Hạn chế của gen trong chẩn đoán bệnh
Trong vài năm gần đây,
hầu như bất cứ tuần nào
qua đi đều cũng có một
bản tin báo chí về phát
hiện một gen mới hay một
khám phá mới trong y
học. Kèm theo những bản
tin đó là những bình luận
của các chuyên gia cao
cấp với những danh xưng
cao quí như “giáo sư”,
“tiến sĩ” tiên đoán về
tương lai của y khoa. Một
đặc điểm chung của các bình luận này là tính lạc quan, cho rằng di truyền học sẽ làm một
cuộc cách mạng trong y khoa nay mai, rằng các nhà khoa học sẽ có phương tiện phân tích
gen để chẩn đoán chính xác ai sẽ mắc (hay không mắc) bệnh trong tương lai. Người viết
bài này cho rằng những tiên đoán như thế là thiếu thực tế, không phù hợp với bằng chứng
mà chúng ta đang có. Ngoại trừ vài bệnh do di truyền gây ra mà gen đóng một vai trò
quan trọng trong việc chẩn đoán, phần lớn các bệnh mãn tính như đái đường, ung thư,
bệnh tim, tai biến, loãng xương, v.v… thì gen không đóng một vai trò quan trọng như
nhiều người tưởng. Việc chẩn đoán bằng gen cho các bệnh này do đó chưa thể đem lại lợi
ích cho người bệnh.
Phần lớn các đặc tính của con người, kể cả thế chất và tâm thần, đều do các yếu tố di
truyền tạo nên. Cụm từ “các yếu tố di truyền” ở đây có thể hiểu rằng các đặc tính đó được
truyền đi trong gia tộc từ thế hệ này sang thế hệ khác, và cái đơn vị cở bản của di truyền
chính là gen (mà tôi đã giải thích trong một bài trước). Mỗi chúng ta nhận 50% gen từ
cha và 50% gen từ mẹ; cha chúng ta cũng thừa hưởng 50% gen từ ông nội và 50% từ bà
nội; mẹ chúng ta cũng thế: nhận 50% gen được thừa hưởng từ ông ngoại và 50% gen từ
bà ngoại. Thành ra, tính theo xác suất, mỗi chúng ta thừa hưởng 25% gen từ ông nội,
25% từ bà nội, 25% từ ông ngoại, và 25% từ bà ngoại. Chả thế mà ông bà ta ngày xưa
từng nói: “Con nhà tông, không giống lông cũng giống cánh”.
Di truyền và “mò kim đáy biển”
Có thể suy luận từ câu nói trên rằng bệnh tật mà chúng ta mắc phải ngày nay một phần là
do các yếu tố di truyền gây ra, và có xu hướng tập trung vào một nhóm dân nào đó.
Chẳng hạn như người Bắc Âu có nguy cơ mắc bệnh xơ nang (cystic fibrosis) cao hơn bất
cứ sắc dân nào khác. Bệnh Tay-Sachs, một bệnh cực nguy hiểm có liên quan đến hệ
thống thần kinh, rất hiếm trên thế giới, nhưng lại đặc biệt phổ biến ở người gốc Do Thái
thuộc bộ tộc Ashkenazi. Người da đen ở Mĩ có nguy cơ bị bệnh cao huyết áp cao hơn
người da trắng, bởi vì tính trung bình độ dung nạp muối (và ảnh hưởng đến áp suất máu)
trong người da đen cao hơn một cách đáng kể so với người da trắng.
Cụm từ “yếu tố di truyền” trên đây phải được hiểu là gen. Mà gen thì được duy trì trong
gia đình và truyền từ đời này sang đời khác (dù mỗi thế hệ có khác nhau). Do đó, một
trong những lĩnh vực nghiên cứu “nóng” hiện nay trên thế giới là truy tìm các gen có liên
quan đến, hay nguyên nhân gây nên, bệnh tật trong con người.
Hiện nay, hàng ngàn nhóm nghiên cứu trên thế giới đang theo đuổi những dự án nghiên
cứu lớn với ngân sách hàng triệu đô-la để truy tìm gen liên quan đển các bệnh mãn tính
như ung thư, cao huyết áp, đái đường, loãng xương, v.v... Các công ti dược cũng nhìn
thấy một cơ hội thương mại trong việc nghiên cứu di truyền, nên họ cũng đầu tư hàng tỉ
Mĩ kim vào các nghiên cứu truy tìm gen.
Công cuộc truy tìm gen có 3 mục đích chính: tiên đoán bệnh, tìm hiểu cơ chế của bệnh,
và phát triển thuốc để điều trị. Khi một gen có liên quan đến một bệnh được phát hiện,
các nhà khoa học có thể tiên đoán khả năng mà một cá nhân sẽ mắc bệnh ngay từ lúc mới
lọt lòng mẹ (vì gen không thay đổi theo thời gian!), và do đó, y tế có thể tìm biện pháp
phòng ngừa hay điều trị trước khi cá nhân mắc bệnh. Mục đích thứ hai của gen là qua
nghiên cứu cơ chế hoạt động của gen, các nhà khoa học có thể biết cơ chế và quá trình
phát triển của bệnh như thế nào. Lợi ích sau cùng là khi đã biết được cơ chế và quá trình
phát triển, các nhà khoa học có thể bào chế thuốc hay phát triển một thuật điều trị để ngăn
ngừa bệnh cho một cộng đồng.
Trên lí thuyết, đó là những mục đích có thể hoàn tất được. Với phát triển phi thường đó,
có người lạc quan tiên đoán rằng trong tương lai gần, giới khoa học có thể sử dụng gen để
tiên đoán ai sẽ mắc (hay không mắc) bệnh. Một số người khác còn lạc quan hơn tiên đoán
rằng khoa học sẽ sử dụng thông tin từ gen để xác định thuật điều trị (kể cả thuốc men)
cho mỗi cá nhân. Y học sẽ phát triển từ quần thể hóa đến cá nhân hóa. Theo tiên đoán
này, trong tương lai, mỗi chúng ta sẽ có một căn cước di truyền (như một thẻ tín dụng
hay bằng lái xe) mà trong đó chứa tất cả thông tin gen mà chúng ta mang trong người.
Khi đến phòng mạch bác sĩ hay bệnh viện, giới y tế chỉ việc cho các thẻ căn cước sinh
học vào một máy tính, và máy sẽ báo cho chúng ta biết nguy cơ từng bệnh một, và khả
năng dị ứng với từng loại thuốc, cũng như khả năng thích ứng cho từng môi trường,
v.v…
Nhưng trong thực tế, việc truy tìm gen vẫn còn nhiều khó khăn. Xin nhắc lại rằng mỗi
chúng ta mang trong người khoảng 25.000 gen và hàng trăm triệu biến thể gen. Do đó,
việc truy tìm một (hay nhiều) gen liên quan đến một bệnh có thể ví như chuyện “mò kim
đáy biển”, và đòi hỏi đóng góp của nhiều bộ môn khoa học như di truyền học, sinh hóa
học, thống kê học và máy tính. Cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết rõ gen nào
có liên quan đến bệnh nào.
Trong một phân tích tổng hợp được công bố gần đây, các nhà nghiên cứu Mĩ rà soát hơn
600 báo cáo về “phát hiện” gen trong vòng 14 năm từ 1986 đến 2000, và họ cho biết chỉ
có 6 gen có thể được xem là đáng tin cậy: đó là các gen Factor V / Leyden (bệnh deep
vein thrombosis), gen CTLA4 (bệnh Graves), gen insulin (đái đường loại I), gen CCR5
(nhiễm HIV / AIDS), gen APOE4 (bệnh Alzheimer), và gen Prion protein (bệnh
Creutzfeldt – Jacob). Các bệnh này tương đối hiếm thấy, và rất ít người có những gen
này.
Xét nghiệm gen để tiên đoán bệnh tật
Việc ứng dụng gen vào tiên đoán và chẩn đoán bệnh đã đạt được một số thành công nhất
định, nhất là đối với những bệnh chỉ do một gen gây ra. Xét nghiệm gen có thể tiên đoán
chính xác những bệnh như bệnh thần kinh có tên là Huntington, bệnh xơ nang (cystic
fibrosis), bệnh thiếu máu (sickle-cell disease), ung thư nội tiết loại 2 (multiple endocrine
neoplasia type II), v.v… Tiên đoán những bệnh này còn đem lợi ích kéo dài tuổi thọ cho
bệnh nhân. Chẳng hạn như đối với bệnh ung thư nội tiết loại 2, khi được phẫu thuật lúc
còn nhỏ tuổi có thể cứu sống hay kéo dài tuổi thọ cho bệnh nhân.
Tuy nhiên, phần lớn các bệnh mãn tính và phổ biến như đái đường, ung thư, bệnh tim, tai
biến, loãng xương, v.v… thì do nhiều gen gây nên. Cho đến nay, giới khoa học vẫn chưa
biết có bao nhiêu gen gây nên các bệnh này! Vì bệnh do tương tác của nhiều gen, cho nên
phát hiện một gen cũng chưa thể đem lại lợi ích cho bệnh nhân, và thông tin gen vẫn chưa
thể ứng dụng cho thức hành lâm sàng. Đối với những bệnh mãn tính này, truy tìm gen đã
khó, ứng dụng gen vào việc tiên đoán (hay chẩn đoán) bệnh tật càng khó hơn và đặt ra
nhiều vấn đề nan giải.
Ung thư đường ruột là một bệnh khá phổ biến ở người Á châu. Đại đa số, có thể lên đến
95%, trường hợp ung thư ruột là do các yếu tố môi trường, nhưng có khoảng 5% đến
10% trường hợp ung thư ruột là do di truyền từ một số gen. Đối với những cá nhân mà
trong gia đình có ít nhất là 3 người thân (như anh, chị, em, cha, mẹ) bị ung thư ruột, thì
việc xét nghiệm gen có thể dẫn đến điều trị sớm và kéo dài tuổi thọ cho cá nhân. Tuy
nghiên, đối với đại đa số các trường hợp bình thường thì xét nghiệm gen chẳng đem lại
lợi ích gì cho cá nhân.
Ung thư vú và ung thư buồng trứng có lẽ một nỗi ám ảnh lớn của nhiều phụ nữ. Cũng
như trường hợp ung thư đường ruột, phần lớn các trường hợp ung thư vú là do các yếu tố
môi trường gây nên, chỉ có khoảng 5% đến 10% trường hợp ung thư vú có nguyên nhân
từ các yếu tố di truyền. Gần đây, các nhà khoa học khám phá hai gen có liên quan đến
ung thư vú, đó là gen BRCA1 và BRCA2. Nếu một phụ nữ da trắng mang trong người
hai gen này, xác suất mà phụ nữ này bị ung thư vú là 36% đến 85%, và khả năng mắc ung
thư buồng trứng là 10% đến 44%. Tuy nhiên, trong quần thể người da trắng, số phụ nữ
mang hai gen này rất hiếm (chỉ khoảng 1%). Ngay cả ở phụ nữ da trắng, việc xét nghiệm
gen BRCA1 và BRCA2 để tiên đoán ung thư vú và ung thư buồng trứng cũng chưa rộng
rãi vì mức độ bất định còn quá cao, chưa thể ứng dụng trong thực hành lâm sàng. Chưa
có nghiên cứu lớn ở người Á châu, nên chúng ta vẫn chưa biết khả năng ứng dụng của hai
gen cho tiên đoán ung thư ở phụ nữ Việt Nam.
Bệnh Alzheimer (sa sút trí tuệ) khá phổ biến ở người da trắng và đang là một đề tài
nghiên cứu qui mô của y học Tây phương. Khoảng 20% đến 30% trường hợp bệnh này là
do đột biến gen gây nên. Một gen có liên quan đến bệnh là gen APOE4 (apolipoprotein
E4). Người mang biến thể E4 của gen này trong người có nguy cơ mắc bệnh cao hơn gấp
10 lần so với người không mang biến thể E4. Tuy nhiên, chỉ có khoảng 2% (trong người
da trắng) mang biến thể E4, cho nên khả năng ứng dụng của gen này cũng còn rất hạn
chế.
Đối với các bệnh mãn tính khác như ung thư tuyến tiền liệt (đàn ông), cao huyết áp, đái
đường, loãng xương, bệnh tim, v.v… thì cho đến nay, các nhà khoa học vẫn chưa biết rõ
gen nào (hay có bao nhiêu gen) liên quan đến bệnh. Do đó, vẫn chưa thể xét nghiệm gen
để tiên đoán các bệnh này.
Điều trị dựa vào gen
Ngoài việc tiên đoán bệnh tật, xét nghiệm gen còn có thể ứng dụng vào việc chọn thuật
điều trị cho một cá nhân. Ngày nay qua nhiều nghiên cứu, giới y tế biết rằng hiệu ứng của