Bệnh mắt di truyền (inherited eye disease) là một nhóm bệnh ảnh hưởng đến các cấu trúc khác nhau của mắt như võng mạc, thần kinh thị giác, giác mạc và thủy tinh thể, phần lớn do đột biến gen gây ra. Xét nghiệm gen là cần thiết để chẩn đoán xác định, xác định kiểu di truyền và cung cấp thông tin cho gia đình bệnh nhân, và bác sĩ nhãn khoa đóng vai trò quan trọng.
Xét nghiệm di truyền được thực hiện với các mục đích sau:
Xét nghiệm bao gồm “xét nghiệm vì mục đích lâm sàng” và “xét nghiệm dựa trên nghiên cứu”, khác nhau về mục đích, chi phí và độ chắc chắn của kết quả.
Các nguyên tắc sau đây là hướng dẫn khi thực hiện xét nghiệm di truyền.
Kết quả xét nghiệm được trả về dưới ba loại.
| Kết quả | Ý nghĩa |
|---|---|
| Dương tính | Phát hiện đột biến gây bệnh |
| Âm tính | Không phát hiện đột biến trong vùng mục tiêu |
| VUS (biến thể có ý nghĩa không rõ) | Mối liên quan giữa đột biến và bệnh chưa được xác lập |
VUS cần được giải thích và xem xét thêm bởi chuyên gia, không thể sử dụng làm căn cứ chẩn đoán nếu chỉ dựa vào kết quả đó.
VUS là kết quả mà mối liên quan giữa đột biến và bệnh hiện chưa rõ, không thể xác định là “dương tính” hay “âm tính”. Cần có sự giải thích của chuyên gia tư vấn di truyền hoặc bác sĩ chuyên khoa di truyền nhãn khoa, và có thể được phân loại lại thông qua cập nhật cơ sở dữ liệu hoặc xét nghiệm bổ sung cho gia đình.
Dưới đây là các thuật ngữ thường dùng trong lâm sàng nhãn khoa.
Tổng quan về các phương pháp xét nghiệm di truyền chính được trình bày dưới đây.
| Phương pháp xét nghiệm | Đối tượng | Đặc điểm |
|---|---|---|
| Phân tích karyotype nhiễm sắc thể | Số lượng và cấu trúc nhiễm sắc thể | Phát hiện bất thường nhiễm sắc thể quy mô lớn |
| Microarray nhiễm sắc thể | Biến thể số lượng bản sao DNA | Phát hiện màng mạch tân sinh với độ phân giải cao |
| FISH | Trình tự nhiễm sắc thể cụ thể | Hiển thị bằng đầu dò đích |
| Phương pháp Sanger | Một gen đơn | Độ chính xác cao; phù hợp để xác nhận ít biến thể |
| Bảng gen | Nhiều gen | Đánh giá đồng loạt các gen liên quan |
| WES | Toàn bộ exome | Phân tích toàn diện cho các trường hợp chưa xác định chẩn đoán |
| WGS | Toàn bộ hệ gen | Xét nghiệm toàn diện nhất bao gồm cả intron và vùng điều hòa |
| PCR | Trình tự DNA/RNA ngắn | Khuếch đại và xác nhận đột biến cụ thể |
Trong chẩn đoán bệnh di truyền về mắt, nên tiến hành xét nghiệm theo từng bước theo thứ tự sau đây. 1)
Nếu cách tiếp cận theo từng bước panel → WES → WGS không đưa ra được chẩn đoán, các phương pháp bổ trợ như RNA-seq, giải trình tự dài, xét nghiệm chức năng sẽ được xem xét. 1)
Việc phân tích lại dữ liệu exome và bộ gen định kỳ có thể phát hiện các biến thể nguyên nhân chưa được xác định trong lần phân tích đầu tiên, giúp tăng tỷ lệ chẩn đoán lên tới 20% theo các báo cáo. 1)
WES nhắm vào vùng exome mã hóa protein (khoảng 1-2% toàn bộ hệ gen) và có chi phí tương đối thấp. WGS phân tích toàn bộ hệ gen bao gồm intron, promoter và vùng điều hòa, do đó có thể phát hiện các đột biến ở vùng không mã hóa, nhưng chi phí và khối lượng dữ liệu đều lớn hơn.
Nhìn chung, phương pháp tiếp cận theo từng bước: xét nghiệm bảng gen → WES → WGS được khuyến nghị. 1) Đầu tiên, các gen liên quan đến nhóm bệnh nghi ngờ được đánh giá bằng xét nghiệm bảng gen; nếu không chẩn đoán được, tiến hành WES. Nếu vẫn khó chẩn đoán, WGS sẽ được xem xét.
Các cơ sở dữ liệu sau đây được sử dụng để xác định ý nghĩa lâm sàng của đột biến. 1)
Đã được phê duyệt
voretigene neparvovec (Luxturna): Đây là liệu pháp gen nhãn khoa đầu tiên được FDA và EMA phê duyệt vào năm 2017 cho bệnh loạn dưỡng võng mạc di truyền (LCA2) do đột biến gen RPE65. 1) Được thực hiện bằng cách tiêm dưới võng mạc qua vector AAV.
Hiệu quả ở nhóm trẻ em: Trong liệu pháp gen AAV (Giai đoạn III) cho bệnh Choroideremia (đột biến gen CHM), sự ổn định thị lực đã được báo cáo ở nhóm trẻ em. 1)
Giai đoạn nghiên cứu và thử nghiệm
Bệnh Stargardt (đột biến ABCA4): Liệu pháp sử dụng vector AAV kép và oligonucleotide antisense (ASO) đang được tiến hành ở giai đoạn I/II. 1)
Achromatopsia (đột biến CNGA3/CNGB3): Liệu pháp gen sử dụng vector AAV đang được đánh giá ở giai đoạn I/II. 1)
Hội chứng Usher 1B (đột biến MYO7A): Liệu pháp vector AAV kép cho gen lớn đang được tiến hành ở giai đoạn I/II. 1)
Bệnh tách lớp võng mạc liên kết X (đột biến RS1): Liệu pháp sử dụng vector AAV8 đang được đánh giá ở giai đoạn I/II. 1)
Trong liệu pháp gen cho lĩnh vực nhãn khoa, vector AAV (virus liên quan đến adenovirus) là hệ thống phân phối được sử dụng phổ biến nhất. 1) Mắt là vị trí có đặc quyền miễn dịch và có thể thực hiện tiêm tại chỗ ít xâm lấn, do đó trở thành cơ quan đích chính cho liệu pháp gen.
Voretigene neparvovec dành cho LCA2 (bệnh mù bẩm sinh do đột biến RPE65) đã được FDA và EMA phê duyệt vào năm 2017 và có thể sử dụng trên lâm sàng. 1) Các liệu pháp gen cho các IRD khác (bệnh Stargardt, Achromatopsia, hội chứng Usher, v.v.) hiện đang ở giai đoạn I đến III.
