Giới thiệu về dịch tễ học di truyền và phân tử

November 15, 2012 by Kinh Nguyen

Từ khi bài viết về dịch tễ học di truyền được giới thiệu
trong sách Dịch tễ học Hiện đại của tác giả Khoury vào năm 1998,
các kĩ thuật về di truyền và phân tử đã phát triển nhanh chóng, trong đó có việc
hoàn tất giải mã bộ gen người do Collins và cộng sự tiến hành
vào năm 2003. Thuật ngữ di truyền học (genomics)
để chỉ “môn khoa học nghiên cứu về các chức năng và sự tương tác của các gene
trong hệ gene” (Guttmacher và Collins). Thêm vào
đó, các phân ngành “học” mới đã xuất hiện để nghiên cứu chuyên biệt hơn về biểu
hiện gene, sản phẩm và sự tương tác gen như protein học (proteomics),
transcriptomics (phiên mã học), trao đổi chất học (metabonomics), di truyền học
dinh dưỡng (nutrigenomics), di truyền học dược (pharmacogenomics) và di truyền
học độc chất (toxicogenomics). Tốc độ của các phát hiện về gen đã tăng đáng kể
từ năm 2006 - 2007 với một số các nghiên cứu bệnh-chứng qui mô lớn về nhiều bệnh
mạn tính phổ biến sử dụng phân tích mối liên quan với phổ gen (genome-wide
association gọi tắt là GWA) để cung cấp nhiều kết quả ấn tượng khi tìm ra những
biến đổi gen trong mối liên quan với bệnh tật.

Trước kỉ nguyên của các chuyên ngành “học” kể trên ra đời, dịch tễ
học đã có một thời gian dài sử dụng các chỉ thị sinh học như các kháng thể bảo
vệ trong dịch tễ học các bệnh truyền nhiễm, mỡ máu trong dịch tễ học bệnh tim mạch
và mức độ các độc tố tiềm tàng trong máu trong dịch tễ học môi trường. Sự kết hợp
các chỉ dấu sinh học của các yếu tố phơi nhiễm, cảm nhiễm và kết cuộc vào các
nghiên cứu dịch tễ học được xem là “dịch tễ học phân tử” (Schulte và Perera). Thuật ngữ dịch tễ học di truyền thường
được dùng để chỉ việc nghiên cứu về vai trò của các nhân tố di truyền trong sự
xuất hiện bệnh tật trong dân số (Khoury, 1993),
tập trung chủ yếu vào các phương pháp thống kê để khám phá gene trong các
nghiên cứu gia đình (family studies). Một thuật ngữ khác là dịch tễ học hệ gen người (human
genome epidemiology) được dùng để chỉ các cách tiếp cận dịch tễ tiếp theo từ bước
phát hiện gene đến ứng dụng trong y khoa và y tế công cộng (Khoury, 2004a). Trong những thập kỉ kế tiếp,
việc sử dụng các chỉ dấu sinh học trong dịch tễ học sẽ đạt tới một mức độ phức
tạp hơn nữa (Bảng 28-2), với các nghiên cứu
đồng thời của hàng trăm hàng ngàn các điểm dữ kiện (như biến đổi DNA, biểu hiện
mRNA, các mẫu protein) cho mỗi người. Tăng cường mức độ phức tạp đòi hỏi các
cách tiếp cận rất khắt khe trong thiết kế nghiên cứu, phân tích và diễn giải.

Bảng 28-1 Các lĩnh vực của dịch tễ học chỉ dấu sinh học: các
cách tiếp cận tiếp theo với hệ gen, kết quả của nó và sự tương tác với môi trường

Lĩnh vực	Ứng dụng	Loại nghiên cứu
Dịch tễ học di truyền	Khám phá gen	Phân tích liên kết (Linkage analysis) Mối liên quan dựa trên gia đình (family-based association)
Dịch tễ học phân tử	Đặc điểm của gene Việc sử dụng các chỉ dấu sinh học của yếu tố phơi nhiễm, cảm nhiễm và kết cuộc	Nghiên cứu để mô tả mối liên quan giữa gene và bệnh tật, sự tương tác gene và môi trường sử dụng các chỉ dấu sinh học
Nghiên cứu dịch tễ học ứng dụng và dịch vụ y tế	Lượng giá các ảnh hưởng với sức khỏe	Các nghiên cứu để lượng giá giá trị lâm sàng và thiết thực của các thông tin di truyền trong thực tế

Như vậy, việc nội dung hai chủ đề dịch tễ học di truyền và dịch
tễ học phân tử được kết hợp viết chung trong nhiều tài liệu về dịch tễ học cũng là điều tự nhiên. Chúng ta sẽ
điểm qua các phần tổng quát về tính giá trị của các chỉ dấu sinh học, tiếp theo
đó là các cách tiếp cận dịch tễ học để nghiên cứu mối liên quan gene–bệnh tật, gene–gene
và tương tác gene–môi trường bằng các thiết kế nghiên cứu dịch tễ học cơ bản. Các
vấn đề về phân tích và phương pháp áp dụng cho các nghiên cứu này cũng sẽ được
thảo luận, cũng như các phương pháp dịch tễ học mới có thể dùng thêm bên cạnh
các cách tiếp cận truyền thống. Có hai ví dụ cụ thể về sử dụng các chỉ dấu sinh
học trong bệnh ung thư kết tràng và bệnh viêm ruột được giới thiệu chi tiết ở
loạt bài. Phương pháp phân tích di truyền truyền thống về phả hệ người để đánh
giá di truyền theo thuyết di truyền của Mendel (phân tích tách) và định vị gene
người như phân tích liên kết (linkage analysis) và lập bản đồ gen (gene mapping)
sẽ không được bàn đến mà chủ yếu là các nội dung chủ đạo mới xuất hiện tập
trung vào thực hành dịch tễ học trong thế kỉ 21. Để nắm rõ hơn bạn có thể tìm đọc
sách về chủ đề này của Thomas (2004).

Bảng 28-2 Ví dụ về các chỉ dấu sinh học truyền thống và các  chỉ dấu sinh học mới dùng trong nghiên cứu dịch
tễ học, theo loại chỉ dấu sinh học

Loại	Chỉ dấu sinh học truyền thống	Chỉ dấu sinh học mới
Phơi nhiễm	Mức độ các tác nhân hóa học trong máu	Các thay đổi trong biểu hiện gene trong mô như một dấu hiệu của phơi nhiễm
Cảm nhiễm	Biến đổi DNA tại 1 hoặc nhiều locus trên nhiễm sắc thể	Kiểu biến đổi hệ gen trong nhiều gene
Kết cuộc	Tình trạng các thụ thể Estrogen trong bệnh ung thư vú	Kiểu biểu hiện gene chẩn đoán bệnh ung thư vú