TRẦN NGỌC PHƢƠNG ANH TỔNG QUAN về cá THỂ hóa TRONG sử DỤNG THUỐC CHỐNG ĐÔNG máu KHÓA LUẬN tốt NGHIỆP dƣợc sĩ

BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

TRẦN NGỌC PHƢƠNG ANH

TỔNG QUAN VỀ CÁ THỂ HÓA TRONG
SỬ DỤNG THUỐC CHỐNG ĐÔNG MÁU
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ

HÀ NỘI - 2019

1


BỘ Y TẾ
TRƢỜNG ĐẠI HỌC DƢỢC HÀ NỘI

TRẦN NGỌC PHƢƠNG ANH

MÃ SINH VIÊN: 1401038

TỔNG QUAN VỀ CÁ THỂ HÓA TRONG
SỬ DỤNG THUỐC CHỐNG ĐÔNG MÁU
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DƢỢC SĨ
Người hướng dẫn:
PGS.TS. Phùng Thanh Hƣơng
Nơi thực hiện:
Bộ môn Hóa Sinh

HÀ NỘI - 2019
1

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành khóa luận này, tôi đã nhận được rất nhiều
sự quan tâm, động viên và giúp đỡ tận tình từ các thầy cô, gia đình và bạn bè. Thời điểm
khóa luận hoàn thành là lúc tôi xin phép bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới những người
đã dạy dỗ, chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua.
Trước tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS Phùng
Thanh Hƣơng – Bộ môn Hóa Sinh – Trường Đại học Dược Hà Nội, người đã tận tâm
hướng dẫn, chỉ dạy tôi. Nhờ có những lời hướng dẫn, dạy bảo đó tôi mới có thể hoàn
thành khóa luận này.
Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới Ban giám hiệu – Trƣờng Đại học Dƣợc Hà Nội
đã tạo điều kiện thuận lợi giúp tôi hoàn thành chương trình học tập và thực hiện đề tài
này.
Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình và bạn bè, những người đã
luôn bên cạnh động viên, khích lệ tôi trong những lúc khó khăn cũng như trong quá trình
thực hiện khóa luận tốt nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2019
Trần Ngọc Phương Anh


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
ĐẶT VẤN ĐỀ
CHƢƠNG 1. CÁ THỂ HÓA ĐIỀU TRỊ .......................................................................... 3
1.1. Lịch sử sử dụng thuốc theo cá thể ......................................................................... 3
1.2. Các khái niệm theo các tổ chức khác nhau ............................................................ 4

1.3. Mối quan hệ giữa cá thể hóa điều trị và gen .......................................................... 5
1.3.1. Khái niệm gen và bộ gen ..................................................................................... 5
1.3.2. Kiểu gen và kiểu hình .......................................................................................... 6
1.3.3. Đa hình gen và đột biến gen ................................................................................ 7
1.3.4. Đa hình gen liên quan đến đáp ứng thuốc ......................................................... 12
CHƢƠNG 2. TỪ LÝ THUYẾT ĐẾN LÂM SÀNG VỀ CÁ THỂ HÓA ĐIỀU TRỊ
TRONG SỬ DỤNG THUỐC CHỐNG ĐÔNG MÁU ................................................... 21
2.1. Giới thiệu về các thuốc chống đông máu ............................................................. 21
2.2. Cá thể hóa trong sử dụng wafarin ........................................................................ 24
2.2.1. Đại cương về warfarin ....................................................................................... 24
2.2.2. Các gen liên quan đến đáp ứng với warfarin ..................................................... 27
2.2.3. Ứng dụng lâm sàng của cá thể hóa điều trị đối với warfarin............................. 35
2.3. Thuốc chống đông máu đƣờng uống mới ............................................................ 37
2.3.1. Đại cương về thuốc chống đông máu đường uống mới .................................... 38
2.3.2. Các gen liên quan đến đáp ứng với thuốc chống đông máu đường uống mới .. 38


2.3.3. Ứng dụng lâm sàng của cá thể hóa điều trị đối với thuốc chống đông máu
đường uống mới ........................................................................................................... 42
CHƢƠNG 3. BÀN LUẬN ................................................................................................ 44
3.1. Ƣu điểm và hạn chế của cá thể hóa trong sử dụng thuốc chống đông máu ..... 44
3.1.1. Ưu điểm của cá thể hóa trong sử dụng thuốc chống đông máu......................... 44
3.1.2. Hạn chế của cá thể hóa trong sử dụng thuốc chống đông máu ......................... 45
3.2. Hiện trạng và tƣơng lai của việc áp dụng cá thể hóa điều trị trong sử dụng
thuốc chống đông máu ở Việt Nam nói riêng và thế giới nói chung ........................ 46
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
TÀI LIỆU THAM KHẢO


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Viết tắt

Chú giải tiếng Anh

Chú giải tiếng Việt

ABC

ATP-binding Cassette

Họ protein vận chuyển ABC

ABCB1

Gene codes for ATP-binding cassette Gen mã hóa bơm tống thuốc
sub-family B member 1

ACE

Angiotensin converting enzyme

Enzym chuyển đổi angiotensin

ADN

Acid deoxyribonucleic

Acid deoxyribonucleic

ADR

Adverse Drug Reactions

Phản ứng có hại của thuốc

ADRB2

Gene codes for Receptor β2-

Gen mã hóa receptor β2-adrenergic

adrenergic
ARN

Acid ribonucleic

Acid ribonucleic

BCRP

Breast Cancer Resistance Protein

Protein kháng ung thư vú

bp

Base pair

Cặp base

CES

Enzyme carboxylesterase

Enzym carboxylesterase

CNP

Copy number polymorphism

Đa hình số bản sao

CNV

Copy-number variants

Đa hình số bản sao

CPIC

Clinical Pharmacogenetics

Hiệp hội thực hành gen dược lâm

Implementation Consortium

sàng

CYP

Cytochrome

Cytochrom

DTI

Direct thrombin inhibitors

Thuốc ức chế thrombin trực tiếp

FDA

The Food and Drug Administration

Cục quản lý Thực phẩm và Dược
phẩm Hoa Kỳ

FEV1

G6PD

Forced Expired Volume in one

Thể tích thở ra gắng sức trong một

second

giây

Glucose-6-phosphate dehydrogenase

Glucose-6-phosphate
dehydrogenase

GGCX

Gamma-glutamyl carboxylase

Gamma-glutamyl carboxylase

INR

International Normalized Ratio

Chỉ số bình thường hóa quốc tế

IWPC

International Warfarin

Hiệp hội gen dược Warfarin Quốc


Pharmacogenetics Consortium

tế

LDL

Low-density lipoprotein

Lipoprotein tỷ trọng thấp

LMWH

Low Molecular Weight Heparin

Heparin khối lượng phân tử thấp

mARN

Messenger RNA

ARN thông tin

MDR-1

Multidrug resistance protein 1

Protein đa kháng 1

NADPH

Nicotinamide adenine dinucleotide

Nicotinamid adenin dinucleotid

phosphate

phosphat

Novel oral anticoagulant

Thuốc chống đông đường uống

NOAC

mới
Real time Real time Polymerase Chain

Phản ứng chuỗi polymerase thời

PCR

Reaction

gian thực

Simple

Simple insertion-deletion

Chèn và xóa đơn giản

SNP

Single nucleotide polymorphism

Đa hình đơn nucleotid

STR

Short tandem repeat

Trình tự nucleotid lặp đi lặp lại và

INDEL

nối tiếp nhau
STRP

Short tandem repeat polymorphism

Đa hình các trình tự lặp lại ngắn

UFH

Unfractionated heparin

Heparin không phân đoạn

AVK

Vitamin K antagonists

Thuốc chống đông kháng vitamin
K

VKORC

VNTR

Vitamin K Epoxide Reductase

Phức hợp Vitamin K epoxide

Complex

Reductase

variable number tandem repeat

Số lượng thay đổi các trình tự
nucleotid lặp lại

VTE

Venous thromboembolism

Huyết khối tĩnh mạch


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các loại đa hình ADN [47]. ................................................................................. 7
Bảng 1.2: Các loại đột biến và tần suất [47]. ..................................................................... 10
Bảng 1.3: Đa hình gen ở đích tác dụng [29]…………………………………………… 19
Bảng 2.1: Các thuốc chống đông máu hiện có ................................................................... 21
Bảng 2.2: So sánh đặc điểm của các nhóm thuốc chống đông máu [25]. .......................... 22
Bảng 2.3: Tần số allen CYP2C9 ở các quần thể người [10]. .............................................. 28
Bảng 2.4: Liều warfarin dựa trên đa hình gen CYP2C9 [73]. ............................................ 29

Bảng 2.5: Liều warfarin dựa trên đa hình gen VKORC1 -1639G>A [73]. ........................ 30
Bảng 2.6: Tần số allen VKORC1 ở các quần thể người [37].............................................. 33
Bảng 2.7: Hướng dẫn chọn liều duy trì warfarin (mg/ngày) theo kiểu gen CYP2C9 và
VKORC1 của FDA [10]. ..................................................................................................... 36
Bảng 2.8: So sánh một số đặc điểm giữa warfarin và thuốc chống đông máu đường uống
mới [15]. ............................................................................................................................. 38


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1: Các loại đột biến [39]. ........................................................................................ 11
Hình 1.2: Mối liên hệ giữa gen và kiểu gen kiểu hình [29]. .............................................. 13
Hình 1.3: Tỉ lệ phần trăm các thuốc sử dụng trên lâm sàng được chuyển hóa bởi CYP450
và các yếu tố ảnh hưởng [77]. ............................................................................................ 16
Hình 2.1: Tỉ lệ phần trăm ADR gây ra bởi các nhóm thuốc khác nhau [20]. .................... 23
Hình 2.2: Biến thiên về liều dùng warfarin giữa các bệnh nhân [58]. ............................... 25
Hình 2.3: Các yếu tố ảnh hưởng đến liều warfarin để đảm bảo INR ổn định [44]. ........... 27
Hình 2.4: Ảnh hưởng của kiểu gen CYP2C9 đến liều dùng warfarin [44]. ....................... 28
Hình 2.5: Chu trình vitamin K [61]. ................................................................................... 30
Hình 2.6: Mối quan hệ giữa đa hình gen CYP2C9, VKORC1 [24]. ................................... 31
Hình 2.7: Sự khác biệt về kiểu gen trong liều/đáp ứng của warfarin [24]. ........................ 31
Hình 2.8: Liều dùng warfarin cho các cá thể mang kiểu gen CYP2C9 và VKORC1 khác
nhau [79]. ............................................................................................................................ 32
Hình 2.9: Hướng dẫn điều chỉnh liều warfarin dựa trên kiểu gen của CPIC [10].............. 37
Hình 2.10: Đa hình gen ảnh hưởng tới nồng độ dabigatran và rivaroxaban [68]. ............. 42


ĐẶT VẤN ĐỀ
Huyết khối dẫn đến tỷ lệ tai biến tim mạch và tử vong cao đáng kể. Tỷ lệ mắc
huyết khối tĩnh mạch là 3% dân số nói chung. Ở Mỹ, mỗi năm có 100.000-300.000 người
chết vì huyết khối tĩnh mạch và số lượng nhập viện vượt quá 500.000 người. Ở châu Âu,

có 500.000 ca tử vong do huyết khối tĩnh mạch mỗi năm và con số này nhiều hơn tổng số
ca tử vong do AIDS, ung thư vú, ung thư tuyến tiền liệt và tai nạn giao thông [15]. Trong
quá khứ, huyết khối tĩnh mạch được coi là một bệnh hiếm gặp ở Trung Quốc, nhưng sự
xuất hiện của nó đang tăng nhanh chóng trong thế kỷ 21. Năm 2013, doanh số bán thuốc
chống huyết khối chiếm 2,7% doanh số bán thuốc trên toàn cầu. Các loại thuốc chống
huyết khối, chống đông máu ngày càng đa dạng. Doanh số toàn cầu của thuốc chống đông
máu là 12,761 tỷ đô la Mỹ vào năm 2013 [15]. Kháng vitamin K, một loại thuốc chống
đông máu đã có mặt trên thị trường từ hàng chục năm nay, cũng đạt doanh số 115 triệu đô
la Mỹ. Doanh số bán thuốc toàn cầu của thuốc ức chế thrombin trực tiếp là 2,4 tỷ USD,
dabigatran etexilat là thuốc bán chạy nhất [15], [38]. Tại các bệnh viện Trung Quốc,
rivaroxaban đã trở thành một trong 5 loại thuốc bán chạy hàng đầu trong năm 2014 [38].
Xu hướng trong tương lai thị trường các thuốc chống đông máu đường uống mới này sẽ
tăng trưởng, mở rộng không ngừng.
Mặc dù lượng tiêu thụ lớn tuy nhiên những loại thuốc này không an toàn tuyệt đối,
thuốc dễ gây ra những tác dụng không mong muốn, điển hình là warfarin, thuộc nhóm
thuốc kháng vitamin K. Kháng vitamin K có nhiều hạn chế ảnh hưởng tới việc sử dụng
trong lâm sàng: đáp ứng không tiên liệu được, cửa sổ điều trị hẹp (chỉ số bình thường hóa
quốc tế INR 2,0-3,0), khởi đầu/ chấm dứt tác dụng chậm, phải theo dõi đông máu thường
quy, nhiều tương tác thức ăn-thuốc, thuốc-thuốc, thường xuyên phải điều chỉnh liều; gây
ra khó khăn trong sử dụng và quản lý thuốc. Sử dụng warfarin phải rất thận trọng, nếu
liều thấp có thể gây đông máu, liều cao có thể gây xuất huyết. Các thuốc chống đông
đường uống mới tuy đã khắc phục được nhiều nhược điểm của nhóm này nhưng nguy cơ
xuất huyết vẫn là mối đe dọa.
Trong những năm gần đây, các nghiên cứu về gen, sinh học phân tử ngày càng
phát triển, đưa ra những phương thức điều trị mới, các khám phá từ gen và bộ gen đã chỉ
1


ra những đặc điểm riêng biệt của mỗi cá thể, từ đó có thể áp dụng những phương thức
điều trị khác nhau. Xu hướng cá thể hóa điều trị (personalized medicine) mang theo triển

vọng thay đổi quan điểm, nhận thức, cách tiếp cận bệnh nhân cho đến việc điều trị. Mô
hình cá thể hóa điều trị đánh giá bệnh nhân theo khả năng đáp ứng với thuốc, đưa ra
những hướng điều trị riêng biệt cho từng cá thể, đảm bảo đúng thuốc, đúng liều cho từng
bệnh nhân. Cá thể hóa điều trị đã và đang được áp dụng trong sử dụng thuốc chống đông
máu và đã ghi nhận những ý nghĩa trong thực tế lâm sàng. Mặc dù cá thể hóa điều trị đang
trở thành xu hướng mạnh mẽ của y học hiện đại trên thế giới, nhưng liệu pháp này vẫn có
khá mới mẻ ở Việt Nam.
Xuất phát từ tình hình đó, để có cái nhìn tổng thể về hướng tiếp cận cá thể hóa điều
trị trong sử dụng thuốc chống đông máu, đề tài “Tổng quan về cá thể hóa trong sử dụng
thuốc chống đông máu” được thực hiện với 2 mục tiêu:
1. Phân tích ảnh hưởng của kiểu gen đến cá thể hóa điều trị nói chung và trong sử
dụng thuốc chống đông máu nói riêng.
2. Phân tích ứng dụng lâm sàng của cá thể hóa trong sử dụng thuốc chống đông
máu.

2


CHƢƠNG 1. CÁ THỂ HÓA ĐIỀU TRỊ
1.1. Lịch sử sử dụng thuốc theo cá thể
Khái niệm về cá thể hóa điều trị không mới mà đã bắt đầu từ 1500 năm trước công
nguyên, Charaka Samhita được coi là cha đẻ của y học Ấn Độ, người thực hành phương
pháp Ayurveda, một phương pháp chăm sóc sức khoẻ tự nhiên có nguồn gốc từ Ấn Độ.
Charaka là người đi tiên phong trong tư tưởng hướng tới y học cá thể hoá, ông nói: "Mỗi
cá nhân đều khác nhau do đó nên được coi là một thực thể riêng biệt" [8]. Vào thời
Hippocrates, trường y Cnidian dạy rằng cơ thể là một bộ sưu tập các bộ phận biệt lập và
chứng bệnh xuất hiện ở một cơ quan cụ thể hoặc một phần cơ thể sẽ chỉ ảnh hưởng đến
phần cơ thể đó riêng rẽ và không liên quan đến các bộ phận khác. Hippocrates không
đồng ý với khái niệm này, ông cho rằng cơ thể hoạt động như một thể thống nhất. Ông
đánh giá cơ thể là sự kết hợp của bốn yếu tố - máu, đờm, mật vàng và mật đen - để xác

định cách điều trị tốt nhất cho mỗi bệnh nhân. Hippocrates mở rộng lý thuyết thống nhất
này bằng cách khẳng định: "Điều quan trọng là biết những người nào mắc bệnh hơn là
những bệnh mà họ mắc" [2].
Cuối thế kỉ 19 là giai đoạn mở đầu của nền y học hiện đại. Tuy nhiên, hầu hết
những tiến bộ của y học được bắt đầu từ thế kỷ 20, bao gồm các kỹ thuật hình ảnh, chẩn
đoán trong phòng thí nghiệm và các kỹ thuật phẫu thuật hiện đại. Những tiến bộ quan
trọng bao gồm khám phá các sản phẩm dựa trên công nghệ sinh học, chẩn đoán phân tử,
genomics, proteomics, liệu pháp gen. Từ năm 1956 đến 1957 xuất hiện khái niệm về gen
dược: các phản ứng bất lợi với thuốc có thể được gây ra bởi biến đổi gen quy định hoạt
động của enzym [29].
Từ năm 1990 đến 2000, dự án giải trình tự bộ gen người, ứng dụng công nghệ gen
vào nghiên cứu thuốc, liệu pháp tế bào và gen ngày càng phát triển. Y học hiện đại, trên
thực tế, đã cung cấp cho chúng ta những bằng chứng khoa học, dự án Hệ gen người tập
trung nghiên cứu vào chức năng của hệ gen, cách các biến thể của chuỗi ADN có thể dẫn
đến bệnh tật và gây ra sự khác biệt giữa các cá nhân trong đáp ứng điều trị [27].
Hầu hết các loại thuốc hiện tại đều được phê duyệt và phát triển dựa trên kết quả
tác dụng của nó trên một số lượng lớn người dân, nhưng y học trong tương lai đang phát
triển thành các giải pháp cá nhân hóa, đáp ứng nhu cầu của một bệnh nhân cụ thể. Dữ liệu
3


thử nghiệm lâm sàng của một loại thuốc mới chỉ thể hiện phản ứng trung bình của nhóm
người nghiên cứu. Tuy nhiên, có sự khác biệt đáng kể giữa các cá nhân, một số bệnh nhân
không có đáp ứng, trong khi một số khác cho thấy những đáp ứng mạnh mẽ. Rõ ràng là
khái niệm "Một loại thuốc cho tất cả các bệnh nhân mắc bệnh tương tự nhau" không còn
phù hợp và cần có một phương pháp tiếp cận cá thể hóa hơn. Mục đích của sử dụng thuốc
cá thể hóa là để phù hợp với đúng bệnh nhân và để thiết kế điều trị dựa trên kiểu gen và
các đặc điểm cá nhân khác.
1.2. Các khái niệm theo các tổ chức khác nhau
Chưa có một khái niệm chính thức về “Dùng thuốc theo cá thể” (Personalized

medicine) hay “Cá thể hóa điều trị” (Personalized therapy). Thuật ngữ này lần đầu tiên
được sử dụng trên tiêu đề của một tài liệu năm 1998 và bắt đầu xuất hiện trong
MEDLINE năm 1999 nhưng hầu hết các tài liệu có liên quan đến cá thể hóa điều trị vẫn
được chia mục lục theo pharmacogenomics (bộ gen dược) và pharmacogenetics (gen
dược). Đến nay, có nhiều khái niệm khác nhau về “Dùng thuốc theo cá thể”, tùy theo
quan điểm của từng tổ chức. Theo Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ
(FDA), đó là thiết kế liệu pháp điều trị phù hợp với đặc điểm, nhu cầu của từng bệnh nhân
[18]. Theo Hiệp hội Y khoa Hoa Kỳ, cá thể hóa điều trị là một lĩnh vực trong đó bác sĩ sử
dụng những xét nghiệm chẩn đoán để đưa ra những phương pháp điều trị phù hợp nhất
với bệnh nhân. Bằng cách kết hợp dữ liệu từ các xét nghiệm chẩn đoán với tiền sử, hoàn
cảnh và tình trạng y tế của cá nhân, các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe có thể
phát triển các kế hoạch điều trị và phòng ngừa có mục đích. Y học cá nhân hóa đề cập đến
một mô hình y tế sử dụng đặc tính kiểu hình và kiểu gen của cá nhân (ví dụ như hồ sơ
phân tử, hình ảnh y tế, dữ liệu lối sống) để điều chỉnh chiến lược điều trị cho đúng người
vào đúng thời điểm và/hoặc để xác định khuynh hướng bệnh và/hoặc để cung cấp kế
hoạch phòng ngừa kịp thời và đúng mục tiêu [46]. Một cách ngắn gọn, theo quan điểm
của châu Âu, “Cá thể hóa điều trị” là “Đưa ra đúng liệu pháp điều trị cho đúng người,
dùng đúng liều, vào đúng thời điểm”. Theo Hiệp hội Tiến bộ Khoa học Mỹ, cá thể hóa
điều trị được thiết kế riêng cho mỗi cá thể dựa trên sự khác biệt cá nhân. Cá thể hóa điều
trị bằng cách sử dụng kiến thức về sinh học phân tử và di truyền cho phép chẩn đoán

4


chính xác hơn và cải thiện an toàn cho bệnh nhân bằng cách chọn thuốc và liều lượng
thích hợp để giảm tác dụng phụ bất lợi.
Bên cạnh đó, một số khái niệm thường được dùng đồng thời hoặc thay thế cho khái
niệm “Dùng thuốc theo cá thể”. Y học chính xác (precision medicine) là thuật ngữ được
Viện Hàn lâm khoa học Hoa Kỳ dùng đề chỉ: “Việc sử dụng các dữ liệu gen, epigenomic
và các dữ liệu khác để thiết lập những mô hình cá nhân của một bệnh, nhằm đạt được

những phương pháp điều trị tốt hơn cho cá nhân đó”. Theo Hiệp hội Y học Hoa Kỳ: “Y
học chính xác là cách tiếp cận với chăm sóc sức khỏe có tính đến sự thay đổi cá nhân
trong các yếu tố gen, môi trường và lối sống của mỗi người”. Theo Hội đồng nghiên cứu
y học của Anh, y học phân tầng (stratified medicine) là việc thuốc được phân loại sử dụng
trên các nhóm nhỏ bệnh nhân có các cơ chế bệnh khác nhau hoặc có phản ứng đặc biệt
đối với phương pháp điều trị. Điều này cho phép xác định và phát triển phương pháp điều
trị có hiệu quả cho từng nhóm bệnh nhân cụ thể [43]. Y học phân tầng sẽ đảm bảo rằng
bệnh nhân nhận được điều trị đúng vào đúng thời điểm.
1.3. Mối quan hệ giữa cá thể hóa điều trị và gen
1.3.1. Khái niệm gen và bộ gen
Đầu thế kỷ 21, với sự hoàn thành Dự án Bộ gen người, chúng ta đã có thể nghiên
cứu bộ gen của con người toàn diện, chứ không chỉ một gen tại một thời điểm nữa. Y học
di truyền đã trở nên phát triển, áp dụng phân tích quy mô lớn bộ gen của con người, bao
gồm cả sự kiểm soát biểu hiện gen, biến thể gen, tương tác giữa các gen và môi trường để
cải thiện các vấn đề y tế quan tâm.
Bộ gen của con người bao gồm một lượng lớn acid deoxyribonucleic, trong cấu
trúc của nó chứa gen thông tin cần thiết để xác định các đặc điểm của phôi, khả năng phát
triển, sinh trưởng, trao đổi chất và sinh sản - về cơ bản tất cả các khía cạnh để tạo nên một
con người hoàn chỉnh. Mỗi tế bào trong cơ thể mang bản sao bộ gen của con người, theo
ước tính hiện tại chứa khoảng 25000 gen [42]. Gen là đơn vị thông tin di truyền cả về cấu
trúc và chức năng, được mã hóa trong ADN của bộ gen, được tổ chức thành nhiễm sắc thể
trong nhân của mỗi tế bào. Đặc trưng về số lượng và hình thái của nhiễm sắc thể tạo nên
bộ gen của mỗi loài. Các gen nằm theo thứ tự tuyến tính dọc các nhiễm sắc thể, mỗi gen
5


có vị trí hoặc locus xác định. Tại bất kỳ locus cụ thể nào, gen có thể giống hệt nhau hoặc
ở biến thể khác nhau, chúng được gọi là allen.
1.3.2. Kiểu gen và kiểu hình
Các gen có chiều dài hàng trăm, hàng ngàn nucleotid. Trình tự các nucleotid của

một gen cụ thể quy định chuỗi các acid amin được tạo ra thông qua cơ chế tổng hợp
protein. Mỗi bộ ba nucleotid cấu thành một codon, biểu hiện cho một acid amin cụ thể. Sự
đồng tuyến tính giữa phân tử ADN và chuỗi protein đạt được thông qua mã di truyền,
phân tử gián tiếp truyền thông tin là ARN. Hoạt động của một gen, hay còn gọi là sự biểu
hiện gen, là việc ADN của nó được sử dụng như một bản thiết kế để tạo ra một protein cụ
thể [29]. Khi gen được biểu hiện, thông tin di truyền trên ADN đầu tiên được sao chép
vào một phân tử mARN (phiên mã). Các phân tử mARN sau đó rời khỏi nhân tế bào và đi
vào bào tương, nơi chúng tham gia vào quá trình tổng hợp protein bằng cách xác định các
acid amin cụ thể tạo nên các protein đặc hiệu (dịch mã). Mối quan hệ giữa ADN, ARN và
protein đan xen nhau: gen trên ADN quyết định quá trình tổng hợp, trình tự của ARN;
ARN lại chỉ đạo quá trình tổng hợp và trình tự của chuỗi acid amin của protein; một số
protein đặc thù lại liên quan đến tổng hợp và chuyển hóa ADN, ARN. Gen mã hóa cho
protein quyết định cấu trúc bậc 1 của protein (trình tự sắp xếp các acid amin trong chuỗi
polypeptid), cấu trúc bậc 1 là cấu trúc quan trọng quyết định tính chất của protein [3].
Chỉ có một số lượng nhỏ các gen, khoảng 15000, được biểu hiện trong một tế bào
người điển hình, nhưng các gen biểu hiện khác nhau từ tế bào này sang tế bào khác. Tất
cả các chức năng của tế bào, mô và cơ quan được kiểm soát bởi sự biểu hiện gen khác
biệt. Ví dụ: các tế bào hồng cầu chứa một lượng lớn protein huyết sắc tố chịu trách nhiệm
mang oxy đi khắp cơ thể. Sự phong phú của huyết sắc tố trong các tế bào hồng cầu phản
ánh thực tế là gen mã hóa của nó, gen hemoglobin, được phiên mã tích cực. Trong khi ở
các tế bào khác của cơ thể, gen huyết sắc tố không hoạt động. Theo đó, huyết sắc tố chỉ có
trong các tế bào hồng cầu [29].
Kiểu gen là tổ hợp toàn bộ các gen trong tế bào của cơ thể của một loài sinh vật.
Theo nghĩa hẹp hơn, thuật ngữ này dùng để chỉ tổ hợp allen của một cặp gen, trong một
cá thể. Kiểu hình là tập hợp những đặc điểm hay tính trạng quan sát được của một sinh

6


vật. Một kiểu hình được cấu thành nên từ biểu hiện gen của một sinh vật cũng như ảnh

hưởng của các yếu tố môi trường và sự tương tác qua lại giữa cả hai [39].
1.3.3. Đa hình gen và đột biến gen
Trên thực tế, trung bình một đoạn ADN người ngẫu nhiên có chiều dài khoảng
1000 cặp nucleotid chỉ chứa một cặp khác nhau giữa 2 nhiễm sắc thể tương đồng được
thừa hưởng từ bố mẹ. Khi một biến thể phổ biến đến mức được tìm thấy trên 1% trong
quần thể, nó được gọi là đa hình di truyền. Ngược lại, các biến thể có tần số dưới 1%
được gọi là biến thể hiếm hay đột biến gen. Nhiều biến thể hiếm xuất hiện nhưng không
có ảnh hưởng xấu trong khi một số biến thể phổ biến – đa hình lại dẫn đến bệnh nghiêm
trọng [33].
Có rất nhiều loại đa hình di truyền, một số loại đa hình được thể hiện trong bảng
1.1. Một số đa hình có thể do xóa, nhân đôi, nhân ba,… từ vài chục đến hàng trăm cặp
nucleotid mà không gây ra bất kỳ bệnh nào. Trong khi những thay đổi tương tự ở biến thể
hiếm có thể gây ra bệnh nghiêm trọng. Sự thay đổi có thể nằm trong trình tự mã hóa của
các gen dẫn đến các biến thể protein khác nhau, các kiểu hình khác biệt
Bảng 1.1. Các loại đa hình ADN [47].
Đa hình
SNP

(đa

hình

Cơ sở của đa hình
đơn Thay thế một cặp hoặc một trong hai nucleotid tại một

nucleotid)

điểm

Simple INDEL (chèn và Sự xuất hiện hoặc thiếu một đoạn ngắn ADN

xóa đơn giản)
STRP (đa hình các trình tự ∼5-25 bản sao, nối tiếp nhau, từ một đơn vị lặp lại gồm
lặp lại ngắn)

2, 3 hoặc 4 nucleotid

VNTR (số lượng thay đổi Hàng trăm đến hàng nghìn bản sao, nối tiếp nhau, từ một
các trình tự nucleotid lặp đơn vị lặp lại gồm 10 đến 100 nucleotid
lại)
CNP (đa hình số bản sao)

Điển hình là sự có mặt hoặc vắng mặt của các đoạn ADN
200 bp đến 1,5 Mb

7


Đa hình gen là cơ sở để cá thể hóa điều trị dựa trên bộ gen, trong đó điều chỉnh
chăm sóc y tế một cá nhân trên cơ sở họ mang các biến thể đa hình làm tăng hoặc giảm
nguy cơ mắc các rối loạn phổ biến (bệnh mạch vành, ung thư, tiểu đường,…), gây ra biến
chứng sau phẫu thuật hoặc ảnh hưởng đến hiệu quả và an toàn một số thuốc [47].
Đơn giản và phổ biến nhất trong tất cả các loại đa hình là đa hình đơn nucleotid
(SNP). SNP thường chỉ có 2 allen tương ứng với hai nucleotid khác nhau ở một vị trí cụ
thể trên gen. Sự khác biệt trên một nucleotid được gọi là đa hình nucleotid đơn. SNP
chiếm khoảng 80% tổng số đa hình. Hàng triệu SNP đã được phát hiện ở người. Việc xác
định SNP rất quan trọng vì nó giúp chúng ta hiểu được cơ sở di truyền các bệnh thông
thường ở người [70].
Vào năm 1980, đa hình đơn nucleotid được phát hiện. Năm 1990, SNP đã phần lớn
thay thế STR (short tandem repeat – những trình tự nucleotid lặp đi lặp lại và nối tiếp
nhau) trong việc sử dụng như một chỉ dấu lựa chọn cho các nghiên cứu. SNP được lựa

chọn như chỉ dấu do nó phong phú hơn và được cho là ổn định hơn STR do tỷ lệ đột biến
thấp. Nhiều SNP là các trình tự chức năng, chúng có thể xảy ra trong vùng mang trình tự
mã hóa, do đó, có thể kiểm tra trực tiếp sự liên hệ giữa kiểu hình và sự thay đổi chức năng
gen [15]. SNP tồn tại khá nhiều và xuyên suốt bộ gen. Nếu so sánh nhiễm sắc thể, ví dụ
NST số 3 của hai người khác nhau, người ta có thể nhận thấy cứ 1000 bp (cặp nucleotid)
sẽ có 1 nucleotid khác nhau, tức là 1 SNP/1000 bp. Do tính đa dạng cả về số lượng lẫn
mức độ phân bố trong suốt toàn bộ bộ gen, nên SNP được sử dụng như một dấu ấn di
truyền nghiên cứu di truyền liên kết. Ví dụ: các SNP của người đang được sắp xếp phân
loại và tạo thành bản đồ để sử dụng trong việc chỉ định các gen có liên quan đến bệnh tật,
vì khi người ta nhận thấy một SNP nằm gần một locus gây bệnh nào đó về mặt lý thuyết
thì người ta có thể tin rằng SNP này sẽ di truyền cùng với gen gây bệnh này. Như vậy
SNP trở thành một dấu ấn di truyền chỉ điểm cho locus gây bệnh cả về định tính lẫn định
lượng (xác định được SNP nào đó tức là xác định sự hiện diện của gen gây bệnh đồng
thời xác định vị trí của gen này trên bộ gen) [5].
So với đa hình đơn nucleotid, các biến thể khác biệt về số lượng bản sao (copynumber variants, CNV) có tần số xuất hiện thấp hơn nhiều. Đây là những đột biến thêm

8


hoặc mất một đoạn nhiễm sắc thể làm thay đổi số lượng bản sao của mỗi gen, thay vì là
hai allen như bình thường [16].
Công trình mới đây tiến hành khảo sát các biến thể đa hình số bản sao trên toàn bộ
hệ gen người. Các nhà nghiên cứu đã thống kê khoảng 1500 vùng mang CNV (chiếm
12% bộ gen) chứa hàng trăm gen cấu trúc hoặc các vùng chức năng khác. Kết quả này
cho thấy nguồn đa dạng di truyền của loài người không chỉ dựa vào hàng triệu điểm SNP
mà còn cả ở biến dị thêm hay mất những đoạn NST [56], [75].
Khám phá này chỉ ra rằng CNV có thể đóng một vai trò lớn hơn trong bệnh di
truyền so với những suy nghĩ trước đây, có ý nghĩa trong các nghiên cứu liên quan đến
bệnh, xét nghiệm chẩn đoán gen và nghiên cứu ung thư. CNV không chỉ đóng góp vào sự
đa dạng về kiểu hình trong con người, chúng cũng liên quan đến tính nhạy cảm của bệnh.

Mặc dù CNV có nguy cơ gây bệnh, nhưng chúng không đủ để dẫn đến một kết cục bệnh
cụ thể. Các bệnh liên quan đến CNV bao gồm AIDS, bệnh viêm ruột, lupus, đục thủy tinh
thể, bệnh tim mạch, bệnh thần kinh, tự kỷ và tâm thần phân liệt [29].
Trong một phân tích meta, đã giải đáp câu hỏi liệu các tác dụng phụ nghiêm trọng
của thuốc, nguyên nhân hàng đầu gây tử vong ở Mỹ, có liên quan đến các enzym chuyển
hóa thuốc đa hình. Kết quả cho thấy có mối liên quan giữa gen CYP450 đa hình và phản
ứng bất lợi của thuốc. Điều này cho thấy một cách tiếp cận tiềm năng để giảm tỷ lệ tác
dụng phụ kết hợp việc sử dụng thông tin di truyền [60].
Nghiên cứu dược phẩm vài thập kỷ gần đây đã ghi nhận những ảnh hưởng lan rộng
của đa hình di truyền trên đáp ứng thuốc. Sự có sẵn các bản đồ SNP mật độ cao và bảng
phân loại chức năng đã tạo nên những kỳ vọng cao trong việc áp dụng gen dược để tối ưu
hóa liệu pháp điều trị cho từng bệnh nhân. Do sự gia tăng sử dụng công nghệ gen và các
công nghệ khác, thuật ngữ gen dược đã xuất hiện để phản ánh cách tiếp cận mở rộng
trong phát hiện thuốc, phát triển liệu pháp. Gen dược là một dấu hiệu báo hiệu thuốc được
cá nhân hoá, một sự thay đổi mô hình từ tư duy "một loại thuốc phù hợp với tất cả" thành
"thuốc phù hợp cho đúng bệnh nhân đúng liều và thời gian". Điều này không có nghĩa là
mỗi bệnh nhân sẽ được đối xử khác biệt với các bệnh nhân khác. Thay vào đó, bệnh nhân
được chia thành nhiều nhóm bằng các dấu hiệu di truyền và các dấu hiệu khác dự đoán sự
tiến triển của bệnh và kết quả điều trị [60].
9


Bảng 1.2: Các loại đột biến và tần suất [47].
Loại đột biến
Đột biến bộ gen

Cơ chế

Tần suất (xấp xỉ)

Ví dụ

Phân chia nhiễm 2-4×10-2/ tế bào phân Đột biến lệch bội
sắc thể

chia

Đột biến nhiễm sắc Sắp xếp lại nhiễm 6×10-4/tế bào phân Đột biến chuyển vị
thể

sắc thể

Đột biến gen

Đột

chia
biến

nucleotid

cặp 10-10/cặp nucleotid/tế Đột biến điểm
bào phân chia
10-5-10-6/locus/thế hệ

Đột biến là những biến đổi bất thường trong trình tự nucleotid hoặc sắp xếp nhiễm
sắc thể. Các đột biến có thể được phân thành ba loại: các đột biến ảnh hưởng đến số lượng
nhiễm sắc thể trong tế bào (đột biến số lượng nhiễm sắc thể), đột biến làm thay đổi cấu
trúc của nhiễm sắc thể riêng lẻ (đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể) và đột biến làm thay đổi
gen riêng lẻ (đột biến gen) [47]. Bảng 1.2 mô tả một số đột biến và tần suất xuất hiện. Đột

biến số lượng nhiễm sắc thể là sự thay đổi về số lượng nhiễm sắc thể nguyên vẹn phát
sinh từ phân tách nhiễm sắc thể trong quá trình phân chia. Đột biến cấu trúc nhiễm sắc thể
là những thay đổi chỉ liên quan đến một phần của nhiễm sắc thể, chẳng hạn như lặp một
lần hoặc ba lần, mất đoạn, đảo đoạn và chuyển đoạn, có thể xảy ra do nhiễm sắc thể đứt
gãy hoặc rối loạn trong quá trình giảm phân, nhân đôi [42]. Đột biến gen là những biến
đổi trong cấu trúc của gen xảy ra ở cấp độ phân tử tại một điểm nào đó trên phân tử ADN
và có liên quan đến sự thay đổi về số lượng, thành phần, trật tự các cặp nucleotid trong
gen, từ sự thay đổi chỉ ảnh hưởng đến một nucleotid đơn lẻ đến những thay đổi lớn có thể
ảnh hưởng đến hàng triệu cặp nucleotid [47]. Một đột biến số lượng nhiễm sắc thể có thể
làm thay đổi mức độ biểu hiện của hàng trăm hoặc hàng ngàn gen. Tương tự, đột biến cấu
trúc nhiễm sắc thể mất đoạn hoặc lặp đoạn cũng có thể ảnh hưởng đến sự biểu hiện của
hàng trăm gen. Ngay cả một đột biến gen nhỏ cũng có thể có ảnh hưởng lớn, tùy thuộc
vào gen nào đã bị thay đổi và sự thay đổi đó ảnh hưởng đến khả năng biểu hiện của gen
như thế nào. Tuy nhiên, một số thay đổi ADN không làm ảnh hưởng đến kiểu hình. Đột
10


biến chuyển đoạn hoặc đảo đoạn có thể không ảnh hưởng đến phần quan trọng của bộ gen
và vì vậy không tác động lên kiểu hình [47]. Một đột biến trong gen cũng không làm thay
đổi kiểu hình nếu không làm thay đổi trình tự chuỗi amino acid, hoặc nếu có, kết quả trình
tự chuỗi amino acid cũng không ảnh hưởng đến tính chất của protein. Do đó, không phải
tất cả các loại đột biến đều có hậu quả lâm sàng. Một số ví dụ về đột biến được minh họa
ở hình 1.1.

Hình 1.1: Các loại đột biến [39].
Một số dạng đột biến điểm [39]:
Đột biến sai nghĩa: thay đổi mã bộ ba, dẫn đến thay đổi một acid amin này bằng
một acid amin khác.
Đột biến vô nghĩa: đột biến điểm trên chuỗi ADN dẫn đến hậu quả thay bộ ba mã
hóa cho amino acid bằng bộ ba kết thúc. mARN mang đột biến vô nghĩa thường không ổn

định, khó dịch mã. Nếu dịch mã được thì protein tạo thành cũng khó ổn định, suy giảm
nhanh trong tế bào.
11


Đột biến thêm, bớt cặp nucleotid: chỉ ảnh hưởng đến một số lượng nhỏ các cặp
base. Khi số lượng nucleotid thay đổi không phải bội của ba và khi nó xảy ra trên một
chuỗi mã hóa, khung đọc bị thay đổi bắt đầu tại điểm thêm hoặc bớt. Tạo ra một vài acid
amin bất thường theo sau là codon kết thúc. Ngược lại nếu số lượng cặp base là bội số của
ba, sẽ không xảy ra hiện tượng này và sẽ có hiện tượng thêm hoặc xóa các acid amin
tương ứng.
Đột biến nhiễm sắc thể: những thay đổi quy mô lớn trong cấu trúc nhiễm sắc thể và
có thể ảnh hưởng đến hoạt động của nhiều gen, dẫn đến hậu quả thay đổi kiểu hình. Các
đột biến nhiễm sắc thể (hoặc bất thường) có thể liên quan đến việc xóa hoặc chèn một số
gen tiếp giáp, đảo ngược các gen trên nhiễm sắc thể hoặc trao đổi các đoạn ADN lớn giữa
các nhiễm sắc thể [39].
1.3.4. Đa hình gen liên quan đến đáp ứng thuốc
1.3.4.1. Những yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc
Hiệu quả, tính an toàn của thuốc khác nhau giữa các nhóm bệnh nhân. Nhiều yếu
tố góp phần vào sự thay đổi trong đáp ứng thuốc. Các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến
đáp ứng thuốc bao gồm: cân nặng, tuổi, giới tính, đường dùng, thời gian dùng, yếu tố di
truyền, mất cân bằng chuyển hóa, tình trạng bệnh lý, khả năng dung nạp và tương tác
thuốc.
Đáp ứng với thuốc có sự khác biệt giữa trẻ em và người lớn, nữ giới so với nam
giới do những đặc điểm sinh lý của mỗi đối tượng. Đường dùng thuốc chi phối tốc độ và
cường độ đáp ứng thuốc. Đối với thời gian sử dụng, có những thuốc cần uống trước hoặc
sau ăn mới phát huy tác dụng. Mất cân bằng chuyển hóa, các bệnh về gan, thận và tim
mạch có ảnh hưởng quan trọng đến thanh thải và hoạt động của thuốc. Thuốc phải được
sử dụng cẩn thận khi có bệnh của các cơ quan này. Thuốc cũng có thể thay đổi đáp ứng
của nhau bằng tương tác dược động học hoặc dược lực học giữa chúng.

Liều lượng của một loại thuốc để tạo ra tác dụng giống nhau có thể thay đổi từ 4
đến 6 lần giữa các cá thể khác nhau do sự khác biệt về yếu tố di truyền. Điều này chủ yếu
là do tỷ lệ chuyển hóa, hiệu quả tác dụng của thuốc khác nhau do lượng enzym, protein
được kiểm soát về mặt di truyền. Có một số khiếm khuyết di truyền dẫn đến sự thay đổi
12


trong đáp ứng thuốc. Mặc dù đáp ứng thuốc chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố, các yếu tố di
truyền đóng vai trò quan trọng trong đáp ứng và hiệu quả của thuốc vì liên quan nhiều đến
chuyển hóa, enzym, các đích tác dụng của thuốc và không đổi trong suốt cuộc đời. Điều
này đã dẫn đến sự công nhận khái niệm gen dược từ những năm 1950 [32], [72].
FDA đã xác định gen dược là "nghiên cứu về các biến thể của ADN và các đặc tính
của ARN liên quan đến đáp ứng thuốc", trong khi bộ gen dược là "nghiên cứu các biến
thể trong chuỗi ADN liên quan đến đáp ứng thuốc" [71].
Hiện nay, gen dược nghiên cứu về mối liên hệ giữa kiểu gen cá nhân lên đáp ứng
thuốc. Tác dụng dược lý của thuốc phụ thuộc vào dược lực học (tương tác với mục tiêu
hoặc vị trí tác dụng) và dược động học (hấp thu, phân bố, chuyển hóa và thải trừ). Đa hình
gen cách sắp xếp (drug disposition) có thể ảnh hưởng đến dược động học, trong khi đa
hình đích tác dụng của thuốc (drug target) có thể thay đổi dược lực học. Mối liên hệ giữa
dược lực học và dược động học được thể hiện trong hình 1.2. Người ta ước tính rằng các
yếu tố di truyền có thể ảnh hưởng đến 20-95% khả năng phân bố và tác dụng của thuốc
[29]. Đa hình di truyền trong các gen mã hóa enzym chuyển hóa thuốc, protein vận
chuyển, thụ thể và các đích tác dụng có liên quan đến sự khác biệt về hiệu quả và độc tính
của nhiều loại thuốc giữa các cá thể.

Hình 1.2: Mối liên hệ giữa gen và kiểu gen kiểu hình [29].
1.3.4.2. Ảnh hưởng của đa hình gen đến dược động học của thuốc
Ảnh hưởng của đa hình gen đến hấp thu, phân bố, thải trừ thuốc:
Protein vận chuyển có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh sự hấp thu, phân bố
và bài xuất của nhiều loại thuốc. Các phân tử này được mã hóa bởi nhiều gen. Rất nhiều

13


nghiên cứu đã làm rõ vai trò của protein vận chuyển trong việc hấp thu, phân bố và nhắm
đích tác dụng.
Họ vận chuyển ABC (ATP-binding Cassette) phân bố rộng rãi trong tất cả các sinh
vật sống. Nó bao gồm tám phân họ được mã hóa bởi các gen trên các nhiễm sắc thể khác
nhau. Một trong số đó là P-glycoprotein, còn được gọi là protein gây đề kháng đa thuốc
(là sản phẩm của gen MDR1), đóng vai trò là protein vận chuyển đẩy nhiều loại thuốc ra
khỏi tế bào. P-glycoprotein (P-gp) được tìm thấy lần đầu trong các tế bào ung thư. Những
tế bào này có sự hiện diện quá mức của P-glycoprotein, điều này làm giảm việc thâm
nhập của các thuốc độc tế bào (điều trị ung thư) vào trong cơ thể. P-glycoprotein cũng
hiện diện ở nhiều mô bình thường, không phải ung thư, với chức năng bài tiết (như ruột
non, gan, thận) [65] và tại các hàng rào máu-mô (như hàng rào máu - não, hàng rào máu –
tinh hoàn, hàng rào nhau thai). P-gp tham gia vào quá trình hấp thu, phân bố, thải trừ và
tương tác thuốc.
Một số nhà nghiên cứu đã đánh giá vai trò đa hình của MDR1 dựa trên tiến triển
bệnh và tính nhạy cảm. Bệnh nhân HIV-1 đang điều trị bằng thuốc kháng virus có kiểu
gen 3435TT, có số lượng tế bào CD4 cao hơn so với kiểu gen 3435CC. Kết quả này có
thể được quy cho sự thay đổi khả năng thâm nhập của thuốc ức chế protease HIV vào
trong tế bào lympho do thay đổi chức năng P-gp từ các biến thể gen. Virus tập trung ở hệ
bạch huyết và hệ thần kinh trung ương, nơi mà P-gp giới hạn phân phối thuốc, đa hình Pgp có thể để lại kết quả đáng kể trong điều trị và tiến triển bệnh. SNP này làm tăng số
lượng tế bào CD4, giảm lượng virus trong tế bào, dẫn đến bệnh nhân có đáp ưng với
thuốc tốt hơn. Các bệnh thần kinh như Parkinson và Alzheimer cũng chịu ảnh hưởng của
đa hình MDR1. Tần số của MDR1 3435TT tương đối cao ở những người bệnh Parkinson
khởi phát sớm hơn là những người khởi phát muộn. Một nghiên cứu gần đây đã báo cáo
rằng những bệnh nhân đã tiếp xúc với thuốc trừ sâu và mang ít nhất một allen 3435T có
nguy cơ mắc bệnh Parkinson cao hơn đáng kể những người không phơi nhiễm. Do đó, có
vẻ như đa hình MDR1 đóng một vai trò trong nguy cơ mắc bệnh Parkinson bằng cách
thay đổi sự xâm nhập của chất độc xenobiotics. Nhìn chung, P-gp có thể phát huy tác

14


dụng bảo vệ bằng cách hạn chế tiếp xúc với các hợp chất độc hại và những thay đổi trong
P-gp do biến đổi gen có thể ảnh hưởng đến tính nhạy cảm của bệnh [74].
Tóm lại, kiểu gen có ảnh hưởng đến quá trình hấp thu, phân bố, thải trừ của thuốc,
gián tiếp ảnh hưởng đến hiệu quả, độc tính của thuốc. Kiểu gen khác nhau trong mã hóa
protein vận chuyển có thể là một yếu tố dự đoán hiệu quả, độc tính của thuốc.
Ảnh hưởng của đa hình gen đến chuyển hóa thuốc:
Phần lớn các thuốc đều được chuyển hóa ở mức độ nhất định. Kết quả của quá
trình chuyển hóa sẽ làm giảm độc tính hoặc loại đi thuốc, chuyển dạng tiền thuốc thành
dạng có hoạt tính sinh học. Chuyển hóa chia làm 2 pha, pha 1 và pha 2. Pha 1 bao gồm
phản ứng oxi hóa, khử hóa và thủy phân nhằm mục đích biến đổi thuốc thành những sản
phẩm phân cực hơn hoặc dễ phản ứng hơn. Pha 2 bao gồm các phản ứng liên hợp, các
phân tử nội sinh như acid glucuronic, glutathion, acetyl liên hợp với nhóm chức của phân
tử thuốc, tăng khả năng phân cực, tạo phức hợp dễ tan trong nước, dễ dàng đào thải ra
khỏi cơ thể.
Có hơn 30 họ enzym chuyển hóa thuốc ở người và hầu hết đều có hiện tượng đa
hình gen, rất nhiều đa hình dẫn đến thay đổi chức năng của enzym.
Nhóm CYP450 đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa pha 1 và được nghiên
cứu rộng rãi nhất. Hệ thống enzym cytochrom P450 là một họ protein lớn, tham gia vào
quá trình tổng hợp và / hoặc thoái hóa một số lượng lớn các hợp chất nội sinh như steroid,
cholesterol, vitamin cũng như chuyển hóa các độc tố ngoại sinh. Enzym P450 có thể thay
đổi, làm giảm hoặc tăng cường chuyển hóa thuốc. Có hơn 100 gen P450 mã hóa các
enzym này. Rất nhiều loại thuốc sử dụng trong lâm sàng được chuyển hóa thông qua hoạt
động của các enzym P450: CYP2D6 và CYP3A4 chuyển hóa phần lớn trong số này [77].
Sự thay đổi thường xuyên nhất được quan sát trong CYP2D6 là sự đa hình dẫn đến sự
cắt/nối ARN bất thường, gây ra sự cắt xén và bất hoạt protein. AmpliChip CYP450
(Roche) cho phép các phòng thí nghiệm lâm sàng chẩn đoán xác định đa hình trong hai

gen CYP2D6 và CYP2C19 [55].
Cytochrom P450 đóng vai trò chủ yếu trong dược động học và đáp ứng của thuốc.
Trong số 57 CYP hoạt động chỉ có khoảng chục enzym, thuộc họ CYP1, 2 và 3, chịu
15


trách nhiệm về sự chuyển hóa của hầu hết các chất lạ, bao gồm 70-80% tất cả các loại
thuốc trong lâm sàng. Các dạng biểu hiện chiếm tỉ lệ cao trong gan là CYP3A4, 2C9,
2C8, 2E1, và 1A2, trong khi 2A6, 2D6, 2B6, 2C19 và 3A5 ít phong phú hơn [77]. Biểu
hiện của mỗi CYP bị ảnh hưởng bởi sự kết hợp độc đáo giữa nhiều cơ chế và các yếu tố
bao gồm đa hình di truyền, cảm ứng bởi xenobiotics, điều hòa bởi cytokine, yếu tố kích
thích, tình trạng bệnh cũng như giới tính, tuổi tác,... Tỉ lệ phần trăm các thuốc trên lâm
sàng được chuyển hóa bởi CYP450 và các yếu tố ảnh hưởng được thể hiện ở hình 1.3.
Các đa hình di truyền phụ thuộc vào sắc tộc, đóng một vai trò quan trọng đối với chức
năng của CYP2D6, 2C19, 2C9, 2B6, 3A5 và 2A6, và dẫn đến các kiểu hình dược lý riêng
biệt được gọi là các nhóm chuyển hóa chậm, trung bình, nhanh và siêu nhanh. Đối với
những CYP này, bằng chứng về ý nghĩa lâm sàng liên quan đến phản ứng có hại của
thuốc [24], hiệu quả của thuốc và yêu cầu liều đang tăng nhanh. Sự đa hình trong
CYP1A1, 1A2, 2C8, 2E1, 2J2 và 3A4 thường ít tiên đoán hơn.

Hình 1.3: Tỉ lệ phần trăm các thuốc sử dụng trên lâm sàng đƣợc chuyển hóa bởi
CYP450 và các yếu tố ảnh hƣởng [77].

16