Tin Khoa học - Công nghệ trong nước

Giải trình tự hệ gen các gia đình nạn nhân dioxin phát hiện thấy các đột biến mới tế bào mầm ở người bố bị phơi nhiễm có thể di truyền sang con cái

.

Trong thời kỳ chiến tranh tại Việt Nam, từ năm 1961 đến năm 1972, Hoa Kỳ đã rải hơn 19 triệu gallon (~72 triệu lít) hỗn hợp các chất diệt cỏ, trong đó có cất da cam (Agent Orange, AO) xuống nhiều vùng ở miền Nam Việt Nam. Nồng độ trung bình của 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) hay còn được gọi là dioxin trong chất AO là 13mg/kg, bền hơn rất nhiều so với 2,4D và 2,4,5-T. Thời gian bán hủy của dioxin trong cơ thể người được ước tính từ 7-11 năm. Sau hơn 40 năm, các điểm nóng như xung quanh khu vực sân bay Đà Nẵng và Biên Hòa, nơi có các kho chứa thuốc diệt cỏ khi xưa, vẫn còn ô nhiễm dioxin rất nặng. Nồng độ dioxin trong máu hay trong sữa của người dân sống gần khu vực bị phơi nhiễm được phát hiện thấy tăng cao.

Dioxin là chất cực độc, có thể là nguyên nhân dẫn đến các bất thường về sinh sản và phát triển cá thể, phá hủy hệ miễn dịch và cũng là nguyên nhân hàng đầu dẫn đến ung thư. Dioxin được Tổ chức quốc tế nghiên cứu về ung thư (International Agency for Research on Cancer, IARC) xếp vào nhóm các chất gây ung thư số 1 ở người.

Viện Y học thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Hoa Kỳ đã công nhận 14 bệnh có liên quan đến phơi nhiễm thuốc diệt cỏ (dioxin). Ngoài 14 bệnh đã được Hoa Kỳ công nhận, Bộ Y tế Việt Nam đã xác định thêm 03 bệnh có liên quan, trong đó có dị tật bẩm sinh.

Các đột biến mới dòng tế bào mầm (de novo germline mutations) xảy ra trong quá trình phân bào ở các tế bào sinh dục hay còn gọi là tế bào mầm (germline) của bố mẹ, được phân biệt với các đột biến tế bào sinh dưỡng (soma) xảy trong quá trình phát triển của phôi. Giải trình tự toàn bộ hệ gen và giải trình tự toàn bộ hệ gen biểu hiện (Exome) hiện nay có thể tiến hành ở một gia đình bộ ba, gồm bố-mẹ-con (trio), để tìm ra các đột biến mới de novo.

Nhằm đánh giá tỷ lệ đột biến mới de novo do ảnh hưởng của dioxin lên hệ gen của người, đặc biệt là đối với thế hệ con cái của các cựu chiến binh, trong khuôn khổ của đề tài KHCN-33.06/11-15 (thuộc Chương trình 33 do Bộ Tài nguyên và Môi trường quản lý), đồng thời có hợp tác với các nhà khoa học thuộc Viện RIKEN (Nhật Bản), các nhà khoa học đã tiến hành giải trình tự toàn bộ hệ gen của 9 gia đình nạn nhân bị phơi nhiễm chất da cam/dioxin. Đây là những gia đình bộ ba bố-mẹ-con đầu tiên ở Việt Nam cũng như trên thế giới có bố bị phơi nhiễm với nồng độ dioxin trong máu tăng cao (TEQPCDD/F từ 7,5 đến 69,52 ppt) và mẹ không bị phơi nhiễm, được giải trình tự toàn bộ hệ gen.

Qua nghiên cứu, đã phát hiện được 846 đột biến điểm de novo, 25 đột biến chèn/mất đoạn de novo, 4 đột biến thay đổi cấu trúc de novo và 1 đột biến mất đoạn de novo ở 9 gia đình.

dioxin1
Hình 1: Các đột biến điểm de novo ở con của các nạn nhân bị phơi nhiễm dioxin

Ngoài ra, đã phát hiện được một đột biến mất 2 nucleotide trên nhiễm sắc thể số 13 tại vị trí 105177154 (chr13:g.105177154_55delAT) làm thay đổi cấu trúc của gen RINT1 (RAD50-Interacting Protein 1) ở con của một gia đình. Một đột biến de novo của gen LAMA5 (Laminin Subunit Alpha 5) nằm tại vị trí 60913153 trên nhiễm sắc thể số 10 làm thay đổi amino acid từ Arginine thành Aspactic Acid (chr10. 60913153G>A  -> p.R604D) cũng được tìm thấy ở người con bị bị bệnh chậm phát triển trí tuệ và teo cơ. Đột biến trên gen này được chứng minh là có liên quan đến bệnh loạn dưỡng cơ. Các đột biến de novo đảo đoạn hoặc mất đoạn cũng được tìm thấy trên một số cá thể con của nạn nhân phơi nhiễm chất da cam/ dioxin.

Bằng các phương pháp phân tích tương quan, đã phát hiện được sự liên quan giữa số đột biến điểm de novo và nồng độ của TCDD, PeCDD, TCDD + peCDD, TEQ (PCDD/F) với P tương ứng là (TCDD; P-value = 0.0089, PeCDD; P-value = 0.017, TCDD + PeCDD; P-value = 0.015, TEQ (PCDD/F); P-value = 0.039). Đây là những bằng chứng khoa học mới, đầu tiên cho thấy dioxin có ảnh hưởng đến tỷ lệ đột biến mới dòng tế bào mầm ở những người cha bị phơi nhiễm. Các đột biến này đã di truyền sang thế hệ con cái.

dioxin2
Hình 2: Đột biến de novo đảo đoạn trên nhiễm sắc thể 12.
 dioxin3
Hình 3: Đột biến de novo mất đoạn trên nhiễm sắc thể số 15

Đây là kết quả của đề tài “Nghiên cứu biến đổi gen, nhiễm sắc thể ở những người có nồng độ dioxin trong máu cao” trong Chương trình KHCN-33/11-15, thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường, do Viện Nghiên cứu hệ gen chủ trì và TS. Nguyễn Đăng Tôn làm chủ nhiệm. Đề tài được thực hiện từ năm  2012 đến 2015, đã được nghiệm thu cấp nhà nước đạt mức Khá tháng 02 năm 2015.

Các phát hiện mới trong khoa học của nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí quốc tế uy tín Human Mutation (SCI, IF năm 2017: 5.359) xuất bản tại Hoa Kỳ (https://doi.org/10.1002/humu.23585). Theo dữ liệu năm 2017, tạp chí Human Mutation được ISI xếp hạng 24/171 (Q1) tạp chí về di truyền học và được SCIMAGO xếp thứ 10/100 (Q1) tạp chí về di truyền học lâm sàng (Clinical Genetics).

Nguồn tin: TS. Nguyễn Đăng Tôn & PGS. TS. Nông Văn Hải - Viện Nghiên cứu hệ gen
Xứ lý tin: Minh Tâm

Bản quyền thuộc về Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
Địa chỉ: 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. Email: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.
Khi phát hành lại thông tin trên Website cần ghi rõ nguồn: "Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam".