Tạo dòng và thiết kế vector biểu hiện gen mã hóa yếu tố viii của người

ĐẶT VẤN ĐỀ 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh Hemophilia hay còn gọi là bệnh ưa chảy máu Đây là một bệnh di truyền do thiếu hụt hay bất thường chức năng của các yếu tố đụng mỏu huyết tương, như các yếu tố VIII, IX hay[.]

1 ĐẶT VẤN ĐỀ Bệnh Hemophilia hay gọi bệnh ưa chảy máu Đây bệnh di truyền thiếu hụt hay bất thường chức yếu tố đụng mỏu huyết tương, yếu tố VIII, IX hay XI Bệnh đặc trưng thời gian đụng mỏu kéo dài tăng nguy chảy máu Biểu lâm sàng chủ yếu xuất huyết Xuất huyết tự nhiên sau chấn thương nhẹ Đặc điểm xuất huyết đỏm mỏu bầm da, tụ máu cơ, chảy máu khớp Tỷ lệ mắc bệnh Hemophilia nước khác tần suất chung khoảng 30- 100/1.000.000 dân [40 Ở nước ta, theo thống kê Viện Huyết học Truyền máu TW có khoảng 5.000 bệnh nhân Hemophilia phát điều trị đặc hiệu khoảng 20% trường hợp [26,53] Hemophilia bệnh di truyền lặn liên quan đến giới tính, gen bệnh nằm nhiễm sắc thể X Người mẹ mang gen bệnh có khả truyền bệnh cho 50% trai họ, chủ yếu bệnh nhân nam Có loại Hemophilia, giảm yếu tố VIII gây bệnh Hemophilia A, thiếu hụt yếu tố IX gây Hemophilia B bất thường yếu tố XI gây bệnh Hemophilia C Trong đó, bệnh Hemophilia A phổ biến cả, chiếm khoảng 85%, Hemophilia B chiếm 15-20% trường hợp [9,38] Tần suất mắc bệnh Hemophilia A 1/5.000 trẻ trai Ở bệnh nhân thể nặng, nồng độ protein yếu tố VIII máu thấp, chiếm ≤ 1% so với người bình thường (nồng độ yếu tố VIII bình thường 200 ng/ml Việc chẩn đốn xác điều trị sớm có ý nghĩa quan trọng để hạn chế tối đa tình trạng chảy máu giảm thiểu khả trở thành tàn tật nhằm đưa bệnh nhân hòa nhập với cộng đồng Điều trị Hemophilia bao gồm: điều trị chảy máu, điều trị dự phịng phục hồi chức năng, việc sử dụng chế phẩm thay đóng vai trò chủ chốt Trong năm vừa qua, có nhiều tiến điều trị bệnh truyền máu tồn phần, huyết tương, huyết tương tươi đơng lạnh, tủa lạnh yếu tố VIII, yếu tố cô đặc độ tinh khiết thấp đến yếu tố cô đặc độ tinh khiết cao Nhưng biết sản phẩm có nguồn gốc từ máu thường có giá thành đắt, thời gian bán hủy ngắn nên phải tiêm tĩnh mạch đặn nguồn cung hạn hẹp nhu cầu điều trị ngày gia tăng; sản phẩm có nguồn gốc từ máu khơng phải tuyệt đối an tồn, tiến y học cho phép loại bỏ hầu hết nguy gây bệnh có sản phẩm kể Bệnh nhân sử dụng phương pháp điều trị có nguy tiềm ẩn mắc bệnh lây nhiễm qua đường truyền máu HIV, HBV, HCV… Năm 1999, theo hiệp hội Hemophilia giới công bố tỷ lệ nhiễm HIV bệnh nhân Hemophilia A điều trị tủa yếu tố VIII Venezuela 40% Một nghiên cứu khác thực số nước cho thấy 80% bệnh nhân Hemophilia bị nhiễm virus viêm gan truyền máu chế phẩm máu Ở Việt Nam, nghiên cứu Nguyễn Thị Mai cho thấy 32,9% bệnh nhân Hemophilia bị nhiễm HCV điều trị chế phẩm từ máu [9] Như việc sử dụng chế phẩm thay điều trị bệnh Hemophilia A đóng vai trò đặc biệt quan trọng mang lại lợi ích thiết thực Trên giới với phát triển khoa học kỹ thuật thành tựu công nghệ gen, nước tiên tiến sản xuất thành công yếu tố VIII tái tổ hợp áp dụng điều trị Ưu điểm sinh phẩm hàm lượng yếu tố VIII cao, có hiệu rõ rệt, dễ bảo quản, đặc biệt không chứa yếu tố nguy gây bệnh truyền nhiễm Vì yếu tố VIII tái tổ hợp ngày ứng dụng cách rộng rãi để điều trị Hemophilia A Trong năm gần đây, có nhiều thử nghiệm lâm sàng người điều trị Hemophilia A liệu pháp gen đem lại triển vọng đầy hứa hẹn cho bệnh nhân Hemophilia A Việt Nam nước có tỉ lệ mắc bệnh Hemophillia A cộng đồng cao Phương pháp điều trị nước ta sử dụng yếu tố VIII máu toàn phần (truyền trực tiếp tách chiết) tốn hiệu không cao Chính việc nghiên cứu đề tài Tạo dòng thiết kế vector biểu gen mã hóa yếu tố VIII người việc làm cần thiết có ý nghĩa khoa học thực tiễn, mang tính nhân đạo, đem lại hiệu kinh tế cao Đây tiền đề quan trọng cho nghiên cứu nhằm mục đính sản xuất yếu tố VIII tái tổ hợp ứng dụng điều trị bệnh Hemophilia A nước ta Do tiến hành đề tài với mục tiêu: Lựa chọn được vùng gen mã hóa yếu tố VIII thích hợp với đầy đủ chức Thiết kế vector biểu hiện mang đoạn gen mã hóa yếu tố VIII đã được lựa chọn CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 TÌNH HÌNH MẮC BỆNH TRONG VÀ NGỒI NƯỚC Hemophilia bệnh rối loạn đụng mỏu di truyền hay gặp Theo thống kê tổ chức Hemophilia giới, có khoảng 250.000 bệnh nhân mắc bệnh hemophilia có khoảng 50.000 điều trị đặc hiệu Tại Việt Nam, theo thống không đầy đủ nước ta có khoảng 5000 bệnh nhân hemophilia Theo số liệu điều tra từ năm 1994-1996 tình hình bệnh Hemophilia Miền Bắc Việt Nam cho thấy tỷ lệ bệnh hemophilia 25-60/1.000.000 dân [21] Tỷ lệ mắc bệnh Hemophilia gần giống cỏc vựng, cỏc nước, chủng tộc [29] Bệnh Hemophilia A hay gặp nhất, chiếm tới 85%, Hemophilia B chiếm 14% [21] Tại Viện Huyết học truyền máu Trung ương, với đời trung tâm điều trị Hemophilia, số bệnh nhân đến khám điều trị tăng lên đáng kể Đến trung tâm quản ý khoảng 500 bệnh nhân Hemophilia địa phương khác nhau, Hemophilia A chiếm 85%, 13,16% Hemophilia B lại bệnh nhân bị bệnh rối loạn đụng mỏu khỏc [44] Các bệnh nhân đến trung tâm Hemophilia hỏi bệnh, thăm khám lâm sàng xét nghiệm chuyên khoa để chẩn đoán xác định, lập hồ sơ theo dõi quản lý Sau bệnh nhân điều trị chế phẩm máu (Cryo, huyết tương tươi đông lạnh Yếu tố VIII tủa lạnh cho bệnh Hemophilia A huyết tương tươi đông lạnh cho bệnh hemophilia B sản xuất từ huyết tương tươi người khoẻ mạnh cho máu Viện Huyết học Truyền máu Trung ương Tuy nhiên tình trạng lây lan bệnh nhiễm trung theo đường máu, đặc biệt HIV/AIDS virut viêm gan, đòi hỏi phải có q trình sàng lọc cẩn thận đảm bảo an toàn truyền máu Do vậy, lý làm tăng giỏ cỏc chế phẩm từ máu, gây khó khăn cho bệnh nhân cơng tác điều trị Hạn chế số bệnh nhân đến viện để điều trị thường xuyên 1.2 LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU BỆNH HEMOPHILIA A Từ thời kỳ cổ đại loài người biết đến bệnh mỏu khú đụng, nhiên tên gọi thức cho Trong văn tự cổ người Do thái từ kỷ thứ II trước công nguyên miêu tả đứa trẻ chết chảy máu không cầm sau cắt bao quy đầu Bác sỹ người Ả rập- Albucasis miêu tả đứa trẻ bị chết chảy máu vết thương nhỏ Bệnh mỏu khú đụng nhận thấy có tính di truyền hàng trăm năm qua hệ gia đỡnh.Vào năm 1880 người ta phát bệnh mỏu khú đụng di truyền liên kết với giới tính, vào thời điểm nhà khoa học nhận thấy có nam giới mắc bệnh khơng có khả truyền bệnh cho trai, gái bệnh nhân mang gen bệnh truyền cho trai Hình 1.1: Phả hệ di truyền bệnh Hemophilia A Hồng gia Bệnh Hemoliphia cịn biết đến bệnh Hồng Gia nữ hoàng Anh Victoria 1838-1901 mang gen bệnh truyền cho nhiều Hồng Gia khác (hình 1.1) [58] * Hành trình tìm nguyên nhân tiến điều trị bệnh: Trong kỷ XX, cỏc bỏc sỹ tập trung tìm nguyên nhân gây bệnh Trước họ cho mạch máu người mỏu khú đụng dễ vỡ người bình thường Năm 1925 tìm nguyên nhân gây bệnh Von Willebrand (cũng bệnh máu chảy kéo dài) Năm 1930 phát vai trò tiểu cầu việc làm đụng mỏu Năm 1937 Patex Taylor bác sỹ Trường Đại học Harvard tìm chất có plasma đóng vai trũ đụng mỏu gọi AntiHemophilic globulin Trước năm 1960, bệnh Hemophilia số bệnh mỏu khỏc chữa cách truyền bổ xung máu 100% plasma tươi Tuy nhiên yếu tố VIII có nên khơng làm cầm máu người thể nặng kết họ bị tử vong Trong thập niên 1960 xác định yếu tố làm đụng mỏu Năm 1964, báo cáo khoa học miêu tả rõ ràng yếu tố làm đụng mỏu vai trò chúng trỡnh đụng mỏu Cũng năm này, Pool cộng mô tả phương pháp đơn giản tập trung yếu tố VIII dạng tủa lạnh Dạng điều chế sử dụng rộng rãi cho bệnh nhân Hemophilia, tạo khả phẫu thuật điều trị chảy máu cho bệnh nhân ngoại trú Đến cuối thập niên 1960, yếu tố VIII cô đặc tinh khiết tạo Gần sản phẩm điều trị tinh khiết cao sản xuất từ huyết tương người kỹ thuật sắc ký lực miễn dịch sử dụng nhiều yếu tố tái tổ hợp lần ghi nhận White cộng năm 1988 [9] Các chế phẩm hạn chế nhiều nguy nhiễm bệnh truyền qua đường máu, nồng độ yếu tố VIII cao, dễ bảo quản sử dụng, tạo điều kiện thuận lợi cho bệnh nhân tự điều trị nhà * Diễn biến lịch sử tiến điều trị bệnh nhân Hemophilia A yếu tố tái tổ hợp [12] Năm 1984: clone thành công yếu tố VIII Năm 1992: sản xuất chế phẩm yếu tố VIII tái tổ hợp Năm 1995-1996: chuyển yếu tố VIII adenovirus hệ thống sang chó chuột Năm 1998-2001: bắt đầu thử nghiệm lâm sàng người điều trị bệnh Hemophilia liệu pháp gen Năm 2003: sản xuất yếu tố VIII tái tổ hợp với đặc tính phát triển 1.3 SINH LÝ HỌC Hệ thống yếu tố VIII người bình thường, huyết tương có ba hoạt tính khác nhau: - Chỉnh lý thời gian đông huyết tương yếu tố VIII đụng mỏu định (Factor VIII congulation- FVIIIc) - Bị tủa kháng thể dị loài gọi kháng nguyên liên quan đến yếu tố VIII( Factor VIII Related Antigen: FVIII-R.Ag) - Điều chỉnh tình trạng chảy máu bệnh Willebrand (Factor VIII Related Willebrand: FVIII-RW) 1.4 BỆNH HEMOPHILIA A Bệnh Hemophilia A bệnh rối loạn đụng mỏu di truyền khiếm khuyết gen tổng hợp yếu tố VIII dẫn đến giảm nồng độ hoạt tính yếu tố VIII máu 1.4.1 Đại cương đụng mỏu Đụng máu trình chuyển từ thể lỏng thành thể đặc, chuyển fibrinogen thành fibrin không hòa tan Các sợi fibrin trùng hợp với tạo mạng lưới fibrin giam giữ thành phần máu máu đông lại Cục máu đông hình thành có tác dụng bịt kín chỗ tổn thương Bình thường máu mơ có chất gõy đụng chất chống đông, chất gõy đụng dạng tiền chất không hoạt động nờn mỏu không đông Khi mạch máu bị tổn thương hoạt hóa yếu tố đụng mỏu làm cho máu đông lại 1.4.2 Các yếu tố đụng mỏu Hội nghị quốc tế năm 1959 đụng mỏu, quy định tên gọi yếu tố đụng mỏu chữ số La mó Cú 12 yếu tố đụng mỏu: - Yếu tố I : Fibrinogen - Yếu tố II : Prothrombin - Yếu tố III : Prothrombin mô yếu tố mô - Yếu tố IV : Ion canxi - Yếu tố V : Proaccelerin: yếu tố không ổn định - Yếu tố VII : Proconvectin: yếu tố ổn định - Yếu tố VIII : Yếu tố chống Hemophilia A - Yếu tố IX : Yếu tố chống Hemophilia B; yếu tố Christmas - Yếu tố X : Yếu tố Stuart - Yếu tố XI : Yếu tố tiền thromboplastin huyết tương Yếu tố chống Hemophilia C - Yếu tố XII : Yếu tố Hageman- yếu tố chống Hemophilia D Yếu tố ổn định fibrin Gần đây, phát hai protein huyết tương xếp vào cỏc nhúm yếu tố đụng mỏu huyết tương [6]: - Prekallikrein - Kininogen trọng lượng phân tử cao Quá trình đụng mỏu huyết tương kết hợp hai đường đụng mỏu nội sinh đụng mỏu ngoại sinh Các hoạt động enzym chuỗi phản ứng nối tiếp dẫn tới hình thành thrombin chuyển fibrinogen thành fibrin Trong yếu tố VIII tham gia đồng yếu tố Hình 1.2: Sơ đồ đụng mỏu theo đường nội ngoại sinh 1.4.3 Quy luật di truyền Hemophilia bệnh di truyền lặn liên kết với giới tính X khơng có alen tương ứng NST Y 10 Hình 1.3: Kiểu gen kiểu hình bố mẹ thế hệ Cơ chế di truyền bệnh: - Gen đột biến có sẵn nhiễm sắc thể X mẹ truyền bệnh cho trai, truyền gen bệnh cho gái trạng thái dị hợp tử, người gái dị hợp tử xây dựng gia đình sinh lại truyền bệnh cho trai gái trạng thái dị hợp tử - Do đột biến phát sinh trình tạo giao tử bố mẹ: thường chiếm khoảng 1/3 trường hợp Hemophilia Tỉ lệ đột biến gây bệnh Hemophilia xẩy x 106 gen giao tử hệ [7] 1.4.4 Chẩn đoán 1.4.4.1 Chẩn đoán xác định - Tiền sử gia đình có người mắc bệnh - Triệu chứng lâm sàng: thể khác bệnh nhân, triệu chứng chảy máu chủ yếu Hội chứng chảy máu xảy vào lúc đẻ, thường xuất trẻ tập đi, lúc trẻ xuất nốt điểm tụ máu Trong thể xuất huyết nhẹ, xuất huyết xảy sữa rụng nhổ Bệnh nặng triệu chứng xuất huyết xuất sớm Các đặc điểm xuất huyết hay gặp bệnh nhân Hemophilia là: xuất sau chấn thương dù nhẹ, nhổ hay sau phẫu thuật có khả tự cầm máu, thường hay tái phát nơi định như: + Các khớp: triệu chứng hay gặp chảy máu khớp, dẫn đến viêm khớp + Các vết thương da