Đột biến gen col1a1 ở bệnh nhi tạo xương bất toàn

Bệnh tạo xương bất toàn là bệnh di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường. Phần lớn các đột biến làm thay đổi bộ ba acid amin Gly-X-Y, phá vỡ cấu trúc của protein Collagene I. Nghiên cứu được thực hiện nhằm phát hiện các dạng đột biến gen COL1A1 trên bệnh nhi mắc bệnh tạo xương bất toàn. Kết quả nghiên cứu cho thấy 11/15 bệnh nhi được phát hiện có đột biến điểm trên gen COL1A1. Kết luận: Đã phát hiện thành công đột biến điểm trên bệnh nhi Tạo xương bất toàn Việt Nam với tỷ lệ 11/15 bệnh nhi.

Bệnh tạo xương bất toàn (Osteogenesis Imperfecta – OI) là một bệnh di truyền trội trên nhiễm sắc thể thường. Nguyên nhân của bệnh là do đột biến gen COL1A1 tổng hợp collagene týp 1, dẫn đến thiếu hụt hoặc bất thường cấu trúc của phân tử collagene týp 1 gây nên giòn xương, giảm khối lượng xương và bất thường các mô liên kết. Trên lâm sàng, bệnh OI được chia làm 4 thể bệnh khác nhau tùy thuộc vào mức độ nặng nhẹ của bệnh; tuy nhiên giòn xương, gãy nhiều xương, biến dạng nhiều xương là triệu chứng phổ biến của các thể bệnh. Thể I là thể nhẹ nhất, thể III, thể IV là thể trung bình, thể II là thể nặng nhất [1]. Sự phân loại này chỉ mang tính chất tương đối. Với các thể bệnh điển hình, tần suất mắc bệnh vào khoảng 1/15.000- 1/25.000, không phân biệt chủng tộc, giới tính. Hiện nay, Việt Nam chưa có số liệu cụ thể về số người mắc căn bệnh này.
Cho tới năm 2008, khoảng 28 dạng collagene khác nhau được công bố, trong đó collagene I là dạng phổ biến và gặp nhiều nhất ở người. Sự bất thường trong quá trình hình thành protein này là nguyên nhân quan trọng gây bệnh OI. Collagene I xuất hiện tại các mô sẹo, gân hay dây chằng, da, thành động mạch, màng bao sợi cơ hay sợi sụn, đặc biệt là trong xương. Ở người mắc OI, collagen được tổng hợp ít hơn người bình thường hoặc đủ nhưng kém chất lượng. Collagen I được sản xuất và tổng hợp tại tế bào tạo xương (osteoblast), một trong hai yếu tố điều hòa chủ yếu của cấu trúc xương bên cạnh tế bào huỷ xương (osteoclast). Tính đến năm 2007, có khoảng 250 đột biến được tìm thấy ở mỗi gen (COL1A1, COL1A2), chủ yếu là dạng thay đổi một nucleotid, phá vỡ cấu trúc bộ ba Gly-X-Y dẫn đến sự mất đi tính bền vững của protein. Ở Việt Nam chưa có công bố về việc phát hiện các đột biến gen COL1A1 và COL1A2 trên bệnh nhân OI. Bởi vậy, nghiên cứu này được tiến hành tại Trung Tâm nghiên cứu Gen-Protein, Trường Đại học Y Hà Nội nhằm mục tiêu Phát hiện các dạng đột biến gen COL1A1 trên bệnh nhi mắc bệnh tạo xương bất toàn.
II.    ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
1.    Đối tượng
–    15 bệnh nhi được chẩn đoán mắc bệnh Tạo xương bất toàn, thể IV. Bệnh nhi có độ tuổi từ 30 ngày đến 5 tuổi.
–    Bệnh nhi được lấy 2ml máu chống đông EDTA trong điều kiện vô trùng tuyệt đối.
2.    Phương pháp
–    Kỹ thuật tách chiết DNA: DNA được tách chiết từ máu toàn phần bằng phenol- chloroform-isopropanol (25:24:1). Nồng độ và độ tinh sạch của DNA được đo trên máy Nano-Drop, những mẫu DNA đạt giá trị OD 280/260 > 1.8 được sử dụng để phân tích đột biến gen.
–    Kỹ thuật PCR: Toàn bộ 51 exon của gen COL1A1 được khuyếch đại với các cặp mồi đặc hiệu. Thành phần của phản ứng PCR: (thể tích 10ụl) 100ng DNA, 5pmol mồi (primer), 5ụl Goldtaq (GoTaq®Green Master Mix – Promega Catalog#M7123). Chu kỳ nhiệt: 94° C/5phút – (94°C/1 phút – 58°C/1 phút – 72°C/2 phút) x 35 – 72°C/5 phút – Bảo quản ở 15°C.
–    Giải trình tự gen: Sản phẩn PCR đạt yêu cầu sẽ được PCR với một trong hai mồi trước khi tinh sạch bằng alcol để giải trình tự. Sản phẩm PCR sau tinh sạch bằng alcol được hòa trong 20ụl Hi-Di (Hi-Di TM Formamide, AB P/ N 4311320) và giải trình tự trực tiếp trên máy ABI Genetic Analyzer (Applied Biosystems, Foster City, CA).
–    Phân tích đột biến và dự đoán giá trị đột biến: Kết quả được thu thập và xử lý bằng