Kết quả xác định các đột biến trên các gen mục tiêu liên quan đến bệnh ung thư đại trực tràng.. Trong suốt quá trình phát triển bệnh, các gen gây ung thư và gen ức chế sự hình thành khối
Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được các đột biến đặc trưng trên các gen MLH1, MSH2, MSH6, PMS2…ở bệnh nhân ung thư trực tràng đã được công bố trên NCBI
- Phân tích trình tự các gen kể trên liên quan đến sự bất ổn định vi vệ tinh (MSI) bằng bộ công cụ tin sinh học nhằm hỗ trợ chẩn đoán sớm nguy cơ ung thư trực tràng.
Nội dung nghiên cứu
- Xác định các đột biến trên các gen mục tiêu liên quan đến bệnh ung thư trực tràng: Phân tích trình tự, so sánh với các trình tự tương ứng đã được công bố trên thế giới nhằm xác định các đột biến đặc trưng
- Xây dựng trang web database thông qua phần mềm tin sinh học bao gồm cơ sở dữ liệu và trang web lưu trữ dữ liệu hỗ trợ tiên đoán nguy cơ ung thư trực tràng dựa trên kết quả giải trình tự của các gen khảo sát
TỔNG QUAN
Giới thiệu về ung thư đại trực tràng (UTĐTT)
Theo tổ chức Y tế thế giới, hiện nay bệnh ung thư gây tử vong nhiều hơn cả bệnh tim – mạch vành và đột quỵ Trong đó, UTĐTT là loại ung thư được chuẩn đoán phổ biến thứ ba ở nam giới và thứ hai ở nữ giới [1] Mặc dù độ tuổi 60 – 70 tuổi có tần suất mắc UTĐTT cao nhất, trong những năm gần đây, tần suất UTĐTT ở người trẻ tuổi ( ≤ 50 tuổi) đang có dấu hiệu tăng lên Bệnh nhân UTĐTT trẻ thường được phát hiện ở giai đoạn muộn (giai đoạn III/ IV) so với nhóm bệnh nhân lớn tuổi nên có tiên lượng rất kém [2,3]
Ung thư đại trực tràng (UTĐTT) là bệnh lý khá phổ biến trên thế giới và hàng đầu tại Việt Nam, mỗi năm có gần 800.000 người mới mắc ung thư đại tràng và khoảng nửa triệu người chết vì bệnh này [4] Ở Bắc Mỹ và Châu Âu, số người chết vì bệnh đứng thứ 2 sau ung thư vú và phổi ở nữ [5] Tỷ lệ mắc UTĐTT khác nhau đáng kể giữa các vùng trên thế giới Ở các nước phát triển tỷ lệ này cao gấp 4-10 lần các nước đang phát triển [6] Ở Việt Nam, UTĐTT đứng thứ 5 sau ung thư dạ dày, phổi, vú và ung thư vòm họng Theo thống kê của bệnh viện K, tỷ lệ mắc ung thư đại trực tràng là 9% tổng số bệnh nhân ung thư [7] Có nhiều yếu tố nguy cơ ảnh hưởng tới UTĐTT như: địa lý, chế độ ăn uống, vai trò của muối mật, pH phân, nghề nghiệp và hội chứng đa polyp gia đình [8]
Những đột phá trong việc phát triển hệ thống xử lý đồ họa đã mang lại tiềm năng lớn cho việc chẩn đoán và phát hiện UTĐTT Gần đây, trong việc xử lý kỹ thuật số, việc sử dụng công nghệ tin sinh học đã thu hút sự chú ý đáng kể để sử dụng trong chẩn đoán hiệu quả các loại ung thư khác nhau, đặc biệt là ung thư đại trực tràng (CRC), được coi là một trong những nguyên nhân chính gây tử vong liên quan đến ung thư trên toàn thế giới Với việc sàng lọc thường xuyên, ung thư ruột kết có thể được phát hiện sớm, khi điều trị hiệu quả hơn với bộ công cụ CAD với những tiến bộ gần đây là công cụ phát hiện hiệu quả để phát hiện ung thư polyp đại tràng Hay
4 như công cụ hỗ trợ (PDS) dựa vào kết nối internet để hỗ trợ quyết định sàng lọc UTĐTT bằng cách xét ngiệm máu ẩn trong phân Ngoài ra trên thế giới có rất nhiều bộ công cụ dữ liệu để chẩn đoán UTDDTT như: công cụ iStar (Inferring Super- Resolution Tissue Architecture), được phát triển bởi nhóm nghiên cứu tại Trường Y khoa Perelman thuộc Đại học Pennsylvania-Hoa Kỳ, công cụ Transformer… Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng các phần mềm và bộ công cụ máy tính như: Phần mềm Clustal X, Phần mềm Sea View, Ngôn ngữ lập trình R
UTĐTT phát sinh từ biểu mô đại trực tràng là kết quả của sự tích tụ các thay đổi di truyền trong các gen gây ung thư xác định và các gen ức chế khối u (Tumour suppressior genes-TGS)
Hình 1 Tỉ lệ tử vong do các loại ung thư khác nhau trên thế giới
Các yếu tố dẫn đến UTĐTT
Khoảng 20% những người ung thư đại trực tràng có ít nhất một người thân trong gia đình cũng bị ung thư đại trực tràng Nếu một người có người thân bị ung thư đại trực tràng thì nguy cơ bị bệnh tăng lên gấp hai lần [9] Đối với người có tuổi dưới 45 nếu có từhai người thân bị bệnh ung thư đại trực tràng thì nguy cơ tăng lên gấp năm lần [10]
Việc ăn quá nhiều các loại thịt đỏ như thịt bò, thịt trâu, thịt chó, thịt dê, sẽ làm tăng nguy cơ ung thư đại trực tràng Nguyên nhân là do các loại thịt đỏ khi được chế biến ở nhiệt độ cao sẽ làm sản sinh ra các acid amin dị vòng HCAs và PAHs Các Acid Amin này sẽ phản ứng với protein, creatinin, đường, phát sinh thành các biểu mô bất thường hình thành nên ung thư [11]
1.2.3 Ăn nhiều thực phẩm muối, lên men
Thực phẩm muối, lên men thường xuất hiện trong bữa ăn hàng ngày Chúng giúp bữa ăn ngon miệng hơn, chống ngán Tuy nhiên, các loại thực phẩm muối chua như kim chi, dưa muối, cà muối, nếu không được muối kỹ sẽ chứa rất nhiều muối nitrit Chúng sẽ kết hợp với các amin bậc 2 trong thực phẩm và biến đổi thành nitrosamin có khả năng gây ung thư, đặc biệt là các bệnh ung thư đường tiêu hóa
1.2.4 Ăn nhiều đồ ăn chế biến sẵn Đồ ăn nhanh, đồ ăn chế biến sẵn ngày càng phổ biến trong cuộc sống bởi chúng tiện lợi, ngon miệng, đáp ứng nhu cầu của cuộc sống bận rộn Tuy nhiên, đồ ăn nhanh, đồ ăn chế biến sẵn chưa bao giờ có lợi có sức khỏe Trong các loại thực ăn chế biến sẵn như xúc xích, lạp xưởng, thịt xông khói, có hàm lượng natri nitrit rất cao Đây là chất độc gây nên các bệnh về tiêu hóa, trong đó có ung thư đại trực tràng
1.2.5 Bia rượu, thuốc lá Đồ uống có cồn có thể yếu tố thuận lợi cho khối u đại trực tràng (ĐTT) hình thành và phát triển thông qua nhiều cơ chế trực tiếp lẫn gián tiếp Rượu ethanol có thể gây ra sự tăng sản của tế bào dẫn đến việc hình thành các khối u Rượu, bia, thuốc
6 lá không chỉ là thủ phạm gây nên ung thư đại trực tràng mà còn liên quan đến rất nhiều bệnh ung thư khác [12][13][14] Trong thuốc lá có chứa hơn 7000 chất độc hại, trong đó có 69 chất gây ung thư ảnh hưởng trực tiếp đến người hút thuốc và người hít phải khói thuốc Người hút thuốc lá sẽ có nguy cơ mắc bệnh ung thư đại tràng cao gấp nhiều lần nếu kèm theo thói quen thường xuyên uống rượu bia [15]
1.2.6 Ít hoạt động và thể lực béo phì
Mạch chậm lúc nghỉ ngơi có liên quan tỉ lệ nghịch với UTĐTT (mạch chậm – nguy cơ UTĐTT cao hơn) Những phát hiện này giúp giải thích sự tăng tỉ lệ mắc UTĐTT ở nhóm định cư tại thành phố và nơi có điều kiện kinh tế phát triển Tuy nhiên, cơ chế bảo vệ của hoạt động thể lực và cân bằng năng lượng âm vẫn chưa rõ ràng Béo phì là nguyên nhân gây ra nhiều bệnh như: gan nhiễm mỡ, cao huyết áp, tiểu đường, mỡ máu và ung thư đại trực tràng Người bệnh béo phì có nồng độ insulin và cholesterol trong máu cao Điều này khiến lượng cholesterol trong tế bào miễn dịch cũng tăng, làm giảm khả năng tiêu diệt tế bào gây hại, tăng nguyên cơ hình thành các tế bào đột biến Mặt khác, insulin tăng cao sẽ làm giảm khả năng miễn dịch và tăng sinh tế bào ung thư trong cơ thể [16].
Những tổn thương tiền UTĐTT
1.3.1 Viêm loét đại tràng chảy máu
Viêm loét đại tràng kéo dài hay còn gọi là viêm loét đại tràng mãn tính là tình trạng viêm đại tràng kéo dài trên 3 tháng và thường xuyên lặp đi lặp lại Bệnh ở trường hợp nhẹ chỉ ở dạng xung huyết, viêm dợt ít triệu chứng Bệnh ở mức độ nặng hơn sẽ xuất hiện các cơn đau, chảy máu đường ruột, ảnh hưởng đến cuộc sống của người bệnh
Hình 2: Tình trạng viêm loét đại tràng (Nguồn: Internet)
Nếu không được điều trị sớm, bệnh sẽ gây ra các vết loét ngày càng sâu và lan rộng, ăn sâu vào niêm mạc đại tràng Từ các vết loét này tế bào ung thư sẽ dần dần phát triển, hình thành nên các khối u trong thành đại tràng Ngoài ra, viêm loét đại tràng mãn tính không điều trị sớm cũng là nguyên nhân gây suy nhược cơ thể, giãn đại tràng, thủng đại tràng, teo đét niêm mạc
Polyp đại tràng là một khối các tế bào hình thành trên niêm mạc đại tràng tạo thành khối u Hầu hết các Polyp đại tràng là khối u lành tính, vô hại, không ảnh hưởng đến sức khỏe người bệnh Tuy nhiên, theo thời gian, một số Polyp đại tràng có thể phát triển thành ung thư, gây tử vong cho bệnh nhân nếu không được điều trị kịp thời Theo như nghiên cứu, Polyp có kích thước trên 2 cm và có tuổi từ 10 – 15 năm có nguy cơ cao phát triển thành ung thư Số lượng Polyp càng nhiều thì khả năng phát triển thành ung thư càng cao
Bất cứ ai cũng có thể xuất hiện Polyp đại tràng Bệnh thường không có triệu chứng khiến người bệnh không thể phát hiện Để phát hiện bệnh người bệnh chỉ có cách tầm soát thường xuyên bằng phương pháp nội soi đại tràng Nếu được phát hiện sớm, các Polyp có thể cắt bỏ an toàn Đây cũng là một bước quan trọng giúp bạn tầm soát ung thư đại tràng
Các phương pháp sàng lọc phát hiện sớm UTĐTT
Ung thư đại trực tràng (UTĐTT, Colorectal cancer – CRC) là bệnh ung thư phổ biến trên thế giới và tại Việt Nam nên phẫu thuật được cho là giải pháp chính để điều trị bệnh trong giai đoạn sớm Tuy nhiên, phần lớn các trường hợp bệnh được phát hiện đã ở giai đoạn di căn, không thể chữa trị Tầm soát là quá trình tìm phát hiện ung thư đại tràng ở bệnh nhân không có triệu chứng Một polyp đại trực tràng cần thời gian 10-15 năm để có thể phát triển thành ung thư Do đó khám sàng lọc có ý nghĩa quan trọng giúp chẩn đoán sớm và điều trị ung thư đại trực tràng
1.4.1 Sàng lọc bằng phương pháp xét nghiệm phân
Do các polyp lớn và đặc biệt các khối u đại trực tràng phát triển to lên, chúng dễ bị tổn thương khi cọ xát với phân, gây chảy máu vi thể (hiếm khi nhìn thấy bằng mắt thường) và máu này sẽ dính theo phân đi ra ngoài Xét nghiệm tìm máu trong phân là xét nghiệm ít xâm lấn nhất, đơn giản, dễ làm với chi phí thấp được khuyến cáo trong sàng lọc ban đầu ung thư đại tràng Xét nghiệm có thể tiến hành tại nhà, người bệnh chỉ cần đại tiện ra bô sau đó lấy mẫu phân vào ống xét nghiệm và gửi đến phòng xét nghiệm Tuy nhiên, máu trong phân có thể do nhiều nguyên nhân khác nhau như polyp, ung thư, viêm loét đại trực tràng, trĩ… Do đó nếu xét nghiệm dương tính, thì bước tiếp theo bắt buộc phải nội soi đại trực tràng để chẩn đoán xác định Có
2 loại xét nghiệm để tìm máu trong phân bao gồm:
- Xét nghiệm tìm máu tiềm ẩn trong phân (Fecal occult blood test): Phát hiện sắt, hemoglobin protein là thành phần trong hồng cầu của người khi bị vỡ Xét nghiệm này có thể bị tăng tỷ lệ dương tính giả nếu bạn ăn nhiều thịt đỏ
- Xét nghiệm hóa miễn dịch phân (Fecal immunochemical test): Phát hiện chính xác tế bào máu của người trong phân Xét nghiệm này thường được khuyến cáo thực hiện nhằm giảm thiểu sai số dương tính giả Xét nghiệm này có thể làm hàng năm, để xác định bạn có nguy cơ với ung thư đại tràng hay không Nếu âm tính có nghĩa là bạn nguy cơ thấp bị ung thư đại tràng Tuy nhiên xét nghiệm này hiện nay còn chưa phổ biến tại Việt Nam
- Xét nghiệm ADN trong phân (stool ADN test): Phát hiện các bất thường ADN do đột biến gen của các tế bào ung thư đại trực tràng Xét nghiệm này cũng chưa được phổ biến tại Việt Nam
1.4.2 Sáng lọc bằng phương pháp chẩn đoán qua hình ảnh
Nội soi đại tràng sigma ống mềm (Sigmoidoscopy): Là kỹ thuật xâm nhập có thể đánh giá trực tiếp tổn thương và can thiệp sinh thiết khối u hoặc cắt bỏ các polyp
Nội soi đại tràng: Nội soi tiêu chuẩn quang học (Colonoscopy optical- standard) bằng ống mềm để đánh giá toàn bộ đại tràng và trực tràng, có thể sinh thiết khối u hoặc cắt bỏ các polyp nếu phát hiện Nội soi là xét nghiệm sàng lọc được khuyến cáo nên làm 10 năm 1 lần
Nội soi thực tế ảo bằng cắt lớp vi tính (Colonoscopy virtual- Radiological):
Là kỹ thuật không xâm nhập, dùng trong những trường hợp bệnh nhân không muốn hoặc không thể nội soi đại trực tràng ống mềm Tuy nhiên không thể sinh thiết khối u hoặc cắt polyp
Nội soi đại tràng được khuyến khích thực hiện như một xét nghiệm sàng lọc cả ung thư giai đoạn đầu và polyp tuyến Tuy nhiên, nó có một số hạn chế bao gồm tỷ lệ bỏ sót polyp cao đối với các polyp nhỏ hơn (