2 nghiên cứu sự di truyền bệnh beta thalassemia trong một số gia đình bệnh nhân khu vực đồng bằng sông cửu long PHạm thi NGọc NGa

BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC CẦN THƠ

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SỰ DI TRUYỀN
BỆNH BETA THALASSEMIA TRONG MỘT SỐ
GIA ĐÌNH BỆNH NHÂN KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG
CỬU LONG

TS. PHẠM THỊ NGỌC NGA

Cần Thơ – năm 2019

1


BỘ Y TẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC Y DƯỢC CẦN THƠ

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CÔNG NGHỆ CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU SỰ DI TRUYỀN
BỆNH BETA THALASSEMIA TRONG MỘT SỐ
GIA ĐÌNH BỆNH NHÂN KHU VỰC ĐỒNG BẰNG
SÔNG CỬU LONG

Chủ nhiệm đề tài:
Cán bộ phối hợp:

TS. PHẠM THỊ NGỌC NGA

TS. CAO THỊ TÀI NGUYÊN
CNCĐ. TRỊNH MINH THIẾT

Cần Thơ – năm 2019
2


LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của bản thân và nhóm
nghiên cứu. Các số liệu, kết quả trình bày trong đề tài là trung thực và chưa
được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào trước đây.

Tác giả đề tài

Phạm Thị Ngọc Nga

3


MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN
MỤC LỤC
PHẦN I. TÓM TẮT ĐỀ TÀI
PHẦN 2. TỒN VĂN CƠNG TRÌNH
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH SÁCH BẢNG
DANH SÁCH HÌNH
ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU.........................................................3
1.1. Bệnh Beta thalassemia...............................................................................3
1.1.1. Đặc điểm phân tử của bệnh Beta thalassemia.................................3
1.1.2. Di truyền bệnh Beta thalassemia ....................................................4
1.1.3. Cơ chế gây mất chức năng sinh học của các kiểu đột biến gen betaglobin................................................................................................................4
1.1.4. Đột biến gây bệnh Beta thalassemia...............................................6
1.1.5. Các thể bệnh Beta thalassemia......................................................11
1.1.6. Chẩn đoán bệnh Beta thalassemia.................................................15
1.1.7. Điều trị Beta thalassemia..............................................................16
1.1.8. Phòng bệnh Beta thalassemia........................................................18
1.2. Phương pháp lập và phân tích phả hệ bệnh Beta thalassemia.................19
1.2.1. Ý nghĩa của phương pháp nghiên cứu phả hệ...............................19
1.2.2. Phương pháp lập phả hệ................................................................20
1.2.3. Phân tích phả hệ............................................................................20
1.2.4. Các ký hiệu dùng để lập gia hệ.....................................................21
4


CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...........23
2.1. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................23
2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu............................................................23
2.3. Phương pháp nghiên cứu.........................................................................24
2.3.1. Thiết kế nghiên cứu.......................................................................24
2.3.2. Cỡ mẫu và phương pháp chọn mẫu ..............................................24
2.3.3. Nội dung nghiên cứu.....................................................................24
2.3.4. Phương pháp thu thập số liệu........................................................26
2.3.5. Phương pháp hạn chế sai số..........................................................35
2.3.6. Phương pháp xử lý số liệu............................................................36
2.4. Đạo đức trong nghiên cứu........................................................................36
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU....................................................37

3.1. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu........................................................37
3.2. Phả hệ di truyền của một số bệnh nhân Beta thalassemia.......................37
3.3.1. Các xét nghiệm và kỹ thuật dùng sàng lọc, xác định người mang
gen và các đột biến trong phả hệ nghiên cứu...................................................37
3.3.2. Xây dựng phả hệ di truyền............................................................40
3.3. Tỷ lệ mang gen bệnh, tỷ lệ các kiểu đột biến và các thể bệnh trong phả hệ
nghiên cứu......................................................................................................53
3.3.1. Tỷ lệ mang gen bệnh trong phả hệ nghiên cứu..............................53
3.3.2. Tỷ lệ các kiểu đột biến và tỷ lệ các thể bệnh trong 12 phả hệ......54
CHƯƠNG 4. BÀN LUẬN.............................................................................56
4.1. Đặc điểm của đối tượng nghiên cứu........................................................56
4.2. Phả hệ di truyền của một số bệnh nhân Beta thalassemia.......................56
4.3.1. Các xét nghiệm và kỹ thuật dùng sàng lọc, xác định người mang
gen và các đột biến trong phả hệ nghiên cứu...................................................56
4.3.2. Xây dựng phả hệ di truyền............................................................57

5


4.3. Tỷ lệ mang gen bệnh, tỷ lệ các kiểu đột biến và các thể bệnh trong phả hệ
nghiên cứu......................................................................................................62
4.3.1. Tỷ lệ mang gen bệnh trong phả hệ nghiên cứu..............................62
4.3.2. Tỷ lệ các kiểu đột biến và tỷ lệ các thể bệnh trong 12 phả hệ......64
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
Phụ lục 1: tờ thông tin dành cho bệnh nhân và gia đình nghiên cứu.
Phụ lục 2: phiếu đồng thuận nghiên cứu về bệnh Beta thalassemia
Phụ lục 3: phiếu thông tin
Phụ lục 4: danh sách các đối tượng tham gia trong 12 phả hệ

6


PHẦN I
TÓM TẮT ĐỀ TÀI
1. Đặt vấn đề và mục tiêu nghiên cứu
Thalassemia là bệnh Hemoglobin (Hb) di truyền đơn gen theo kiểu
Mendel phổ biến nhất. Bệnh do đột biến (ĐB) trên gen globin gây ra. Bệnh đa
số di truyền theo quy luật gen lặn, nhưng β-Thal di truyền trội cũng đã được
phát hiện ở người châu Âu và Nhật Bản [43], [58], [82], [83].
Việt Nam là một trong những nước có tỷ lệ mắc bệnh và mang gen bệnh
cao. Và theo báo cáo của Chi hội Tan máu bẩm sinh khu vực Tây Nam Bộ,
năm 2015, Đồng bằng sông Cửu Long có khoảng 2.105 người bị Thalassemia
được các bệnh viện chẩn đốn, nhưng hiện nay chưa tìm thấy nghiên cứu về
sự di truyền bệnh β-Thal trong các gia đình có bệnh nhân mắc bệnh. Đây
chính là lý do đề tài “Nghiên cứu sự di truyền bệnh Beta-Thalassemia trong
một số gia đình bệnh nhân khu vực Đồng bằng Sơng Cửu Long” được thực
hiện nhằm mục tiêu:
(1). Xây dựng phả hệ di truyền 3 thế hệ của 12 gia đình bệnh nhân βThal ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
(2). Xác định tỷ lệ mang gen bệnh, tỷ lệ các kiểu đột biến gen gây bệnh
và các thể bệnh β-Thal trong các phả hệ.
2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng là bệnh nhân không phân biệt tuổi và giới tính, có hộ khẩu
thuộc 13 tỉnh và thành phố thuộc khu vực Đồng bằng sông Cửu Long được
chẩn đoán mắc bệnh -Thal dựa theo kết quả điện di Hb và tất cả người thân
có mối quan hệ huyết thống trong phạm vi 3 thế hệ với bệnh nhân.
2.2. Phương pháp nghiên cứu
- Thiết kế nghiên cứu: nghiên cứu mô tả cắt ngang

- Cỡ mẫu: áp dụng cơng thức:
n = Z(1-α/2)2 x p(1-p)/d2
Trong đó: Z = 1,96 (hệ số tin cậy với mức ý nghĩa α = 0,05)

7


p là tỷ lệ người mang gen bệnh trong các phả hệ của bệnh nhân β-Thal.
Theo nghiên cứu của Phạm Thị Phượng (2013) thì tỷ lệ này là 17,6%. Do đó,
nghiên cứu chọn p= 0,176.
d = sai số cho phép của nghiên cứu, chọn d = 0,05.
Vậy n = 223 người.
Ước tính trung bình mỗi phả hệ nghiên cứu khoảng 20 thành viên. Như vậy, số
phả hệ cần xây dựng trong nghiên cứu là 12 phả hệ.
- Phương pháp chọn mẫu: chọn mẫu thuận tiện ở 12 đối tượng được
xác định bệnh -Thal thể nặng theo các nhóm dân tộc sống ở Đồng bằng Sơng
Cửu Long: 07 gia đình bệnh nhân dân tộc Kinh, 3 gia đình bệnh nhân dân tộc
Khmer, 1 gia đình bệnh nhân dân tộc Hoa và 1 gia đình bệnh nhân dân tộc
Chăm.
- Các bước nghiên cứu:
+ 12 bệnh nhân và người có quan hệ huyết thống 3 thế hệ đồng ý tham
gia nghiên cứu, lấy thông tin và 2mL máu tĩnh mạch, chống đông bằng EDTA
làm công thức máu 18 thông số.
+ Người nhà tham gia nghiên cứu có kết quả dương tính với chỉ số MCV
và/hoặc MCH sẽ được thực hiện kỹ thuật điện di Hb để tìm người mang gen
bệnh.
+ Người mang gen bệnh sẽ được ly trích DNA và thực hiện xác định 22
kiểu ĐB phổ biến bằng kỹ thuật RDB để xác định thể bệnh β-Thal và GAPPCR tìm ĐB gây α-Thal.
+ Tổng kết vẽ phả hệ theo quy ước quốc tế, xác định tỷ lệ mang gen bệnh
và tỷ lệ các thể bệnh trong các phả hệ nghiên cứu.

3. Kết quả nghiên cứu
3.1. Xây dựng phả hệ di truyền
3.1.1. Các xét nghiệm và kỹ thuật dùng sàng lọc, xác định người mang
gen và các đột biến trong phả hệ nghiên cứu
- Cơng thức máu: 146/251 (58,2%) đối tượng có kết quả dương tính với
chỉ số MCV/MCH (MCV<80fL, MCH<28pg).

8


- Điện di Hb: 103/146 (70,5%) người nhà có dương tính gồm: 9 thể phối
hợp HbE/β-Thal (HbE và HbF cao), 2 thể đồng hợp HbEE (HbE cao>90%),
59 thể dị hợp tử β-Thal (HbA2 >3,5), 33 thể dị hợp HbE (HbE tăng).
- Kỹ thuật RDB tìm đột biến gây bệnh β-Thal: 101/103 (98,1%) bệnh
nhân tìm được ĐB trên gen β-globin; 2 bệnh nhân khơng tìm được ĐB tiếp tục
tìm ĐB bằng kỹ thuật MLPA.
- Kỹ thuật GAP-PCR tìm đột biến gây bệnh α-Thal, kết quả có 8 bệnh
nhân mang có đột biến –SEA. Trong đó, 6/8 bệnh nhân là người chỉ mang gen
gây bệnh α-Thal và 2/8 bệnh nhân là người mang gen phối hợp α và β-Thal
(thể dị hợp tử phối hợp ĐB của α/β-Thal) do cả 2 bệnh nhân này ngồi đột
biến –SEA, kỹ thuật RDB cũng tìm được ĐB gây bệnh β-Thal.
- Kỹ thuật MLPA: 2 bệnh nhân làm MLPA đều mang đột biến giống nhau
(δβ)del.
3.1.2. Xây dựng phả hệ di truyền
263 thành viên gồm: 12 bệnh nhân β-Thal và 251 người nhà tham gia
trong 12 phả hệ. Trong đó có 141 nữ và 122 nam, ngồi ra các phả hệ cịn có 2
thai nhi bị sảy, 1 thai đang phát triển và 1 bị chấm dứt thai kỳ do kết quả chẩn
đoán trước sinh thai nhi ở thể bệnh β-Thal đồng hợp tử βCd41/42.
11/12 phả hệ có 3 thế hệ, chỉ có duy nhất một phả hệ kinh có 4 thế hệ. Số
người trung bình trong mỗi phả hệ là 22 người.

Tất cả các bệnh nhân β-Thal (có hai ĐB) và người mang gen bệnh (có 1
đột biến) trong phả hệ đều được di truyền và tổ hợp các ĐB từ bố mẹ, ông bà ở
thế thệ thứ I và thứ II.
100% phả hệ mang đặc điểm di truyền gen lặn trên NST thường theo quy
luật của Mendel.
3.2. Tỷ lệ mang gen bệnh trong phả hệ nghiên cứu
3.2.1. Tỷ lệ mang gen bệnh trong phả hệ nghiên cứu
Ở mỗi phả hệ tỷ lệ mang gen bệnh đều ≤50%. Tỷ lệ mang gen β khác
nhau: thấp nhất là 9,4% và cao nhất là 50%. Tỷ lệ mang gen HbE cũng dao
động từ 0%-37,5% trong từng phả hệ. Tỷ lệ mang gen bệnh chung cả beta và

9


HbE của 12 phả hệ 34,6% và là 35,4% nếu thêm 0,8% BN mang gen phối hợp
giữa α/β-Thal.
3.2.2 Tỷ lệ các kiểu đột biến và tỷ lệ các thể bệnh β-Thal trong 12 phả hệ
Trong 12 phả hệ, có 145 alen mang ĐB và 6 kiểu ĐB được phát hiện.
Ngoại trừ ĐB gây bệnh α do mất đoạn –SEA được phát hiện trong gia đình
mắc bệnh β-Thal Kinh 04 và một ĐB gây β 0 rất hiếm gặp (δβ)del ở gia đình
Chăm, 4 kiểu gây bệnh β-Thal cịn lại đều là ĐB phổ biến ở Việt Nam. Trong
đó βHbE chiếm tỷ lệ cao nhất (35,8%), tiếp theo là β Cd41/42 (32,4%); βCd17 (17,9%)
và β-28(6,2%).
Về tỷ lệ các thể bệnh, có đủ 4 thể bệnh β-Thal trong 12 phả hệ: đồng hợp
tử, dị hợp tử kép, dị hợp tử và thể phối hợp HbE/β-Thal. Nếu tách HbE thành
thể bệnh riêng và tính cả thể dị hợp tử phối hợp α/β-Thal ở phả hệ Kinh 04, thì
6 kiểu đột biến đã tạo nên 7 thể bệnh trong 12 phả hệ. Tần số xuất hiện của các
thể bệnh khác nhau, cao nhất là thể dị hợp tử β-Thal 52,2%, thể dị hợp HbE
27%, thể phối hợp HbE/β-Thal 14,8%. Thể bệnh đồng hợp HbE, thể dị hợp tử
kép, thể phối hợp α/β-Thal chiếm tỷ lệ bằng nhau 1,7% và thấp nhất là β-Thal

thể đồng hợp tử 0,9%.
4. Kết luận
12 phả hệ khảo sát ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long đều tuân thủ
theo quy luật di truyền của Mendel. Kết quả nghiên cứu này tạo cơ sở thuận
lợi cho việc tính xác suất mắc bệnh cũng như mang gen cho thế hệ con cháu.
Ngoài ra, tỉ lệ mang gen bệnh rất cao trong các phả hệ cảnh báo gia tăng nguy
cơ xuất hiện thể đồng hợp trong các thế hệ tương lai. Đồng thời sự xuất hiện
của đột biến gây –SEAvà đột biến hiếm δβdel bên cạnh các đột biến phổ biến,
cho thấy việc cần thiết phải sử dụng nhiều kỹ thuật khác nhau trong trường
hợp chẩn đoán bệnh β-Thal. Như vậy, nghiên cứu phả hệ kết hợp với xét
nghiệm sinh học phân tử sẽ là hai công cụ đắc lực giúp bác sĩ trong tư vấn di
truyền và chẩn đoán xác định nguy cơ mắc bệnh -Thal.

10


PHẦN 2
TỒN VĂN CƠNG TRÌNH

11


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết

Tiếng Anh

Tiếng việt

tắt
ARMS

Amplification refractory

Hệ thống nhân bản đột biến

ASO

mutation system
Allele-specific

chịu nhiệt
Oligonucleotide đặc trưng alen

oligonucleotide
Beta Thalassemia
Codon
Dideoxynucleotide
Dosage quotient

Bộ ba giải mã

β-Thal
Cd
ddNTP
DQ
ĐB
ĐBSCL
Hb

HLA
MCH
MCV
MLPA

Liều lượng
Đột biến
Đồng bằng sông Cửu Long

Hemoglobin
Human leukocyte antigen
Mean Corpuscular

Kháng nguyên bạch cầu người
Số lượng hemoglobin trung

Hemoglobin
Mean Corpuscular Volume

bình trong một hồng cầu
Thể tích trung bình một hồng

Multiplex Ligation-

cầu
Khuếch đại đa đoạn dò

dependent Probe
Amplification
NST

PCR
Probe
RBC
RDB
TRC
TIF

Nhiễm sắc thể
Polymerase chain reaction
Red blood cell
Reverse Dot Blot
Thalassemia reseach

Phản ứng khuếch đại chuỗi
Đoạn dị
Hồng cầu
Lai dị ngược
Trung tâm Thalassemia

center
Thalassaemia International

Liên đồn Thalassemia thế

Federation

giới

DANH SÁCH BẢNG

12


Trang
Bảng 1.1

Phân bố bệnh nhân theo các thể bệnh tại Đức

7
9

Bảng 1.2

Các đột biến -Thal phổ biến ở một số quần thể trên thế giới

Bảng 1.3

Phân bố các kiểu gen -Thal ở Hy Lạp và Thổ Nhĩ Kỳ

10

Bảng 1.4

Các kiểu đột biến thường gặp, mức độ nặng và phân bố theo

11

Bảng 1.5

chủng tộc

Kiểu gen, công thức máu, điện di hemoglobin và triệu chứng

12

của các thể bệnh -Thal
Bảng 1.6

Kiểu gen, công thức máu, điện di hemoglobin và triệu chứng

14

của các thể bệnh -Thal có đột biến HbE
Bảng 1.7

Một số kỹ thuật sinh học phân tử dùng trong chẩn đoán β-

16

Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 2.3
Bảng 2.5
Bảng 3.1

Thal
Một số ký hiệu sử dụng trong 12 phả hệ nghiên cứu
Chỉ số DQ đọc kết quả MLPA
Trình tự các primer trong phản ứng GAP-PCR
Kích thước các loại đột biến
Phân bố độ tuổi, giới tính theo các dân tộc của đối tượng xây

25
32
33
33
37

Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 3.4
Bảng 3.5

dựng phả hệ
Tỷ lệ mang gen bệnh trong 12 phả hệ
Tỷ lệ mang gen bệnh theo dân tộc trong 12 phả hệ
Tỷ lệ các kiểu đột biến trong 12 phả hệ
Tỷ lệ các thể bệnh trong 12 phả hệ

53
54
54
55

13


DANH SÁCH HÌNH
Trang
Hình 1.1

Cấu trúc gen -Thal

4

Hình 1.2

Di truyền bệnh -Thal

4

Hình 1.3

Hình dạng hồng cầu bất thường của bệnh nhân -Thal

5

Hình 1.4

Bản đồ phân bố tỷ lệ bệnh -Thal và HbE ở Đơng Nam Á

8

Hình 1.5

Bệnh nhân -Thal thể nặng

12

Hình 2.1
Hình 2.2

Biểu đồ kết quả điện di Hemoglobin
Quy trình tách chiết DNA từ máu ngoại vi bằng Kit

27
28

Hình 2.3
Hình 2.4

QIAGEN
Các bước chính trong kỹ thuật RDB
Strip mang 22 kiểu đột biến và thể bệnh -Thal tương ứng

28
29

Hình 2.5
Hình 2.6
Hình 2.7
Hình 2.8

Đọc kết quả kỹ thuật RDB
Cấu tạo đoạn dò trong kỹ thuật MLPA
Kết quả của kỹ thuật MLPA
Hình điện di sản phẩm PCR phát hiện đột biến α-Thal trên

30
31
32

34

Hình 3.1

gel
Kết quả một số mẫu bệnh nhân phát hiện đột biến bằng

39

RDB
Hình 3.2

Đột biến (δ)del được phát hiện bằng MLPA

Hình 5.1
Hình 5.2

Test sức bền thẩm thấu hồng cầu

40

125
Kết quả xét nghiệm DCIP mẫu HbE (bên phải) và mẫu 126

Sơ đồ 1.1
Sơ đồ 2.1
Sơ đồ 3.1

bình thường
Cơ chế sinh bệnh do thừa chuỗi α ở bệnh nhân β-Thal

Các bước chính trong nghiên cứu
Các bước sàng lọc, xác định người mang gen và các đột

6
35
38

Sơ đồ 3.2
Sơ đồ 3.3
Sơ đồ 3.4
Sơ đồ 3.5
Sơ đồ 3.6
Sơ đồ 3.7

biến trong 12 phả hệ nghiên cứu
Phả hệ gia đình Kinh 01
Phả hệ gia đình Kinh 02
Phả hệ gia đình Kinh 03
Phả hệ gia đình Kinh 04
Phả hệ gia đình Kinh 05
Phả hệ gia đình Kinh 06

41
42
43
44
45
46

14

Sơ đồ 3.8
Sơ đồ 3.9
Sơ đồ 3.10
Sơ đồ 3.11
Sơ đồ 3.12
Sơ đồ 3.13
Biểu đồ 3.1
Biểu đồ 3.2
Biểu đồ 3.3
Biểu đồ 3.4
Biểu đồ 3.5
Biểu đồ 3.6
Biểu đồ 3.7
Biểu đồ 3.8
Biểu đồ 3.9
Biểu đồ 3.10

Phả hệ gia đình Kinh 07
Phả hệ gia đình Khmer 01
Phả hệ gia đình Khmer 02
Phả hệ gia đình Khmer 03
Phả hệ gia đình Hoa
Phả hệ gia đình Chăm
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 01
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 02
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 03
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 04
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 05

Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 06
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Kinh 07
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Khmer 01
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Khmer 02
Tần số mắc bệnh trong phả hệ Khmer 03

Biểu đồ 3.11 Tần số mắc bệnh trong phả hệ gia đình Hoa
Biểu đồ 3.12 Tần số mắc bệnh trong phả hệ gia đình Chăm

47
48
49
50
51
80
41
42
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51

ĐẶT VẤN ĐỀ
Thalassemia là bệnh Hemoglobin (Hb) di truyền đơn gen theo kiểu

Mendel phổ biến nhất. Bệnh do đột biến (ĐB) trên gen globin gây ra. Bệnh đa
số di truyền theo quy luật gen lặn, nhưng β-Thal di truyền trội cũng đã được
phát hiện ở người châu Âu và Nhật Bản [43], [58], [82], [83].
Hiện có khoảng 71% quốc gia trên thế giới có bệnh lưu hành với 7% dân
số thế giới mang gen bệnh. Bệnh phân bố rộng từ Địa Trung Hải qua Trung
Cận Đông, châu Á đến Đông Nam Á,… thường là ở những nước có nguồn lực
thấp và tạo ra một gánh nặng lên hệ thống y tế của các nước này [53], 54],
[82]. Tổ chức Y tế Thế giới đã xác định thalassemia là vấn đề sức khỏe
nghiêm trọng và khuyến cáo các nước Đông Nam Á nên chọn thalassemia là
một trong những ưu tiên về di truyền người [4], [8], [43], [48], [61].

15


Trẻ mắc bệnh -Thal sẽ gặp những hậu quả nghiêm trọng về phát triển
cơ thể, tuổi thọ bởi sự tan máu và các biến chứng của nó. Việc điều trị chủ yếu
là truyền máu, thải sắt rất tốn kém, ít hiệu quả và chỉ để duy trì sự sống tạm
thời nên trẻ thường tử vong sớm trong những năm đầu của cuộc sống. Ghép
tuỷ xương giúp cải thiện bệnh nhưng chỉ hạn chế ở một vài trường hợp. Đây là
lý do khiến bệnh thalassemia trở thành gánh nặng cho gia đình và xã hội. Vì
vậy, việc phịng bệnh được đặt ra như một giải pháp nhằm ngăn chặn sự lan
tràn của bệnh di truyền này [30], [31], [35], [36], [40], [50], [53], [70].
Việt Nam là một trong những nước có tỷ lệ mắc bệnh và mang gen bệnh
cao. Nhiều nghiên cứu đã được tiến hành cho thấy tần suất mang gen bệnh βThal khoảng 1,7-25% tùy từng vùng miền và dân tộc, một số thể bệnh -Thal.
Theo hiệp hội Tan huyết Việt Nam, hiện có khoảng hơn 20.000 bệnh nhân
nặng cần điều trị, mỗi năm có khoảng gần 2.000 trẻ sinh ra bị bệnh. Và theo
báo cáo của Chi hội Tan máu bẩm sinh khu vực Tây Nam Bộ, năm 2015, Đồng
bằng sơng Cửu Long có khoảng 2.105 người bị Thalassemia được các bệnh
viện chẩn đoán, nhưng hiện nay chưa tìm thấy nghiên cứu về sự di truyền bệnh
β-Thal trong các gia đình có bệnh nhân mắc bệnh. Đây chính là lý do đề tài

“Nghiên cứu sự di truyền bệnh Beta-Thalassemia trong một số gia đình bệnh
nhân khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long” được thực hiện nhằm mục tiêu:
(1). Xây dựng phả hệ di truyền 3 thế hệ của 12 gia đình bệnh nhân βThal ở khu vực Đồng Bằng Sông Cửu Long.
(2). Xác định tỷ lệ mang gen bệnh, tỷ lệ các kiểu đột biến gen gây bệnh
và các thể bệnh β-Thal trong các phả hệ.

16


Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Bệnh Beta thalassemia
Bệnh β-Thal là một loại bệnh Hb xảy ra do các đột biến gen làm giảm
hoặc không tổng hợp được chuỗi β-globin của phân tử Hb. Kết quả tạo nên
các Hb bất thường dẫn đến giảm hoặc không thực hiện được chức năng vận
chuyển khí cho cơ thể. Nếu ĐB gen làm chuỗi -globin giảm hay không được
tạo thành gọi là bệnh -Thal. Cũng có trường hợp cả hai chuỗi β và α bị thiếu
hụt hơn bình thường, trường hợp này gọi là thể phối hợp α/β thalassemia.
Bệnh hemoglobin E (HbE) do ĐB sai nghĩa tại vị trí nucleotide 129 của
chuỗi -globin (bộ ba mã hoá thứ 26 trên exon 1): GAG bị thay bằng AAG,
làm cho acid amin vị trí thứ 26 là Glutamic acid bị thay bằng Lysine, dẫn đến
giảm số lượng chuỗi -globin. Như vậy, HbE cũng là -Thal thể nhẹ.
1.1.1. Đặc điểm phân tử của bệnh Beta thalassemia
Cụm gen β-globin nằm trên nhánh ngắn nhiễm sắc thể (NST) số 11
(11p15.5), với đoạn DNA dài 73.308 cặp base, mã số trên ngân hàng gen là
U01317, bao gồm các gen có trật tự: 5’– epsilon – gamma – G – gamma – A –
delta – beta – 3’.
Gen β-globin dài 1606 cặp base, nằm ở vị trí nucleotide 52032725204877 của NST số 11, tương ứng với nucleotide 62137-63742 của cụm gen
β-globin và đoạn khởi động sát đầu 5’ ở vị trí các nucleotide thứ 62061, 62106
và 62144.

Gen β-globin có 3 exon và 2 intron mã hoá cho chuỗi -globin dài 146
acid amin. Exon 1 ở nucleotide 1-142 và mã hoá các acid amin 1-30, acid
amin thứ nhất bắt đầu từ vị trí nucleotide 50. Exon 2 ở nucleotide 273-495 và
mã hố các acid amin 31-104. Exon 3 bắt đầu từ nucleotide 1346-1606 và mã
hoá các acid amin 105-146. Các exon này tương ứng với 3 vùng cấu trúc và
chức năng của chuỗi -globin. Exon 1 và exon 3 nằm phía ngồi chủ yếu là
các acid amin ưa nước. Exon 2 nằm bên trong phân tử tạo bởi các acid amin
kỵ nước. Khi có ĐB gen xảy ra thì trình tự các acid amin sẽ thay đổi. Các acid
17


amin ở bề mặt bị thay bằng các acid amin kỵ nước và tạo ra các thay đổi hoá
học dẫn đến giảm đàn hồi, gây mất ổn định của phân tử protein, tạo ra các
chuỗi β-globin bị lỗi [23], [45], [86], [87].

Hình 1.1. Cấu trúc gen -Thal (Chanane Wanapirak et al, 2009)
1.1.2. Di truyền bệnh Beta thalassemia
Beta thalassemia là bệnh di truyền lặn trên NST thường, theo quy luật di
truyền Mendel. Khi chỉ có cha hoặc mẹ mang gen bệnh, 50% khả năng con
sinh ra là thalassemia dị hợp tử và khơng có trẻ đồng hợp tử bị bệnh. Nếu cả
cha và mẹ đều bị thalassemia dị hợp tử thì 25% khả năng sinh con bình
thường, 50% khả năng con dị hợp tử và 25% khả năng con đồng hợp tử [10],
[26], [79], [87].

Hình 1.2. Di truyền bệnh -Thal
1.1.3. Cơ chế gây mất chức năng sinh học của các kiểu đột biến gen
beta-globin
Khi các ĐB xuất hiện trên gen β-globin tùy theo vị trí mà ĐB này sẽ làm
thay đổi cấu trúc và số lượng của phân tử Hb và tạo ra các hồng cầu với nhiều
biến đổi khác nhau. Thông thường các ĐB đều làm giảm hoặc không tổng hợp

18


loại Hb bình thường nên hồng cầu có biểu hiện nhược sắc và tăng sinh các
hồng cầu non trong tủy.
Đột biến gây thiếu hụt chuỗi  dẫn đến dư thừa chuỗi . Các chuỗi  dư
thừa tạo thành các hạt tủa xuống màng hồng cầu và nguyên sinh chất của hồng
cầu. Với hồng cầu ở máu ngoại vi, những hạt tủa này làm cho màng hồng cầu
mất độ mềm dẻo, hồng cầu trở thành tế bào cứng nên khó vượt qua các “màng
lọc” ở lách [5], [44], [66], [75], [82].

Hình 1.3. Hình dạng hồng cầu bất thường của bệnh nhân -Thal [23]
Mặt khác, các hạt tủa cũng làm cho màng hồng cầu tăng diện tiếp xúc, dễ
bị các tác nhân oxy hóa phá hủy. Đồng thời tính thấm của màng thay đổi nên
kali ở bên trong tế bào thoát ra ngoài huyết tương. Những tác hại trên của các
hạt tủa làm hồng cầu bị vỡ sớm gây nên hiện tượng tan máu. Còn ở tủy xương,
các hạt tủa gắn lên nguyên sinh chất và màng của hồng cầu non, làm cho hồng
cầu bị chết trước khi trưởng thành, dẫn đến tăng sinh mạnh các hồng cầu trong
tủy, gây nên các biến dạng xương, tăng hấp thu sắt dẫn đến nhiễm sắt cho cơ
thể. Hiện tượng các hồng cầu non bị chết sớm không đến được giai đoạn
trưởng thành như trên gọi là hiện tượng sinh hồng cầu không hiệu quả. Như
vậy, dư thừa chuỗi dẫn đến tuỷ xương sinh hồng cầu không hiệu quả, đây là
cơ chế chủ yếu gây ra những biến đổi về lâm sàng và huyết học ở những bệnh
nhân -Thal thể nặng (Sơ đồ 1.1) [51], [66], [75], [82].
Ở thể dị hợp tử, các biến đổi về hồng cầu cũng tương tự như đồng hợp
tử, nhưng mức độ khơng trầm trọng, vì thế chỉ có hiện tượng thiếu máu nhẹ.
Cũng tương tự, ở các bệnh nhân thể nhẹ, sự mất cân bằng giữa chuỗi  và

19

chuỗi  không nặng nề nên bệnh nhân hầu như khơng có biểu hiện lâm sàng
thiếu máu [73].

Sơ đồ 1.1. Cơ chế sinh bệnh do thừa chuỗi ở bệnh nhân β-Thal
1.1.4. Đột biến gây bệnh Beta thalassemia
De Siva, S. et al, 2000 cho biết bệnh β-Thal phân bố rộng rãi từ Địa
Trung Hải, Trung Đông, Ấn Độ qua Pakistan cho đến Đơng Nam Á (Hình 1.4)
[42]. Bệnh cũng có tần số cao ở một số vùng thuộc Liên Xô cũ và Trung Quốc.
Ở châu Âu, châu Phi bệnh tương đối ít gặp, gần đây do sự di dân, gen bệnh
phát tán đi khắp nơi và thalassemia trở thành vấn nạn tồn cầu [65], [72].
Đức, một quốc gia khơng nằm trong vành đai phân bố của bệnh β-Thal
là một minh chứng. Theo nghiên cứu của Elisabeth Kohne và Enno Kleihauer
(2010) β-Thal chiếm 23,2% trên tổng số bệnh nhân mắc bệnh thiếu máu tại
Đức [44]. Trong tổng số 23.330 bệnh nhân mắc bệnh β-Thal ở quốc gia này, số
người có nguồn gốc bản địa là 3.693 chiếm chỉ 15,8%. 84,2% bệnh nhân còn
lại được di cư từ các quốc gia Địa Trung Hải nằm ở phía nam châu Âu và Thổ
Nhĩ Kì.

20


Bảng 1.1. Phân bố bệnh nhân theo các thể bệnh tại Đức
Thể bệnh - thal
- thal
- thal thể ẩn
- thal thể nặng
- thal thể trung gian
- thal dạng phối hợp

Số người (%)
23.330 (100)
21.555 (92,4)
861 (3,7)
96 (0,4)
818 (3,5)

Dân nhập cư (%)
19.637 (84,2)
18.101 (84)
858 (99,7)
94 (97,9)
584 (73,4)

Dân bản xứ (%)
3.693 (15,8)
3.454 (16)
3 (0,3)
2 (2,1)
234 (26,6)

Ngày nay, gần 200 kiểu ĐB khác nhau trên gen β-globin đã được mơ tả.
Có rất nhiều dạng như: ĐB điểm (point mutations), ĐB khung (frameshift
mutation), ĐB vô nghĩa (nonsense mutations),… xuất hiện trên tất cả các vùng
của gen β-globin bao gồm cả intron, vùng promotor. Các ĐB xuất hiện tùy
theo kiểu và vị trí mà sẽ ảnh hưởng nhiều hay ít đối với việc tổng hợp chuỗi β
gây ra bệnh β-Thal với biểu hiện thiếu máu mức độ nặng, nhẹ khác nhau. Các
ĐB chủ yếu rơi vào các nhóm sau [72], [83]:
- Nhóm 1: đột biến gây mất hoàn toàn chuỗi β-globin, gọi là β 0

thalassemia: gồm các ĐB vô nghĩa, lệch khung hoặc ĐB cắt/nối RNA. - Nhóm
2: đột biến gây giảm tổng hợp chuỗi  globin, gọi là + thalassemia: gồm các
ĐB ở đoạn khởi động, poly A, đầu 5’ hoặc đầu 3’ không dịch mã hoặc do cắt
nối RNA. Có thể chia các ĐB như sau:
+ Đột biến đoạn khởi động: có 18 đột biến đoạn khởi động được phát
hiện. Các ĐB này ảnh hưởng đến phiên mã do làm giảm khả năng gắn enzyme
RNA polymerase và chỉ gây giảm số lượng chuỗi -globin với các biểu hiện
lâm sàng -Thal thể trung gian. Ví dụ: đột biến c.-78A>G (-28A>G).
+ Đột biến cắt/nối mRNA: sau phiên mã, mRNA được cắt/nối để loại bỏ
intron. Các ĐB cắt nối có thể gây mất hồn tồn hoặc giảm một phần quá trình
cắt/nối bình thường hoặc tạo ra vị trí cắt/nối mới intron hoặc ở exon gây ra 0
hoặc + thalassemia như các đột biến c.92+1 G>T (IVS1.1 G>T), c.316-197
C>T (IVS2.654 C>T).

21


Hình 1.4. Bản đồ phân bố tỷ lệ bệnh -Thal và HbE ở Đông Nam Á [42]
+ Đột biến tạo mRNA khơng có chức năng:
. Đột biến vơ nghĩa: xảy ra khi thay thế một nucleotide này bằng một
nucleotide khác làm xuất hiện mã dừng, gây chấm dứt dịch mã sớm tạo chuỗi
globin khơng hồn chỉnh, nhanh chóng bị thối hố. Các ĐB này gây ra kiểu
hình 0 thalassemia. Ví dụ: đột biến c.52A>T (Cd17AAG>TAG).
. Đột biến lệch khung: xảy ra khi mất hoặc thêm một hoặc vài
nucleotide ở vùng mã hố của gen làm thay đổi khung đọc bình thường bắt
đầu từ vị trí ĐB và tạo mã vùng xuất hiện sớm, tạo ra các chuỗi - globin
khơng hồn chỉnh. Đây là ĐB nghiêm trọng, gây ra kiểu 0 thalassemia. Một
số ĐB loại này là đột biến c.124-127delTTCT (Cd41/42 –TTCT), c.214insA
(Cd 71/72 +A) và c.28insA (Cd95 +A) [68], [62].

22


Bảng 1.2. Các đột biến -Thal phổ biến ở một số quần thể trên thế giới
Quần thể

Việt Nam

Trung
Quốc
Địa
Trung
Hải

Đột biến
-28 A>G
Codon 17 AAG>TAG
Codon 26 GAG>AAG
Codon 41/42 –TTCT
Codon 71/72 +A
IVS 2-654 C>T
Codon 95 +A
IVS1-1 G>T
Codon 17 AAG>TAG
Codon 26 GAG>AAG
Codon 41/42 –TTCT
Codon 71/72 +A
IVS 2-654 C>T
IVS 1-1 G>A
IVS 1-6 T>C

IVS 1-110 G>A
Codon 39 CAG>TAG
IVS 2-745 C>G

Quần thể

Đông Nam
Á

Trung
Đông

Ấn Độ

Đột biến
-28 A>G
Codon 17 AAG>TAG
Codon 41/42 –TTCT
Codon 26 GAG>AAG
IVS 1-5 G>C
IVS 2-654 C>T
Codon 8 –AA
-29 A>C
Codon 8/9 +G
IVS 1-5 G>C
Codon 39 CAG>TAG
Codon 44 –C
IVS 2-1 G>A
Codon 8/9 +G
IVS 1-1 G>T

IVS 1-5 G>C
Codon 41/42 –TTCT
619 bp deletion

Theo một vài tác giả như Weatherall, D. et al, 2001; Loukopoulos, D.
and Kollia, P., 2001; Nguyễn Khắc Hân Hoan, 2013, ở những vùng có tỷ lệ
gen bệnh cao, thường có một số ĐB mang tính phổ biến, các ĐB này có tính
đặc trưng theo dân tộc và vùng miền [16], [65], [83]. Thường mỗi cộng đồng
có khoảng 4 đến 10 đột biến phổ biến như ở Ấn Độ Dương và các nước lân
cận: các ĐB hay gặp là c.92+5 G>C, c.46 G>A, c.27-28 +G và c.124-127 –
TTCT. Một số khu vực khác, các kiểu ĐB được trình bày trong bảng 1.2.
Tại vùng Địa Trung Hải, tần số người mang bệnh cao (6,8 - 15% dân số).
Đột biến hay gặp nhất tại khu vực này là +: IVS1.110 G>A. Tuy nhiên, ở mỗi
quốc gia trong khu vực này có một số đột biến đặc trưng. Ví dụ: tại Iran:
IVS2.1 G>A, IVS1.1 G>A, Codon 8/9 +G, Cd8 -AA, IVS1.110 G>A, Cd39
C>T, IVS1.6 T>C), IVS2.745 C>G), IVS1.5 G>C), Cd5 -CT. Ở Hy Lạp và
Thổ Nhĩ Kỳ được trình bày trong bảng 1.3 [65]. Các loại ĐB thường gặp này
sẽ biểu hiện mức độ thiếu máu khác nhau trên bệnh nhân và cũng phân bố đặc
trưng theo các chủng tộc (Bảng 1.4) [66].

23


Bảng 1.3. Phân bố các kiểu gen -Thal ở Hy Lạp và Thổ Nhĩ Kỳ
Kiểu gen
-101 (C>T)
-87 (C>G)
-30 (T>A)
-28 (A>C)
IVS1.1 (G>A)

IVS1.5 (G>A, C, T)
IYS1.6 (T>G)
IVS1.110 (G>A)
IVS2.1 (G>A)
Cd 39 (C>T)
FS5 (-CT)
FS6 (- A)
FS8 (-AA)
FS8/9 (+G)
ĐB khác
Chưa rõ

Hy Lạp (989 alen)
3
19
1
135
5
81
425
20
193
6
28
9
1
7
14

Thổ Nhĩ Kỳ (1227 alen)

6
12
33
3
54
19
181
519
91
48
22
5
81
19
86

Ở Việt Nam theo các nghiên cứu, có 8 loại ĐB phổ biến (Bảng 1.2). Các
ĐB này luôn chiếm >90% các trường hợp khi nghiên cứu trên người Việt
Nam, trong đó Cd95 +A (c.286insA) là ĐB đặc trưng của nước ta.

24


Bảng 1.4. Các kiểu đột biến thường gặp, mức độ nặng và phân bố theo chủng
tộc
Chủng tộc
Ấn Độ
Địa Trung Hải
Da đen
Địa Trung Hải; châu Phi

Nhật
Châu Phi
Đông Nam Á
Địa Trung Hải; Ấn Độ

Đột biến gen β-globin
-619 del
-101 (C>T)
-88 (C>T)
-87 (C>G)
-31 (A>G)
-29 (A>G)
-28 (A>C)
IVS1-1 (G>A),

Mức độ nặng
β0
β++
β++
β++
β++
β++
β++
β0

Địa Trung Hải
Địa Trung Hải
Trung Quốc
Địa Trung Hải
Địa Trung Hải

Địa Trung Hải
Địa Trung Hải; Mỹ gốc Phi
Đông Nam Á
Mỹ gốc Phi
Địa Trung Hải

IVS1-5 (G> A,C,T)
IVS1-6 (T>C)
IVS1-110 (G>A)
IVS2-654 (C>T)
IVS2-745 (C>G)
Cd39 (C>T)
Cd5 (-CT)
Cd6 (-A )
Cd41/42 (-TCTT)
AATAAA > AACAAA
AATAAA > AATGAA

β++/+
β+
β+
β+
β0
β0
β0
β0
β++
β++

Đông Nam Á

Malaysia

Hb Knossos
HbE
Cd19 G>A

β++
β++

1.1.5. Các thể bệnh Beta thalassemia
1.1.5.1. Các thể bệnh Beta thalassemia theo lâm sàng
Theo Cao, A. et al, 1997; Thein, S. L., 2004, trên lâm sàng bệnh được
chia thành 3 thể chính [37], [78].
* Thể nặng: còn gọi là bệnh Cooley, thể đồng hợp tử.
Bệnh nhân có thiếu máu, tan máu mạn tính mức độ nặng với các triệu
chứng thiếu máu, lách to, gan to, da bị nhiễm sắc tố, biến dạng xương, chậm
phát triển thể chất.

25