có tăng đột ngột thể tích dịch ối.Nồng độ AFP tăng ổn định từ tuần thai 15 - 20 [46] Nồng độ AFP trong dịch ốichỉ bằng 1/200 - 1/100 nồng độ AFP trong huyết thanh của thai nhi

Trong máu mẹ có thể thấy vào tuần thứ 5 - 11 là 6 UI/ml sau đó tăngdần đến tuần thứ 30 nhưng với nồng độ thấp chỉ bẳng 1/50000 nồng độ AFPtrong huyết thanh của thai và bằng 1/500 trong dịch ối [46] AFP chủ yếuđược khuếch tán từ huyết thanh của thai vào dịch ối qua bánh rau tới tuầnhoàn của mẹ

Trên cơ sở nồng độ AFP được ổn định ở các tuần thai kể từ tuần 11 trở

đi, đặc biệt từ tuần 15 trở đi, một số nghiên cứu đã xác định rằng AFP tronghuyết thanh của mẹ giảm trong một số bất thường NST: hội chứng Down, hộichứng Turner, Trisomy 18 Nồng độ AFP trong huyết thanh mẹ giảm < 0,7MoM (MoM là bội số của giá trị trung vị: Multiple of median)

1.2.2.1.2 βhCG (Human chorionic gonodotropin)

* Nguồn gốc: βhCG bản chất là một glucoprotein do tế bào lá nuôi bài

tiết, có thể thấy hCG trong nước tiểu vào ngày thứ 8 sau khi thụ thai

* Nồng độ βhCG: βhCG tăng nhanh và đạt tối đa vào tuần 8 - 9 sau đó

giảm dần vào tuần thứ 12 và duy trì cho tới khi đẻ Có thể định lượng βhCGtrong dịch ối, trong huyết thanh và trong nước tiểu của mẹ Nồng độ βhCG rấtcao trong chửa trứng, đặc biệt trong ung thư rau thai Người ta thường địnhlượng βhCG tự do ở trong giai đoạn 3 tháng thai đầu, còn βhCG toàn phầnthường được sử dụng từ 3 tháng thai giữa

Ở những thai hội chứng Down nồng độ βhCG trong huyết thanh mẹ caohơn so với những thai bình thường [46][47][48]

1.2.2.1.3 uE3 (Unconjugated estriol-estriol không liên hợp)

* Nguồn gốc: uE3 do hoàng thể bài tiết, từ tháng thứ 4 trở đi có thêm

rau bài tiết

* Nồng độ uE3: tăng dần trong máu mẹ suốt thời kì mang thai, cao nhất

vào tháng thứ 9 và đến ngày đẻ thì giảm dần uE3 qua bánh rau vào tuần hoàn

mẹ nên có thể định lượng trong máu mẹ Do có sự dao động lớn về nồng độ,khi đánh giá giá trị uE3 ngoài việc so sánh với nồng độ bình thường người tathường xét nghiệm hai lần để đánh giá quá trình phát triển của thai Nồng độuE3 giảm chứng tỏ tình trạng suy yếu của bánh rau và thai nhi uE3 có sự daođộng lớn về nồng độ và thời gian bán huỷ trong máu mẹ chỉ 20 - 30 phút nêncần chú ý khâu bảo quản mẫu

Trong thai hội chứng Down nồng độ uE3 giảm [48],[49]

1.2.2.1.4 Inhibin A

Là một protein có nguồn gốc thai nhi do bánh rau và màng thai lànguồn bài tiết chủ yếu Inhibin là một glycoprotein gồm 2 chuỗi α, β (gồm 2loại βA, βB ) Nếu chuỗi α liên kết với βA thì gọi là Inhibin A, hoặc chuỗi αliên kết với βB gọi là Inhibin B Qua nhiều nghiên cứu phát hiện mức Inhibin

A tăng trong những thai có hội chứng Down với mức sàng trung bình 1,63MoM [50],[51]

1.2.2.1.5 PAPP-A (pregnancy associated plasma protein A)

PAPP - A là 1 glycoprotein có nguồn gốc từ bánh rau Nồng độ củaPAPP-A trong huyết thanh mẹ tiếp tục tăng trong quá trình có thai Với thaiDown, PAPP - A trong huyết thanh người mẹ giảm trong 3 tháng đầu của thai

kì [52] Định lượng PAPP-A được sử dụng trong 3 tháng đầu của thai để thaythế cho định lượng AFP

1.2.2.2 Phối hợp các phương pháp định lượng trong các test sàng lọc

Test sàng lọc được thực hiện ở ba tháng giữa là phổ biến, tuy nhiêntrong 3 tháng đầu các test sàng lọc cũng đem lại giá trị cao Các test được sửdụng hiện nay là:

* Trong 3 tháng đầu, các test được thực hiện thường quy như:

- Douple test: PAPP-A +free βhCG

Hoặc có thể phối hợp thêm siêu âm đo độ dày da gáy để tăng hiệu quảsàng lọc gọi là Combined test (PAPP-A + free βhCG + độ dày da gáy)

Đối với thai Down nồng độ PAPP-A trong huyết thanh mẹ thấp (MoM

< 0,7) và βhCG tự do cao hơn so với thai phụ bình thường (MoM > 1,7)

* Trong 3 tháng giữa có thể áp dụng các test sau:

- Double test : AFP + βhCG;

- Triple test: AFP + βhCG + uE3

- Quadruple test: AFP + βhCG + uE3+ Inhibin A

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi phối hợp các huyết thanh định lượngđược trong máu mẹ có nguồn gốc từ thai thì hiệu quả sàng lọc tăng lên đáng

kể Xét các test sàng lọc tại quý II của thai kỳ (15 - 19 tuần ): nếu chỉ dựa vàotuổi mẹ thì tỷ lệ phát hiện đạt 32% nhưng khi sử dụng các test như double tỷ

lệ phát hiện là 60%, triple tỷ lệ phát hiện là 68% và quadruple tỷ lệ phát hiện79% Đặc biệt trong test kết hợp Integrated (tuổi mẹ, khoảng sáng sau gáy,các test trong quý I và quý II của thai kỳ) tăng tỷ lệ phát hiện lên 95% [53]

1.2.2.3 Xét nghiệm giải trình tự thế hệ mới dùng để sàng lọc trước sinh không xâm lấn NIPT (Noninvasive prenatal testing)

Xét nghiệm sử dụng mẫu DNA thai tự do (cell free fetal DNA cffDNA) lưu hành trong máu mẹ giúp sàng lọc sớm thai trên nhiều phươngdiện khác nhau, điển hình như: xác định sớm giới tính giúp tiên lượng khảnăng mắc các bệnh do NST liên kết với giới tính; nguy cơ mắc các bệnh ditruyền của thai trong những gia đình có nguy cơ cao; khảo sát yếu tố Rhesus,xác định nguy cơ tiền sản giật [56] Trong đó, nổi bật là ứng dụng củacffDNA trong sàng lọc sớm các bất thường NST như lệch bội NST 13, 18, 21bằng phương pháp giải trình tự thế hệ mới (next generation sequencing -NGS) nhằm khảo sát bất thường NST thai đã mở ra triển vọng mới cho cácnhà nghiên cứu di truyền trong lĩnh vực sản, nhi [57],[58] Hiện tại, việc ứngdụng NGS cho tầm soát trước sinh đang là hướng đi mới và được áp dụngrộng rãi trên toàn thế giới Đây là phương pháp có độ nhạy và độ đặc hiệu rấtcao (độ nhạy từ 98,85% trở lên và độ đặc hiệu từ 97,95% trở lên), không xâmlấn nên ít gây ảnh hưởng cho thai phụ và thai [59] Tuy nhiên chi phí cho xétnghiệm NIPT cao hơn rất nhiều so với xét nghiệm sinh hóa

-1.3 Một số xét nghiệm di truyền áp dụng trong chẩn đoán trước sinh

1.3.1 Các phương pháp lấy mẫu dùng trong chẩn đoán trước sinh

Sàng lọc chỉ biết được những thai có nguy cơ cao bất thường NST,nhưng để xác định chính xác thì phải làm các xét nghiệm di truyền Các xétnghiệm này có thể ở mức độ tế bào (phân tích NST), mức độ phân tử (ADN),hoặc cả mức độ tế bào và phân tử Tất cả các xét nghiệm này chỉ thực hiệnđược khi có được tế bào có nguồn gốc từ thai Người ta sử dụng nhiềuphương pháp khác nhau để lấy được tế bào thai

1.3.1.1 Phương pháp lấy tế bào trực tiếp (phương pháp lấy mẫu xâm phạm thai)

Ngày nay, tế bào thai được lấy phổ biến từ chọc hút dịch ối, sinh thiếttua rau, ngoài ra còn lấy máu cuống rốn, soi phôi thai hoặc hút tế bào qua cổ

ối nhiều hơn [66] Ngoài ra người ta còn thấy chọc ối sớm làm tăng tỷ lệ củathai bị dị tật bàn chân vẹo, tăng tỷ lệ bất thường thai và có thể gây ra các dạngkhảm [67], [68]

Chọc ối ở tuần thai 15 - 18 để làm xét nghiệm di truyền tế bào là tiêuchuẩn vàng áp dụng cho chẩn đoán di truyền tế bào trước sinh với độ chínhxác cao 99,4% - 99,8% và có tỷ lệ sẩy thai 0,5 - 0,1% [69] Phân tíchkaryotype của tế bào ối có kết quả sau khoảng 2 - 3 tuần, vì vậy nếu thai phụ

lựa chọn loại bỏ thai (do bất thường NST) thì có thể có nhiều bất lợi hơn solàm ở 3 tháng đầu Người ta có thể tiến hành chọc dò ối qua thành bụng hoặcqua đường âm đạo (hiện nay ít dùng) thường kết hợp với siêu âm để xác định

vị trí chọc dò Chọc dò ối được tiến hành vào tuần thứ 16 - 18 vì:

+ Trước tuần 16 dịch ối ít, ít tế bào, thường gây sẩy thai Sau tuần thứ

16 tử cung to, lượng dịch ối 100 - 180 ml, có thể lấy dịch ối Số tế bào sốngbong ra từ bào thai đủ để làm xét nghiệm và nuôi cấy tế bào thành công

+ Sau tuần thứ 16 tỷ lệ sảy thai tự nhiên bắt đầu giảm

Các tế bào có trong dịch ối là các tế bào có nguồn gốc thai nhi (các tếbào của mẹ có thể lẫn vào nhưng rất ít) dịch ối là mẫu vật đã được sử dụng từlâu để chẩn đoán trước sinh với sự kết hợp siêu âm, kỹ thuật này ngày càngphát triển và được sử dụng rộng rãi

Tuy nhiên chọc dò dịch ối có thể gây ra các tai biến nhất định: rỉ ốihoặc thấm máu âm đạo có thể tới 2 - 3 % sản phụ [70] Nhiễm trùng sau chọc

ối hiếm nhưng cũng có thể xảy ra với tỷ lệ 0,05% - 0,15%, có thể do da bụngcủa sản phụ bị nhiễm trùng hoặc chọc nhầm vào ruột nên có thể mang theonấm hoặc vi khuẩn vào túi ối [71] Ngoài ra còn có thể gây ra chảy máu bánhrau hay bất đồng nhóm máu mẹ con

* Sinh thiết tua rau

Thời gian tốt nhất để chọc dò tua rau là tuần thứ 8 - 10 của thai kì Cáctua rau thai này được sử dụng làm tiêu bản NST theo phương pháp trực tiếphoặc nuôi cấy Ngoài ra người ta còn dùng tua rau để làm các xét nghiệm ởmức phân tử

Ta có thể sinh thiết tua rau qua cổ tử cung hoặc qua thành bụng kết hợpsiêu âm Mặc dầu các tai biến sẩy thai 2 - 3% [72] cao hơn so chọc ối, ápdụng thuận lợi trong những trường hợp rau bám mặt trước và bất lợi nhất củachọc hút tua rau là liên quan tới dạng khảm vì có thể lẫn tế bào mẹ, hoặc do

sự phát triển quá nhanh của lớp tế bào cytotrophoblast (lớp trong lá nuôi) củarau, có thể gặp 1 - 2 % [73] liên quan với những nguy cơ sẩy thai và có thể cónhững bất thường bẩm sinh khác Nhưng với phương pháp trực tiếp hoặc nuôicấy tế bào tua rau qua đêm thì sẽ cho kết quả NST trong vòng vài giờ hoặc 1ngày Có thể đánh giá được chính xác số lượng NST song đối với phươngpháp làm trực tiếp thì kỹ thuật băng khó hơn so với phương pháp nuôi cấy tếbào Người ta có thể thu được chất lượng băng cao hơn khi nuôi cấy tế bàotua rau nhưng thời gian nuôi cấy cần từ 1 - 2 tuần.

Như vậy thuận lợi lớn nhất của chọc hút tua rau là thu được kết quả ditruyền ở tuổi thai sớm hơn so với chọc dịch ối và cho đình chỉ thai nghén sớmhơn nếu có kết quả bất thường Mặc dù phụ thuộc vào những chỉ định củachẩn đoán trước sinh (ở mức độ tế bào, phân tử, hóa sinh) nhưng nhìn chunglượng tua rau cần lấy ít nhất là 5 mg (trọng lượng ướt)

* Chọc hút máu cuống rốn

Lấy máu cuống rốn được làm từ tuần thai 18 Ưu điểm lớn nhất của xétnghiệm này là cho kết quả NST thai trong vòng 48 - 72h [74], đánh giá tìnhtrạng hematocrit cho hồng cầu, nhiễm trùng bẩm sinh, bất thường về máu,tình trạng ứ nước thai, tình trạng chuyển hóa… Tuy nhiên những chỉ định chochẩn đoán từ máu thai ngày càng hạn chế vì tỷ lệ sẩy thai khá cao 1,4 %, tỷ lệchết trước sinh là 14 % (chết sau tuần thai 28) [75] và việc sử dụng tế bào tuarau và dịch ối cho chẩn đoán những bất thường di truyền ở mức phân tử ngàycàng phổ biến

* Sinh thiết mô thai

Mẫu được lấy ở 3 tháng giữa, thường từ tuần thai 15 - 22 được dùngchẩn đoán trước sinh đối với những trường hợp khi phân tích tế bào tua rauhoặc tế bào dịch ối không có hiệu quả Những mẫu da thai có thể sử dụngtrong chẩn đoán những bệnh của thai, để phân tích ADN trong các bệnh về da

[76] Xác định dạng khảm NST thai bằng sinh thiết da thai và nuôi cấy tế bàosợi khi máu thai không thể xác định hoặc nghi ngờ thể khảm [77] Tuy nhiêntai biến hay gặp là tỷ lệ sẩy thai sau khi sinh thiết da thai 5 - 7%, đẻ nonkhoảng 10% trường hợp Hay gặp là rỉ ối và nhiễm trùng ối, còn ở mẹ thì cóthể chảy máu, tổn thương bàng quang, hoặc tổn thương ruột [78]

* Sinh thiết phôi

Kỹ thuật này được áp dụng cho những phôi thai hinh thành nhờ phươngpháp thụ tinh trong ống nghiệm nhằm giúp việc chọn phôi không bị rối loạn

di truyền trước khi chuyển và cấy phôi vào buồng tử cung Thực hiện ở giaiđoạn đầu của phôi bằng cách lấy 1-2 tế bào từ mỗi phôi trong thụ tinh ốngnghiệm (IVF) để phân tích [64] Tế bào được lấy ở những giai đoạn rất sớm(thường là đầu ngày thứ 3 sau thụ tinh) trong giai đoạn phát triển phôi màkhông ảnh hưởng đến quá trình phát triển của phôi [65]

1.3.1.2 Phương pháp lấy mẫu không xâm phạm thai

Hiện nay, các nhà khoa học đang quan tâm đến phương pháp lấy mẫuthai nhi bằng cách không xâm phạm thai, phương pháp này giúp tránh đượcnguy cơ có thể xảy ra với thai khi sử dụng các kỹ thuật có đụng chạm đến thainhi, điều mà các cặp vợ chồng thường hay lo ngại mỗi khi có chỉ định để chẩnđoán trước sinh Có 2 phương pháp lấy mẫu không xâm phạm thai:

- Thu thập tế bào thai nhi trong máu mẹ

- Tách DNA thai nhi tự do lưu hành trong máu mẹ

* Phương pháp thu thập tế bào thai nhi trong máu mẹ

Sự xuất hiện tế bào thai nhi trong máu mẹ là do tế bào máu thai nhi cóthể đi vào tuần hoàn mẹ thông qua nhung mao rau thai

Các loại tế bào có nhân là bạch cầu lympho, nguyên bào nuôi (trophoblast)

và hồng cầu có nhân (nucleated red blood cells NRBCs), tế bào gốc và tế bàogốc tạo máu

Trong các loại tế bào trên, hồng cầu có nhân dường như là thuận lợinhất cho việc chẩn đoán trước sinh vì có đời sống tương đối ngắn, có hìnhthái đặc trưng và hầu như luôn hiện diện trong máu mẹ ở bất kỳ trường hợpmang thai nào Có thể dùng NRBCs cho kỹ thuật FISH với mẫu dò ADN đểphát hiện những thai bất thường NST

* Tách DNA thai nhi tự do lưu hành trong máu mẹ

Năm 2000, Dennis Lo lần đầu tiên phát hiện ra các mẫu DNA thai tự

do (cell free fetal DNA - cffDNA) lưu hành trong máu người mẹ [54] [55].Đây được xem là một phát hiện mang tính bước ngoặc, do việc cô lập và phântích cffDNA không đòi hỏi tính can thiệp sâu, giảm thiểu nguy cơ cũng nhưcác biến chứng trên mẹ và thai CffDNA có nguồn gốc từ nhau thai, tồn tại ởdạng phân mảnh với kích thước khoảng 200 base pair, bắt đầu xuất hiện từtuần thứ 7 của thai kỳ và chiếm khoảng 3 - 13% DNA tổng số trong máu mẹ,các DNA tự do này sẽ biến mất vài giờ sau khi sinh Hiện nay, chỉ cần thunhận cffDNA từ trong máu mẹ, các nhà nghiên cứu có thể tầm soát sớm thaitrên nhiều phương diện khác nhau, điển hình như: xác định sớm giới tính giúptiên lượng khả năng mắc các bệnh do NST liên kết với giới tính; nguy cơ mắccác bệnh di truyền của thai trong những gia đình có nguy cơ cao; khảo sát yếu

tố Rhesus, xác định nguy cơ tiền sản giật [56] Trong đó, nổi bật là ứng dụngcủa cffDNA trong sàng lọc sớm các bất thường NST như lệch bội NST 13,

18, 21 bằng phương pháp giải trình tự thế hệ mới (next generation sequencing

- NGS) nhằm khảo sát bất thường NST thai đã mở ra triển vọng mới cho cácnhà nghiên cứu di truyền trong lĩnh vực sản, nhi [57][58]

1.3.2 Kỹ thuật di truyền được áp dụng để chẩn đoán trước sinh

1.3.2.1 Chẩn đoán phôi tiền làm tổ (Preimplantation genetic Diagnosis - PGD)

Thụ tinh ống nghiệm (IVF) là một trong những phương pháp chữa vôsinh tiên tiến trên thế giới, đã mang lại niềm vui và hạnh phúc cho rất nhiềugia đình khắp nơi trên thế giới Tuy nhiên cần phải nhấn mạnh rằng khôngphải tất cả các cặp vợ chồng hiếm muộn khi được thực hiện phương pháp nàycũng đều có được những đứa con như mình mong muốn Tỷ lệ thành công củaphương pháp thụ tinh trong ống nghiệm hiện nay trên thế giới chỉ vào khoảng30-50% tùy theo từng quốc gia [60] Các yếu tố ảnh hưởng đến tỷ lệ mangthai và sinh con sống khi thực hiện thụ tinh trong ống nghiệm bao gồm: tuổicủa cha mẹ, tình trạng sức khỏe, tinh thần, chất lượng tinh trùng, trứng… vàđặc biệt là chất lượng phôi sau khi được thụ tinh Các phôi có sự bất thườngnhiễm sắc thể (NST) hay mang các bệnh lý di truyền đều làm giảm khả năngmang thai sau khi cấy phôi vào buồng tử cung, có thể gây xảy thai, thai lưuhay sinh ra những đứa trẻ không khỏe mạnh hoàn toàn [61][62][63] Để cảithiện tình trạng này và làm tăng tỷ lệ thành công của phương pháp thụ tinhtrong ống nghiệm, trong thời gian gần đây các nhà khoa học trên thế giới đã

áp dụng quy trình PGD- chẩn đoán phôi tiền làm tổ Kỹ thuật chẩn đoán ditruyền này giúp xác định các phôi không có bất thường về cấu trúc nhiễm sắcthể trước khi cấy vào tử cung [88]

1.3.2.2 Chẩn đoán bằng phương pháp phân tích bộ nhiễm sắc thể (Karyotype)

Từ các mẫu ối và các tế bào tua rau sẽ được tiến hành làm xét nghiệmNST Để xét nghiệm NST, người ta có thể sử dụng phương pháp trực tiếp tức

là tế bào đang phân chia mạnh (không qua nuôi cấy như từ tế bào tua rau)hoặc gián tiếp qua nuôi cấy

Năm 1956, Tjio và Levan đã xác định được chính xác số lượng NSTcủa người là 46 chiếc bằng kỹ thuật nuôi cấy lympho máu ngoại vi

Năm 1966, qua phân tích NST trong tế bào dịch ối một trường hợptrisomy 21 đầu tiên đã được biết đến [79]

Từ sau năm 1970 kỹ thuật nhuộm băng G và băng R đã được phát hiện

và ứng dụng trong việc xác định NST [80] Phương pháp nhuộm băng G chophép xác định được các vùng của từng NST, các rối loạn của NST: trisomy,chuyển đoạn, đứt đoạn, trisomy từng phần Mặc dù hiện nay đã phát triển kỹthuật băng G với độ phân giải cao nhưng vẫn chưa phát hiện được những rốiloạn như: nhân đoạn, chuyển đoạn, mất đoạn nhỏ (> 2Mb).Tuy nhiên, phươngpháp này còn có một số hạn chế là chưa thể phát hiện những mất đoạn < 2Mb

và thời gian trả kết quả muộn (thường sau 3 tuần), do các tế bào phải trải quamột thời gian nuôi cấy (10-14 ngày), thu hoạch và phân tích kết quả

1.3.2.3 Chẩn đoán trước sinh bằng bằng kỹ thuật lai tại chỗ huỳnh quang (FISH- Fluorescent in situ hybridization)

Từ cuối những năm 80 kỹ thuật FISH (Fluorescent in situ hybridization) đãđược ứng dụng rộng rãi trên thế giới để xác định những bất thường NST, đặcbiệt là những rối loạn nhỏ Đây là một kỹ thuật đặc biệt có ý nghĩa trong chẩnđoán trước sinh vì nó có thể thực hiện trên nhân tế bào gian kỳ, không cầnthời gian nuôi cấy, vì vậy cho kết quả sau một thời gian ngắn (24 - 48h), đápứng được yêu cầu cấp thiết của chẩn đoán trước sinh Mẫu tế bào ối có thểđược lấy sớm từ tuần thứ 12 [87]

Kỹ thuật FISH sử dụng một trình tự ngắn của chuỗi DNA sợi đơn, gọi

là DNA dò (các DNA dò này được đánh dấu bằng các đồng vị phóng xạ hoặcbằng phương pháp hóa học) Các DNA dò sẽ được lai với trình tự của DNAtrên tiêu bản NST ở kì giữa, đầu kì giữa hoặc gian kì Qua sự lai của DNA dòvới trình tự bổ sung, ta có thể phát hiện và định vị được trình tự ấy qua phântích dưới kính hiển vi huỳnh quang [81] [82] Một mẫu ADN dò sẽ lai với 2 vịtrí trên 2 NST của cặp NST tương đồng trong nhân tế bào sinh dưỡng Nếumẫu dò lai với 3 vị trí thay vì 2 vị trí như bình thường trên NST 21 chứng tỏbệnh nhân có biểu hiện trisomy 21

Kỹ thuật này có thể phát hiện những bất thường do đoạn gen nhỏ gây ravới độ phân giải cao, phát hiện được bất thường NST ở gian kỳ mà không cầntiến hành nuôi cấy tế bào và nhuộm băng NST Kỹ thuật FISH có những hạnchế như: giá thành của kỹ thuật cao hơn so với kỹ thuật nuôi cấy thôngthường Kết quả phụ thuộc vào chất lượng cũng như số lượng DNA mẫu, sựchuẩn bị tiêu bản và khả năng nhận biết màu sắc tín hiệu huỳnh quang củangười đọc kết quả, có thể có hiện tượng âm tính giả Mặt khác kỹ thuật FISHđòi hỏi thiết bị và chuyên môn cao nên không thể triển khai rộng rãi trên quy

mô lớn [84]

Hình 1.6: Các giai đoạn của kỹ thuật FISH

1.3.2.4 Chẩn đoán bằng phương pháp QF PCR (Quantitative fluorescence polymerase chain reaction)

-Năm 1993, Manfield lần đầu tiên ứng dụng kỹ thuật QF - PCR(Quantitative fluorescence - polymerase chain reaction) để xác định bấtthường số lượng NST Từ năm 1998 đến năm 2001, một số phòng thí nghiệm

ở Anh và Châu Âu đã thực hiện thành công kỹ thuật này trong chẩn đoántrước sinh bất thường số lượng NST

Kỹ thuật QF - PCR sử dụng đoạn mồi có gắn huỳnh quang để khuếchđại các vùng STR (short tandem repeat) STR là đoạn trình tự lặp ngắn từ 2-3

bp, nằm ở các đoạn intron với số lần lặp lại tùy thuộc vào mỗi cá thể và mỗivùng khác nhau trên NST, đoạn STR có tính đa hình rất cao và được phân bốkhắp trong bộ gen, số lần lặp lại đặc trưng cho từng cá thể sẽ di truyền cho thế

hệ sau Các vùng STR được khuếch đại sẽ tạo ra các sản phẩm PCR huỳnhquang khác nhau và được định lượng bằng điện di mao quản trên hệ thống máysequencing ABI Kết quả sẽ hiển thị bằng các đỉnh (trục hoành biểu hiện kíchthước sản phẩm PCR tăng dần theo chiều từ trái sang phải, trục tung thể hiệnnồng độ của các sản phẩm PCR tỉ lệ thuận với chiều cao các đỉnh) [85], [86]

Dựa vào tỉ lệ giữa các đỉnh, số alen sẽ được xác định Do bất thường sốalen tương ứng với các NST nên phương pháp này có thể ứng dụng để chẩnđoán bất thường NST 1 cách nhanh chóng và chính xác

QF - PCR có rất nhiều ưu điểm vượt trội: cho phép rút gọn thời gian củamột xét nghiệm xuống còn khoảng 5 giờ sau khi lấy mẫu, không đòi hỏi nuôicấy tế bào nên không cần mẫu tươi hay vô khuẩn, thậm chí có thể phân tích đốivới các mẫu DNA đã bị đứt gãy như các mẫu máu khô, DNA nằm ngoài tếbào… Ngoài ra, do đặc điểm về quy trình của phương pháp này nên có thể triểnkhai trên quy mô lớn, với số lượng mẫu nhiều Tuy nhiên kỹ thuật này cũng cómột số hạn chế như có thể bị sai do ảnh hưởng của tình trạng khảm, nhiễm

tế bào mẹ, các đột biến mới, các sản phẩm thừa, vẫn chưa thể phát hiệnđược các NST tái cấu trúc như chuyển đoạn, mất đoạn

Hình 1.7 Kết quả điện di huỳnh quang trên máy ABI

1.3.2.5 Phương pháp MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification)

Được giới thiệu đầu tiên vào năm 2002 bởi Shouten và cộng sự, MLPA

là kỹ thuật di truyền phân tử rất mới so với FISH và QF-PCR

Trong phản ứng MLPA, vấn đề thiết kế các probe gắn đặc hiệu với cácđoạn DNA đích đóng vai trò cực kỳ quan trọng Thông thường, người ta sửdụng một cặp probe cho trình tự DNA đích, mỗi probe gồm có 2 vùng chính

là vùng lai với DNA và vùng bắt cặp với mồi trong phản ứng PCR Phản ứngMLPA gồm có 5 bước chính đó là: biến tính DNA và lai với probe, nối cácprobe bằng ligase, phản ứng PCR khuếch đại các probe, sản phẩm khuếch đạicủa các probe sẽ được phân tách bằng điện di và phâm tích kết quả trên phầnmềm chuyên dụng Sản phẩm khuếch đại của mỗi probe sẽ tỷ lệ thuận với sốbản copy của DNA đích đặc hiệu với probe đó Kết qua thể hiện dưới dạngcác đỉnh với vị trí của đỉnh tương ứng với độ dài NST và diện tích đỉnh tươngứng Hạn chế của MLPA là phương pháp chưa được chứng nhận bởi cơ quankiểm định liên minh Châu Âu cho phép sử dụng trên lâm sàng mà chỉ dừng lại

ở mục đích nghiên cứu Đây chính là trở ngại cho việc ứng dụng MLPA chomục đích chẩn đoán trước sinh

1.3.2.6 Phương pháp Array CGH (Array based comparative genomic hybridization)

Phương pháp này hoạt động dựa vào nguyên lý tương tự như kỹ thuậtFISH nhưng Array CGH ưu việt hơn ở chỗ cho phép đánh giá tình trạng mấtcân bằng NST trên toàn bộ hệ gen Trong kỹ thuật Array CGH, hàng nghìncác mẫu DNA dò sau khi được nhuộm màu huỳnh quang sẽ được sắp xếp vàonhững vị trí nhất định trên lam kính thành một hệ thống lưới gọi là con chíp.Tương tự như vậy, mẫu DNA cần phân tích được cắt ra thành các đoạn ngắnnhờ hệ thống enzyme rồi nhuộm màu huỳnh quang khác với màu huỳnhquang của mẫu dò Các đoạn DNA này sẽ lai với mẫu dò tương ứng trên conchip theo nguyên tắc bổ sung giữa A và T, G và C Hệ thống máy quét sẽ đo

lượng huỳnh quang trên con chip, kết quả được xử lý bằng phần mềm chuyêndụng để cho ra tỷ lệ giữa 2 màu huỳnh quang tại từng vị trí nhất định của mỗimẫu dò trên con chip So với FISH, array CGH còn có một lợi thế khác, đó làcho phép phát hiện các đột biến NST ngay cả khi không có định hướng trênlâm sàng Tuy nhiên array CGH có giá thành cao, không phát hiện được độtbiến điểm và các đột biến gen có kích thước nhỏ hơn kích thước mẫu dò

1.3.2.7 Phương pháp Prenatal-BoBs

Prenatal-BoBs (PN BoBs) là kỹ thuật di truyền phân tử sử dụng rộngrãi trong xét nghiệm chẩn đoán trước sinh So với kỹ thuật FISH, QF-PCR vàMLPA là những kỹ thuật được ứng dụng để phát hiện thêm hoặc mất DNAtrong các vùng nhiễm sắc thể liên quan tới các hội chứng dị bội NST 13, 18, 21

và NST giới tính, PN BoBs còn phát hiện thêm 9 loại đột biến vi mất đoạnthường gặp như DiGeorge, Williams-Beuren, Prader -Willi, Angelman, Smith-Magenis, Wolf-Hirschhorn, Cri du Chat, Langer-Giedion, Miller-Dieker

Nguyên lý kỹ thuật BoBs (BACs-on-Beads) dựa trên công nghệ sửdụng mẫu dò là các dòng nhiễm sắc thể nhân tạo có chứa các đoạn ngắn DNAcủa người có gắn các hạt bead, thông qua sự khác biệt giữa DNA mẫu vớiDNA chứng để phát hiện các trường hợp mất đoạn hoặc nhân đoạn trên DNAdựa trên khả năng bắt cặp giữa các DNA dò với một mạch đơn của DNA mẫutheo nguyên tắc bổ sung giữa các base khi phản ứng lai xảy ra DNA mẫu saukhi được tách chiết sẽ cùng với DNA chứng đi qua bước gắn chất đánh dấubiotin, làm sạch rồi được lai với các DNA dò trên các beads Các hạt beadkhác nhau được gắn DNA dò khác nhau (5 đầu dò khác nhau được sử dụngcho mỗi nhiễm sắc thể 13, 18, 21, X và Y cùng với 4 tới 8 đầu dò khác nhaucho mỗi vùng liên quan tới vi mất đoạn) Cuối cùng là bước gắn các phân tửđánh dấu vào DNA mẫu Các hạt bead sẽ được đọc trên hệ thống máy quétLuminex 200 để đo lượng tín hiệu huỳnh quang của DNA chứng và DNA

mẫu Số liệu được phân tích bởi phần mềm chuyên dụng Bobsoft, kết quảcuối cùng thể hiện dưới dạng tỷ lệ giữa số lượng tín hiệu huỳnh quang củaDNA mẫu trên số lượng tín hiệu huỳnh quang của DNA chứng, từ đó nhậnđịnh về tình trạng bội của các nhiễm sắc thể trong vùng thiết kế.

Hình 1.8: Các bước thực hiện kỹ thuật PN BoBs

 Nếu mẫu DNA cần phân tích có số lượng NST bình thường sẽ thể hiện

tỷ lệ bằng 1 do có sự cân bằng giữa lượng DNA mẫu và DNA chứng

 Nếu thừa DNA (mất đoạn) sẽ thể hiện tỷ lệ nhỏ hơn 1 do có lượngDNA mẫu nhỏ hơn DNA chứng

 Nếu thiếu DNA (nhân đoạn) ) sẽ thể hiện tỷ lệ lớn hơn 1 do có lượngDNA mẫu lớn hơn DNA chứng

Hình1.9: Hình ảnh hội chứng vi mất đoạn được phân tích bằng phần mềm

BoBsoft

* Ưu điểm PN BoBs:

 Thời gian trả kết quả ngắn (trong vòng 24-48h), do đó có thể giải quyết

về vấn đề lo lắng của thai phụ khi siêu âm phát hiện được những bấtthường thai nhi hoặc có rất ít ngày để đưa ra quyết định chấm dứt thai

kỳ nếu thực hiện kỹ thuật Karyotype đơn thuần như trước kia [98]

 PN BoBs đã được chứng nhận IVD, có khả năng phát hiện thêm 9 loạiđột biến vi mất đoạn NST thường gặp (tần suất mắc bệnh từ 1/4000-1/20000)

 Là phương pháp có độ chính xác cao: độ nhạy >99% với tỷ lệ dươngtính giả <1%, độ đặc hiệu >98% với tỷ lệ âm tính giả <2% [99]

 Lượng mẫu đầu vào chỉ yêu cầu nồng độ DNA từ 50 - 240 ng

 Giá thành không cao, có thể phù hợp cho nhiều đối tượng có nguy cơcao

* Nhược điểm PN BoBs:

 Không phát hiện được thêm và mất đoạn các vùng NST không bao gồmtrong thiết kế của sản phẩm, các đột biến điểm đơn (point mutation),các đảo đoạn và chuyển đoạn cân bằng, dị bội toàn hệ nhiễm sắc thể(ploidy changes), uniparental disomy (UPD) và chuyển đoạn hòa hợptâm không thể phát hiện được

 Không phát hiện được tất cả các trường hợp khảm

 Nhiễm tế bào máu mẹ cũng là nguyên nhân dẫn đến sai lệch kết quả

 Không phát hiện được các trường hợp đa bội thể

 Kết quả đầu ra chịu ảnh hưởng từ chất lượng và số lượng DNA thuđược trong quá trình tách chiết DNA

1.4 Các nghiên cứu về kỹ thuật Prenatal-BoBs trong chẩn đoán trước sinh

Kỹ thuật Karyotype mặc dù là phương pháp gây tốn thời gian và nhânlực nhưng vẫn được coi là tiêu chuẩn vàng để chẩn đoán trước khi sinh cácbất thường nhiễm sắc thể Tuy nhiên, để chẩn đoán các trường hợp dị bội nóichung, liên quan đến nhiễm sắc thể 13, 18, và 21, thể tam bội, và thể dị bộicủa các nhiễm sắc thể giới tính, karyotype đang được thay thế dần bởi sự rađời của các xét nghiệm dị bội chẩn đoán nhanh (rapid aneuploidy tests -RATs) [89],[90] như QF-PCR, FISH, và MLPA Những bất thường nàychiếm trên 80% của các dị tật nhiễm sắc thể trong chẩn đoán trước sinh [91].Ngoài ra, một số kỹ thuật phân tích nhiễm sắc thể dựa trên microarray(chromosomal microarray-based analysis - CMA), chẳng hạn như kỹ thuật laigen so sánh (array CGH) hoặc các đa hình thái đơn (single nucleotidepolymorphisms, SNPs) cho phép đánh giá các bất thường NST với độ phângiải cao, có thể phát hiện các bất thường có kích thước rất nhỏ [92][93].Tuynhiên CMA có hạn chế là giá thành cao sẽ là vấn đề khó khăn tư vấn di truyềnkhi một số trường hợp có bất thường nhưng không biểu hiện bệnh [94 ] Mặc

dù kỹ thuật RATs ưu điểm hơn so với kỹ thuật karyotype nhưng vẫn có một

số hạn chế [95] Kỹ thuật BoBs (BACs-on-Beads) dựa trên công nghệ sửdụng mẫu dò là các dòng nhiễm sắc thể nhân tạo có chứa các đoạn ngắn DNAcủa người có gắn các hạt bead dùng để phát hiện những dạng lệch bội trên cácNST thường (13, 18, 21) gây nên những hội chứng như Patau, Edward,Down; hay trên NST giới tính (X, Y) gây hội chứng Turner, Klinefelter ;một số hội chứng vi mất đoạn như DiGeorge, Williams-Beuren, Prader -Willi,Angelman, Smith-Magenis, Wolf-Hirschhorn, Cri du Chat, Langer-Giedion,

và Miller-Dieker [96][97] Trong một nghiên cứu của Choy KW và cộng sựtrên 2153 mẫu bệnh nhân từ tháng 1/2010-8/2011 sử dụng kỹ thuật PN BoBs

để phân tích và so sánh với kỹ thuật QF-PCR và Karyotype đã đưa ra kết quả