Dự án Giải trình tự toàn bộ hệ gen cho trẻ sơ sinh tại Anh
Theo một báo cáo trên tạp chí The Lancet, một chương trình thí điểm tại Vương quốc Anh sẽ đánh giá những rủi ro và lợi ích của việc sàng lọc trẻ sơ sinh đối với một số lượng lớn các điều kiện, trong đó có việc ứng dụng công nghệ giải trình tự toàn bộ hệ gen cho trẻ sơ sinh.
Chương trình bộ gen trẻ sơ sinh của Vương quốc Anh (UK Newborn Genomes Programme) vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. Dự án này được tạo ra vào năm ngoái bởi Genomics England để giám sát các kế hoạch thực hiện giải trình tự toàn bộ hệ gen của tối đa 200 000 trẻ sơ sinh.
Việc giải trình tự sẽ được thực hiện như một phần của dự án nghiên cứu trong Dịch vụ Y tế Quốc gia (NHS). Mục đích là để kiểm tra xem liệu việc sàng lọc những đứa trẻ khỏe mạnh đối với một loạt các tình trạng di truyền hiếm gặp có thể cải thiện kết quả hay không. Dự án cũng sẽ đánh giá rủi ro, lợi ích và tính khả thi của việc lưu giữ dữ liệu bộ gen trong suốt cuộc đời của một cá nhân, cũng như liệu dữ liệu có thể được sử dụng để thúc đẩy khám phá và nghiên cứu hay không. Việc tuyển dụng sẽ bắt đầu vào năm 2023.
Xem thêm: Tổng quan về Giải trình tự gen thế hệ mới
“Việc cung cấp toàn bộ trình tự bộ gen cho trẻ sơ sinh có thể biến đổi cuộc phiêu lưu chẩn đoán…đảm bảo trẻ sơ sinh được tiếp cận với các phương pháp điều trị và can thiệp thích hợp sớm hơn nhiều”, Genomics England khẳng định trong tuyên bố của họ về tầm nhìn của mình đối với Chương trình bộ gen sơ sinh. “Giải trình tự toàn bộ hệ gen cũng có thể cho phép các nhà nghiên cứu khám phá và phát triển những cách thức mới để sử dụng y học bộ gen nhằm giúp điều trị và cứu sống—và nó có thể mở ra một tương lai của dịch vụ chăm sóc sức khỏe phòng ngừa, cá nhân hóa.”
Một quá trình tư vấn liên tục có sự tham gia của các chuyên gia và công chúng nói chung sẽ định hình bản chất của nghiên cứu và xác định các biến thể và điều kiện di truyền mà các nhà nghiên cứu sẽ tìm kiếm.
“Chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu xem liệu toàn bộ trình tự bộ gen của tất cả trẻ sơ sinh có thể là một công cụ hữu ích hay không và nếu vậy, phương pháp nào mà công chúng sẽ cảm thấy thoải mái? Dự án là về việc tạo ra bằng chứng; Richard Scott, Giám đốc Y tế tại Genomics England và Chuyên gia tư vấn về Di truyền học Lâm sàng tại Bệnh viện Great Ormond Street (London, Vương quốc Anh) giải thích, các nhà hoạch định chính sách sẽ đưa ra quyết định về cách tiến hành.
Giải trình tự toàn bộ hệ gen cho trẻ sơ sinh đòi hỏi phải lập bản đồ từng cặp trong số 3 tỷ cặp cơ sở hoặc hơn trong bộ gen của con người. Các kết quả sau đó có thể được truy tìm các biến thể gây bệnh.
Khoảng 7000 bệnh hiếm gặp đã được xác định cho đến nay, phần lớn trong số đó là do di truyền. Hầu hết là không thể chữa khỏi.
Tính tổng cộng, các bệnh hiếm gặp ảnh hưởng đến khoảng 350 triệu người trên toàn thế giới, trong đó có 3 triệu người ở Vương quốc Anh.
20 000 gen mã hóa protein được cho là có trong bộ gen của con người.
Trường Đại học Di truyền và Hệ gen Y tế Hoa Kỳ xác định 73 trong số các gen này là có thể hành động về mặt y tế, nghĩa là việc phát hiện ra một đột biến sẽ ảnh hưởng đến quá trình điều trị được đề xuất. Ví dụ, một phụ nữ có đột biến BRCA1 hoặc BRCA2 có khoảng 70% khả năng phát triển ung thư vú ở tuổi 80, điều này đặt ra câu hỏi liệu cô ấy có nên phẫu thuật cắt bỏ vú dự phòng hay không. Đột biến trong cùng một gen cũng có liên quan đến nguy cơ ung thư buồng trứng cao.
Tuy nhiên, Chương trình Bộ gen Trẻ sơ sinh sẽ không sàng lọc các đột biến trong BRCA1 hoặc BRCA2, hoặc bất kỳ biến thể nào có liên quan đến các bệnh khởi phát ở người trưởng thành. Các nguyên tắc hướng dẫn dự án vẫn còn ở dạng dự thảo. Tuy nhiên, họ rất khó có thể đi chệch khỏi yêu cầu rằng chỉ nên thực hiện sàng lọc nếu có bằng chứng chắc chắn rằng biến thể đã chọn gây ra tình trạng tồn tại trong thời thơ ấu, sẽ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe hoặc phúc lợi của trẻ nếu không được điều trị và do đó có sẵn các biện pháp can thiệp hoặc điều trị hiệu quả và dễ tiếp cận.
Scott tin rằng những yêu cầu này để lại khoảng 200 tình trạng, ảnh hưởng đến 1/200 trẻ em ở Anh, hoặc tương đương với 9 trẻ sơ sinh mỗi ngày. Chúng có thể bao gồm các rối loạn như không dung nạp fructose di truyền, gây ra bởi đột biến ALDOB và ảnh hưởng đến một trong 20 000 hoặc 30 000 trẻ sơ sinh. Chẩn đoán khi mới sinh có nghĩa là cha mẹ sau này có thể tránh đưa thức ăn và đồ uống có hại vào chế độ ăn của trẻ. Nó cũng sẽ ngăn chặn nhu cầu phải đi khám bác sĩ nhiều lần để tìm hiểu lý do tại sao đứa trẻ bị nôn mửa, mắt chúng bị vàng và chúng không phát triển. Trung bình, một bệnh nhân mắc bệnh hiếm gặp sẽ phải đến gặp nhiều bác sĩ và đợi gần 5 năm kể từ khi xuất hiện các triệu chứng ban đầu cho đến khi được chẩn đoán chính xác.
Scott cho biết: “Chương trình Sàng lọc Sơ sinh đang giải quyết những thách thức thực sự mà chúng ta gặp phải trong việc đưa ra chẩn đoán chính xác kịp thời. “Chúng tôi sẽ không giữ dữ liệu vô thời hạn—chúng tôi sẽ tiếp cận những người tham gia khi họ đủ tuổi và hỏi họ muốn chúng tôi làm gì. Các nhà nghiên cứu có thể được cấp quyền truy cập có kiểm soát vào dữ liệu đã hủy nhận dạng, cho các mục đích sử dụng cụ thể, nhưng bản thân dữ liệu sẽ không được phân phối.” Vẫn chưa có quyết định nào về việc liệu các gia đình tham gia có được yêu cầu cung cấp quyền truy cập vào hồ sơ sức khỏe hay không. Tuy nhiên, Scott tin rằng việc kết hợp thông tin bộ gen với hồ sơ y tế, như đã xảy ra với một số chương trình nghiên cứu khác của NHS, có thể “có tác động thực sự tích cực, đặc biệt là về mặt theo dõi tác động của trình tự bộ gen đối với kết quả sức khỏe lâu dài”.
Chương trình mới được xây dựng dựa trên công việc của Dự án 100.000 bộ gen, mà Genomics England ban đầu được thành lập vào năm 2013 với tư cách là một công ty nhà nước với khoản tài trợ 300 triệu bảng Anh. Dự án 100 000 bộ gen đã tuyển dụng 85.000 bệnh nhân NHS mắc một trong gần 200 bệnh hiếm gặp, cũng như các thành viên gia đình của họ. Bộ gen thứ 100 000 đã được giải trình tự vào tháng 12 năm 2018. Quá trình phân tích vẫn đang tiếp tục, nhưng một nghiên cứu cho thấy rằng việc giải trình tự toàn bộ bộ gen đã dẫn đến một chẩn đoán mới cho 1/4 trong số 4660 người tham gia sớm trong dự án.
Tuy nhiên, có những khác biệt quan trọng giữa “Dự án giải mã 100.000 hệ gen người“ và “Chương trình hệ gen sơ sinh”. Dự án 100 000 bộ gen không được thiết kế để sàng lọc các quần thể khỏe mạnh. Hơn nữa, trẻ sơ sinh không thể đồng ý giải trình tự bộ gen của chúng. Đó là một viễn cảnh khiến David Curtis, giáo sư danh dự tại Viện Di truyền học University College London (London, Anh) cảnh giác. Anh ấy nói với The Lancet: “Một lượng lợi ích hoàn toàn không đáng kể, xét về phương diện khám chữa bệnh mà bạn có thể làm được điều gì đó, sẽ đến từ chương trình này”. “Chúng tôi đã có sẵn các cơ chế xét nghiệm di truyền đối với trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ có các triệu chứng không rõ nguyên nhân. Những gì mà chương trình mới đang đề xuất là giải trình tự gen toàn bộ của những cá nhân không mắc bệnh gì và không có khả năng mắc bệnh di truyền, sau đó giữ dữ liệu của họ. Tôi không chắc làm thế nào đạo đức tất cả điều này là. Chúng tôi đang nói về việc các bậc cha mẹ cho phép các nhà nghiên cứu lấy ADN từ một đứa trẻ khi không có nhu cầu y tế cấp bách để làm như vậy.”
Curtis lo lắng về tác động của một kho lưu trữ tập trung dữ liệu bộ gen, thu được mà không có sự đồng ý, đặc biệt nếu Chương trình Bộ gen Trẻ sơ sinh dẫn đến một chương trình sàng lọc quốc gia. Ông nói: “Một khi những mẫu ADN đó được đưa ra ngoài đó, sẽ rất khó cưỡng lại việc cung cấp chúng cho các cơ quan thực thi pháp luật trong những trường hợp cụ thể, nếu có một cuộc tấn công khủng bố hoặc kẻ giết người hàng loạt hoặc tương tự như vậy”. “Bạn có thể tranh luận rằng đó là một điều tốt. Nhưng đó chắc chắn là điều mà chúng ta cần thảo luận, với tư cách là một xã hội, thay vì mộng du bước vào.”
Catherine Joynson là Trợ lý Giám đốc tại Hội đồng Đạo đức Sinh học Nuffield (London, Vương quốc Anh). Cô ấy chỉ ra rằng sàng lọc là một phần lâu đời trong chăm sóc trẻ sơ sinh. Vương quốc Anh sàng lọc 9 tình trạng, bao gồm suy giáp bẩm sinh, xơ nang và bệnh hồng cầu hình liềm, bằng cách sử dụng xét nghiệm máu gót chân, thường là khi trẻ được 5 ngày tuổi. Một số tiểu bang Hoa Kỳ sàng lọc hàng chục điều kiện.
Joynson cho biết: “Điều quan trọng là đảm bảo rằng lợi ích của việc giải trình tự toàn bộ hệ gen để sàng lọc ở cấp độ dân số lớn hơn chi phí”. Cô nhấn mạnh tầm quan trọng của sự tham gia của công chúng. “Đây chắc chắn không phải là điều mà chỉ các học giả và nhà hoạch định chính sách có thể trả lời được; chính các bậc cha mẹ sẽ được đề nghị sàng lọc và họ cần phải đi đầu trong cuộc trò chuyện về việc liệu chương trình có nên tiếp tục ngay từ đầu hay không và nó sẽ như thế nào nếu nó được thực hiện”, cô nói.
Nhiều câu hỏi vẫn chưa được trả lời. Điều gì sẽ xảy ra đối với các kết quả dương tính giả, hoặc kết quả không chắc chắn?
Một nghiên cứu năm 2020 cho thấy rằng giải trình tự toàn bộ exome để sàng lọc các rối loạn chuyển hóa bẩm sinh ở trẻ sơ sinh có độ nhạy 88% và độ đặc hiệu 98%, so với độ nhạy 99% và độ đặc hiệu 99·8% đối với phép đo khối phổ. Các tác giả đã kết luận rằng “chỉ riêng việc giải trình tự toàn bộ exome là không đủ nhạy cảm hoặc cụ thể để trở thành một màn hình chính”.
Hệ lụy của việc tạo ra một thế hệ trẻ em khỏe mạnh đang chờ phát bệnh là gì? Làm thế nào điều này sẽ ảnh hưởng đến động lực gia đình? Chỉ nên thực hiện sàng lọc đối với các tình trạng có thể can thiệp trước, hay chương trình nên bao gồm các tình trạng mà việc điều trị được thực hiện tốt nhất sau khi các triệu chứng xuất hiện? Tăng cholesterol máu gia đình ảnh hưởng đến một trong 250 người và làm tăng nguy cơ đau tim ở tuổi trưởng thành. Nó có thể được giảm thiểu bằng cách bắt đầu điều trị bằng statin vào cuối thời thơ ấu. Có hợp đạo đức không khi sàng lọc trẻ sơ sinh trong tình trạng phải vài năm trôi qua trước khi bất kỳ biện pháp can thiệp nào đã được chứng minh là khả thi?
Joynson hoan nghênh những nỗ lực không ngừng của Genomics England nhằm thu hút nhiều quan điểm khác nhau. Cô ấy nói: “Thời điểm sinh ra là một cơ hội lớn để nghiên cứu và dữ liệu bộ gen có thể là một nguồn tài nguyên nổi bật. “Miễn là chúng tôi giữ tùy chọn từ chối, tôi nghĩ rằng một dự án thí điểm như dự án được lên kế hoạch cho năm tới là một cách hợp lý để khám phá tiềm năng của phương pháp sàng lọc toàn bộ trình tự bộ gen.”
(*) Theo The Lancet
