Bệnh mucopolysaccharidosis iva: tương quan giữa kiểu gen v kiểu hình

Báo cáo nhằm xác định đặc đểm các đột biến của gen GALNS, tìm hiểu mối tương quan giữa chức năng protein đột biến, kiểu gen, kiểu hình và nồng độ KS trong máu và nước tiểu của bệnh nhân mắc bệnh Morquio A. Đối tượng: 5 bệnh nhân được chẩn đoán mắc bệnh Morquio A, trong đó 2 bệnh nhân thể nặng và 3 bệnh nhân thể nhẹ hơn. Phương pháp: Sàng lọc đột biến của gen GALNS bằng kỹ thuật PCR; giẩi trình tự trực tiếp gen GALNS. Hoạt độ enzym GALNS được đo bạch cầu máu ngoại vi và tibroblast. Sử dụng kỹ thuật “high sensitive ELISA” để đo nồng độ KS trong máu và nước tiểu. Kết quả: Các bệnh nhân mắc thể nặng không có hoạt độ enzyme GALNS và các bệnh nhân mắc thể nhẹ hơn có hoạt độ enzym GALNS còn 4,7 đến 8,7% so với bình thường. Một đột biến mất đoạn mới (c.405_422+1del19) và một đột biến cắt nối mới (c. 320-1G > T) được phát hiện. 7 đột biến khác nhau được phát hiện ở 5 bệnh nhân. 5 đột biến kết hợp với thể lâm sàng nặng và 1 đột biến kết hợp với thể lâm sàng nhẹ hơn. Các đột biến đều phù hợp với kiểu hình. Nồng độ KS trong máu và nước tiểu của bệnh nhân Morquio A cao hơn so với người bình thường và tăng cao hơn ở thể lâm sàng nặng so với thể nhẹ. Kết luận: Kết hợp việc phân tích đột biến gen, chức năng enzym với đánh giá lâm sàng và nồng độ KS sẽ giúp dự đoán mức độ nặng của bệnh và để đánh giá kết quẩ điều trị bằng liệu pháp thay thế enzym và gen trị liệu trong tương lai.

Bệnh Morquio A hay là Mucopolysaccharidosis (MPS) IVA là một bệnh ứ đọng thể tiêu bào (lysosomal storage disorder) đặc trưng bởi sự thiếu hụt hoạt độ enzym N-acetyl galactosamine 6-sulfate sulíatase (GALNS). Tỷ lệ mới mắc khoảng 1/200 000 trẻ đẻ sống. Thiếu hụt hoạt độ enzym GALNS dẫn đến sự tích tụ glycosaminoglycan (GAG), cụ thể là keratan sulíate (KS) và chondroitin 6-sulfate (C6S) ở thể tiêu bào khắp cơ thể, đặc biệt là ở mô sụn và củng mạc mắt [7]. Triệu chứng chính của bệnh là loạn sản xương nặng bao gồm: lùn, cứng và xoay ngoài của khớp gối, lồng ngực dô, tổn thương các đốt sống có thể gây di lệch đốt sống. Các triệu chứng khác bao gồm: dây chằng lỏng lẻo, đục củng mạc, gan lách to, bộ mặt thô, giảm thính lực và tổn thương van tim. Bệnh nhân Morquio A không có tổn thương thần kinh trung ương nên phát triển tinh thần bình thường [1,2]. Việc hiểu biết mối tương quan giữa kiểu gen, kiểu hình, chức năng enzyme và marker sinh học có vai trò rất quan trọng giúp chẩn đoán sớm, chính xác nhằm mục đích điều trị sớm [3,4,5,7]. Trong nghiên cứu này, chúng tôi giả thiết rằng bệnh nhân Morquio A thể nặng sẽ có hoạt độ enzyme thấp, các đột biến của gen GALNS gây tổn thương cấu trúc ba chiều hoặc tổn thương trung tâm hoạt động của phân tử protein, và sẽ có nồng độ KS trong huyết thanh và nước tiểu tăng cao hơn. Các bệnh nhân Morquio A thể nhẹ hơn sẽ có hoạt độ enzyme GALNS cao hơn, các đột biến ít gây tổn thương cấu trúc bốn chiều của protein hơn và không gây tổn thương trung tâm hoạt động và sẽ có mức độ tăng nhẹ hơn của KS trong huyết thanh và nước tiểu. Để trả lời cho các giả thiết trên, nghiên cứu này được thực hiện nhằm mục tiêu:
1.    Tìm hiểu đặc điểm các đột biến của gen GALNS ở các bệnh nhân Morquio A.
2.    Tìm hiểu mối tương quan giữa kiểu hình, kiểu gen, chức năng enzyme, và nồng độ KS trong huyết thanh và nước tiểu của các bệnh nhân Morquio A.
II.    ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
1.    Đối tượng
5 bệnh nhân được chẩn đoán là Morquio A, có tuổi từ 5 đến 15 tuổi, trong đó có hai bệnh nhân là anh em ruột trong 1 gia đình (bệnh nhân 3 và 4). Tiêu chuẩn chọn bệnh nhân dựa vào các biểu hiện lâm sàng, giảm hoạt độ enzym GALNS và có đột biến của gen GALNS. Trong 5 bệnh nhân có 2 ca mắc thể nặng; 3 bệnh nhân mắc thể nhẹ.
2.    Phương pháp
Nghiên cứu quan sát mô tả kết hợp với nghiên
cứu cơ bản được tiến hành tại viện Nghiên cứu nhi khoa, bệnh viện Nhi Glennon, Khoa y, Đại học tổng hợp st. Louis, Misouri, Hoa Kỳ. Đề cương nghiên cứu được phê chuẩn bởi hội đồng y đức, Đại học tổng hợp st. Louis. Hoạt độ enzym GALNS từ bệnh phẩm bạch cầu lympho máu ngoại vi hoặc từ tế bào íibroblast của da nuôi cấy của các bệnh nhân được đo bằng máy quang phổ huỳnh quang, kết quả hoạt độ enzym được tính theo protein huyết thanh. Nồng độ GAG trong nước tiểu được đo bằng máy quang phổ sử dụng chất nhuộm dimethylmethylene (DMB). Nồng độ creatinine niệu cũng được đo và tỷ số GAG/creatinine được so sánh với đường cong chuẩn. Đo nồng độ KS trong huyết thanh và nước tiểu bằng phương pháp ELIZA, sử dụng kit “high sensitive KS”.
Bảng 1. Thể lâm sàng và
Phân tích đột biến gen GALNS: DNA được chiết tách từ bạch cầu lympho máu ngoại vi hoặc từ tế bào gai rau nuôi cấy. Gen GALNS bao gồm 14 exon được chia thành 5 đoạn (đoạn 1 gồm exon 1; đoạn 2 gồm từ exon 2 đến exon 4; đoạn 3 gồm từ exon 5 đến 9; đoạn 4 gồm từ exon 10 đến exon 12 và đoạn 5 gồm từ exon 13 đến exon 14). Sản phẩm PCR của các đoạn trên được tinh sạch và giải trình tự trực tiếp.