Y học chính xác – Xu hướng tất yếu trong điều trị bệnh lý

Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ giải trình tự gen đang tạo ra một cuộc cách mạng trong điều trị đích ung thư và các bệnh hiếm gặp. Do đó, cá thể hóa điều trị (Personalized Medicine) trong y học trở thành xu hướng tất yếu và được nhắc đến với khái niệm: Y học chính xác (Precision Medicine), làm thay đổi nhận thức, cách tiếp cận và cả quan điểm về y học hiện đại trên thế giới.

Y học chính xác là gì?

Là việc đưa ra phác đồ điều trị đúng với một bệnh nhân về liều lượng, thời điểm từ các khâu phòng ngừa, chẩn đoán, điều trị và theo dõi. Tất cả đều được thực hiện dựa trên kết quả phân tích thông tin di truyền gen của mỗi bệnh nhân và tình trạng sức khỏe của họ. Thông tin di truyền gen của mỗi bệnh nhân sẽ được phân tích trên hệ thống giải trình tự gen thế hệ mới (NGS).

Những dự án Y học chính xác được triển khai trên thế giới

Năm 2012, Tổ chức National Health Service của Anh đã triển khai dự án “100.000 hệ gen” với mục đích giải trình tự 100.000 hệ gen của người dân, bao gồm cả bệnh nhân mắc ung thư và các bệnh hiếm gặp. Đáng chú ý, trường hợp một nữ bệnh nhân tham gia dự án mắc căn bệnh hiếm gặp chưa được chẩn đoán với tiền sử bị động kinh. Sau khi giải trình tự bộ gen của cô và bố mẹ, các bác sĩ phát hiện cô bị mất một đoạn lặp của gen SLC2A1 – gen giúp hấp thụ đường glucose trong các tế bào não. Sau đó, cô được áp dụng chế độ ăn kiêng nhiều chất béo, vừa đủ protein và ít tinh bột thì không còn hiện tượng động kinh nữa. Hay một trường hợp 3 chị em gái ruột đều mắc ung thư vú mà nguyên nhân sau khi giải trình tự không phải do đột biến trên gen BRCA1 hay BRCA2 như chúng ta thường thấy. Điều này giúp các bác sĩ biết được căn nguyên của bệnh, cơ chế phát sinh và từ đó đưa ra phác đồ điều trị đúng và tận gốc.

Tương tự ở Anh, đầu năm 2015, chính phủ Mỹ đã tài trợ 215 triệu USD cho việc thực hiện dự án Y học chính xác ở các bệnh không truyền nhiễm, hướng đến xây dựng cộng đồng một triệu người sẵn sàng chia sẻ dữ liệu di truyền của mình cho các hoạt động nghiên cứu khoa học.

Với dữ liệu giải trình tự gen cùng với các kỹ thuật di truyền hiện đại, các bác sĩ hoàn toàn có thể sàng lọc được những nguy cơ gây bệnh ngay từ giai đoạn sớm và tiền mắc bệnh; đồng thời, đưa ra phác đồ điều trị phù hợp theo bản đồ gen của bệnh nhân.

Cách tiếp cận của giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) trong Y học chính xác

Kết quả của NGS được ứng dụng trong Y học chính xác (Nguồn: Internet)

• Giải trình tự toàn bộ hệ gen (WGS – Whole Genome Sequencing): WGS có thể phát hiện các biến thể trên toàn bộ bộ gen, bao gồm cả vùng mã hóa và vùng không mã hóa, cho phép phát hiện ra các biến thể mới liên quan đến ung thư như SNVs, thay đổi số lượng bản sao và các biến thể cấu trúc. Hơn nữa, WGS so sánh DNA khỏe mạnh với DNA khối u nên có thể cung cấp cái nhìn toàn diện về những thay đổi trong một khối u nào đó.
• Giải trình tự hệ exome (WES – Whole Exome Sequencing): WES tập trung vào các khu vực mã hóa, chiếm khoảng 1% trong tổng số bộ gen. Có tới 85% các biến thể ung thư được tìm thấy trong exon, do đó, các biến thể phức tạp có thể dễ giải thích hơn. WES cho phép phủ sóng sâu hơn bộ gen, hỗ trợ  xác định các biến thể tần số thấp trong các mẫu khối u không đồng nhất.
• Panel mục tiêu: NGS được sử dụng thường xuyên nhất trong bệnh lý phân tử, tập trung vào các gen cụ thể hoặc vùng gen thường bị đột biến trong ung thư. Cách tiếp cận này mang lại một số lợi ích so với WGS và WES, đó là giảm chi phí giải trình tự, dễ dàng phân tích dữ liệu hơn và tối ưu hóa được bảng gen để chụp các khu vực khó giải trình tự.
• Theo dõi điều trị thông qua DNA của khối u (ctDNA): Trong quá trình phát triển, tế bào ung thư thường xuyên giải phóng các axit nucleic vào trong hệ tuần hoàn, bao gồm các đoạn DNA. Việc giải trình tự thông qua ctDNA trong mẫu sinh thiết lỏng giúp phân tích được cấu hình gen của khối u, ứng dụng trong theo dõi đáp ứng điều trị, phát hiện các đột biến liên quan đến kháng thuốc điều trị và theo dõi tồn dư tối thiểu. Mẫu sinh thiết lỏng được sử dụng là huyết tương, nước tiểu, nước bọt, dịch tràn màng phổi và dịch não tủy. Mẫu huyết tương được sử dụng phổ biến nhất.
• Xác định dấu ấn chỉ thị sinh học cho liệu pháp miễn dịch, sử dụng chất ức chế trạm kiểm soát: Liệu pháp miễn dịch sử dụng tế bào kháng nguyên Lympho – T đang là liệu pháp được phát triển trong điều trị ung thư. Giải trình tự bằng NGS sẽ giúp xác định được bệnh nhân nào có khả năng đáp ứng với phương pháp điều trị.

Tiềm năng và thách thức của Y học chính xác tại Việt Nam

Với sự phát triển của sinh học  phân tử, tế bào gốc và giải trình tự gen người hiện nay, Y học chính xác sẽ giúp mang lại cơ hội được chữa trị hiệu quả, chính xác và tỉ lệ thành công cao hơn cho bệnh nhân. Tuy nhiên, chi phí để thực hiện giải trình tự gen cũng như chi phí điều trị  về sau còn cao.

Ngoài ra, Y học chính xác giúp thúc đẩy sự phát triển cho ngành nghiên cứu và sản xuất thuốc. Hiện nay, các sản phẩm dược được nghiên cứu, thử nghiệm trong phòng thí nghiệm trên động vật, sau đó thử nghiệm lâm sàng trên người trước khi được đưa ra thị trường. Quy trình này vô cùng tốn kém về người, ngân sách và thời gian, thậm chí sau khi đưa ra thị trường có những tác dụng phụ thì phải thực hiện thu hồi và nghiên cứu sản xuất lại. Nhưng với Y học chính xác, khi đã xác định được những dược liệu mà cơ thể bệnh nhân có thể đáp ứng được, ngành dược di truyền có thể sản xuất ra những loại thuốc hỗ trợ điều trị cao, hiệu quả và tiết kiệm thời gian.

Nguồn tham khảo:

https://www.illumina.com/content/dam/illumina-marketing/documents/products/other/ngs-pathology-primer-776-2017-024.pdf

https://khoahocvacongnghevietnam.com.vn/khcn-trung-uong/13410-y-hoc-chinh-xac-xu-huong-moi-cua-y-hoc-hien-dai-.html