Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Phân tích biến đổi di truyền của bệnh nhân mắc tật khuyết mống mắt ở Việt Nam

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:80

Thêm vào BST

Báo xấu

27
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Sinh học "Phân tích biến đổi di truyền của bệnh nhân mắc tật khuyết mống mắt ở Việt Nam" trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan về bệnh khuyết mống; Tách chiết và đánh giá chất lượng ADN; Kết quả PCR khuếch đại gen PAX6;...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Sinh học: Phân tích biến đổi di truyền của bệnh nhân mắc tật khuyết mống mắt ở Việt Nam

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Vũ Đình Chất LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC PHÂN TÍCH BIẾN ĐỔI DI TRUYỀN CỦA BỆNH NHÂN MẮC TẬT KHUYẾT MỐNG MẮT Ở VIỆT NAM Hà Nội – tháng 5 năm 2021
BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- Vũ Đình Chất LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC PHÂN TÍCH BIẾN ĐỔI DI TRUYỀN CỦA BỆNH NHÂN MẮC TẬT KHUYẾT MỐNG MẮT Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Sinh học thực nghiệm Mã số: 8420114 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS.Nguyễn Hải Hà Hà Nội – tháng 5 năm 2021
Lời cam đoan Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài: “Phân tích biến đổi di truyền của bệnh nhân mắc tật khuyết mống mắt ở Việt Nam” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi và các cộng sự tại Viện nghiên cứu Hệ gen thuộc Viện Hàn Lâm Khoa Học Việt Nam. Các số liệu, kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong các công trình khác. Nếu không đúng như đã nêu trên, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình. Hà Nội, tháng 5 năm 2021 Học viên Vũ Đình Chất
Lời cảm ơn Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Nguyễn Hải Hà – Phó Trưởng Phòng phân tích hệ gen, Viện nghiên cứu hệ gen, người thầy – người chị đã theo sát và hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực tập và làm luận văn. Thời gian làm tốt nghiệp cũng là lúc tôi gặp nhiều khó khăn và nghĩ tới bỏ cuộc, tuy vậy, chị Hà đã tận tình giúp tôi để tôi có thể hoàn thành Luận văn này. Những câu chữ ngắn gọn khó có thể giúp tôi diễn tả lòng biết ơn của mình đối với chị. Khoảng thời gian hơn một năm làm việc với chị giúp tôi học được nhiều điều và chắc chắn những kiến thức tôi thu lượm được sẽ là hành trang tốt cho tôi trên con đường phía trước. Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đặc biệt tới TS. Nguyễn Đăng Tôn – Trưởng Phòng phân tích hệ gen, Ths. Nguyễn Thị Thanh Hoa cùng toàn thể các anh chị em đang làm việc và học tập tại đây. Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ban lãnh đạo Học viện Khoa học và Công nghệ đã dành tâm huyết xây dựng môi trường nghiên cứu và học tập sáng tạo cho toàn thể học viên. Bên cạnh đó, để có thể hoàn thành được khoá học với nhiều thông tin bổ ích không thể không nhắc tới sự tận tuỵ của các thầy cô trong Học viện, đặc biệt thầy cô đang công tác tại Khoa Công nghệ Sinh học. Đồng thời thôi cũng xin gửi lời cám ơn chân thành tới toàn thể anh chị em cán bộ học viện đã hỗ trợ tôi rất nhiều trong thời gian theo học tại đây. Cuối cùng, tôi xin gửi lời tri ân tới bố mẹ, vợ con, những người thân trong gia đình và bạn bè, các đồng nghiệp tại Labo IVF Hồng Ngọc đã luôn hỗ trợ, khích lệ và động viên tinh thần từ lúc tôi đăng ký thi và trong suốt quá trình học tập tại Học viện. Tôi xin chân thành cảm ơn!
Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt Microarray-based Comparative aCGH Lai so sánh hệ gen aCGH Genomic Hybridization BAC/YAC Bacterial/Yeast artificial Nhiễm sắc thể vi khuẩn/ chromosome nấm nhân tạo CTS C-terminal subdomain Tiểu vùng đầu C CTE C-terminal exptension Kéo dài đầu C DRR Downstream Regulatory Region Vùng điều hoà xuôi dòng EE Ectodermal enhancer ELP4 Elongator complex protein 4 FISH Kỹ thuật lai huỳnh quang tại Fluorescence in situ hybridization chỗ FOXC1 Forkhead Box C1 HD Homeodomain Vùng HD ITPR1 Inositol 1,4,5-Trisphosphate Receptor Type 1 KMM Khuyết mống mắt LNK Linker region Vùng liên kết LOVD Leiden open variation database Cơ sở dữ liệu đột biến mở MLPA Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification NMD Phân huỷ qua trung gian vô Nonsense-mediated decay nghĩa NTS N-terminal subdomain Tiểu vùng đầu N Cơ sở dữ liệu trực tuyến Online Mendelian Inheritance in OMIM bệnh di truyền Menden ở Man người
PAX6 Paired box 6 PD Pair domain Vùng PD PITX2 Paired-like homeodomain transcription factor 2 P0/1/ α Promoter 0/1/α PST Vùng giàu proline, serine, Proline-serine-threonine domain threonine PTC Premature termination codon Mã kết thúc sớm TRIM44 Tripartite Motif Containing 44 UTR Untranslated region Vùng không dịch mã Wilms tumor-aniridia-genital WAGR anomalies-retardation Giải trình tự toàn bộ hệ gen WES Whole Exom Sequencing biểu hiện WGS Whole Genome Sequencing Giải trình tự toàn bộ hệ gen WT1 Wilms' tumor 1
Danh mục bảng biểu và hình ảnh HÌNH ẢNH Hình 1.1 Bệnh nhân KMM với đột biến PAX6 dị hợp tử biểu hiện kiểu hình mắt rất đa dạng..................................................................................................... 5 Hình 1.2: Lô-cut PAX6 ở người.......................................................................... 10 Hình 1.3: Các mất đoạn ADN trong locus 11p13 chứa vùng điều hoà 3' của PAX6 ................................................................................................................... 16 Hình 1.4: Tần xuất các kiểu đột biến trong cơ sở dữ liệu đột biến PAX6 .......... 17 Hình 1.5: Chiến lược xét nghiệm di truyền đối với những bệnh nhân khuyết mống mắt ............................................................................................................ 24 Hình 2.1: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu.......................................................... 28 Hình 3.1: Điện di kiểm tra ADN tổng số trên gel agarose 0.8% ....................... 38 Hình 3.2: Kết quả phân tích MLPA của bệnh nhân TMM4 ............................... 41 Hình 3.3: Kết quả phân tích MLPA của hai mẫu có đột biến mất đoạn ............ 42 Hình 3.4: Ảnh minh hoạ điện di đồ sản phẩm PCR từ mẫu dị tật mống mắt ..... 44 Hình 3.5: Kết quả so sánh trình tự vùng chứa exon 5 của gen PAX6 trên các mẫu KMM với trình tự chuẩn ............................................................................. 44 Hình 3.6: Kết quả so sánh trình tự vùng chứa exon 7 của gen PAX6 trên các mẫu KMM với trình tự chuẩn ............................................................................. 45 Hình 3.7: Kết quả so sánh trình tự vùng chứa exon 8 của gen PAX6 trên các mẫu KMM với trình tự chuẩn ............................................................................. 46 Hình 3.8: Kết quả so sánh trình tự vùng chứa exon 9 của gen PAX6 trên các mẫu KMM với trình tự chuẩn ............................................................................. 47 Hình 3.9: Kết quả so sánh trình tự vùng chứa exon 11 của gen PAX6 trên các mẫu KMM với trình tự chuẩn ............................................................................. 48 Hình 3.10: So sánh kết quả phân tích MLPA của bệnh nhân TMM12 (A) và người mẹ cũng mắc KMM (B) ............................................................................ 54
Hình 3.11: Sơ đồ phả hệ của bệnh nhân TMM11 .............................................. 55 BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Các thành phần điều hoà bảo thủ và sự điều hoà biểu hiện trong và ngoài mắt của gen PAX6 [26]. ........................................................................... 13 Bảng 2.1: Thông số cài đặt máy điện di mao quản để chạy phân tích MLPA ... 31 Bảng 2.2 Trình tự các cặp mồi đặc hiệu cho khuếch đại vùng giáp ranh exon- intron và toàn bộ các exon của gen PAX6.......................................................... 32 Bảng 2.3: Thành phần PCR khuếch đại gen PAX6. ........................................... 34 Bảng 3.1: Đặc điểm lâm sàng của bệnh nhân KMM ......................................... 37 Bảng 3.2: Nồng độ ADN tổng số được xác định bằng ....................................... 39 Bảng 3.3: Bảng mối liên hệ giữa giá trị DQ và số lượng bản sao .................... 40 Bảng 3.4. Các đột biến gen phát hiện trên bệnh nhân KMM ............................. 49 Bảng 3.5: Đột biến và kiểu hình ở mỗi bệnh nhân ............................................. 50
MỤC LỤC MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 4 TỔNG QUAN BỆNH KHUYẾT MỐNG.............................................. 4 1.1.1. Đặc điểm lâm sàng .......................................................................... 4 1.1.2. Hội chứng WGAR ........................................................................... 8 1.1.3. Hội chứng Gellespie ........................................................................ 8 CƠ SỞ DI TRUYỀN PHÂN TỬ CỦA BỆNH KHUYẾT MỐNG MẮT ....................................................................................................................... 9 1.2.1. Cấu trúc và chức năng của gen PAX6 ............................................. 9 1.2.2. Sự điều hoà PAX6 .......................................................................... 12 1.2.3. Các đột biến trên PAX6 ................................................................. 16 1.2.3.1. Đột biến mã kết thúc sớm .............................................................. 17 1.2.3.2. Biến dị kéo dài đầu C (CTE) ......................................................... 18 1.2.3.3. Đột biến sai nghĩa ......................................................................... 18 1.2.3.4. Các đột biến trong vùng không mã hoá ........................................ 19 1.2.3.5. Đột biến cấu trúc ........................................................................... 19 1.2.3.6. Đột biến hai alen ........................................................................... 20 1.2.4. Các gen khác ................................................................................. 20 PHƯƠNG PHÁP CHẨN ĐOÁN ......................................................... 21 1.3.1. Chẩn đoán lâm sàng ...................................................................... 21 1.3.2. Chẩn đoán di truyền ...................................................................... 22 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU BỆNH KHUYẾT MỐNG MẮT ........... 24 CHƯƠNG 2: NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 27
NGUYÊN VẬT LIỆU.......................................................................... 27 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu .................................................................... 27 2.1.2. Hoá chất và thiết bị ........................................................................ 27 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................ 28 2.2.1. Thu mẫu ......................................................................................... 29 2.2.2. Tách chiết và đánh giá chất lượng ADN ....................................... 29 2.2.3. Xác định các đột biến cấu trúc bằng MLPA.................................. 29 2.2.4. Giải trình tự gen Sanger ................................................................ 32 2.2.4.1. Thiết kế mồi và PCR ...................................................................... 32 2.2.4.2. Giải trình tự gen ............................................................................ 35 2.2.4.3. Phân tích kết quả tìm đột biến sau giải trình tự ............................ 35 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ..................................................... 37 KẾT QUẢ ............................................................................................ 37 3.1.1. Kết quả thu thập mẫu nghiên cứu .................................................. 37 3.1.2. Tách chiết ADN tổng số ................................................................ 38 3.1.3. Phân tích đột biến cấu trúc bằng MLPA ....................................... 39 3.1.4. Kết quả PCR khuếch đại gen PAX6 .............................................. 43 3.1.5. Phát hiện đột biến bằng phương pháp giải trình tự ....................... 44 3.1.6. Đánh giá mối liên hệ kiểu gen và kiểu hình cho mỗi bệnh nhân .. 49 THẢO LUẬN....................................................................................... 51 KẾT LUẬN ...................................................................................................... 57 KIẾN NGHỊ .................................................................................................... 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 59
1 MỞ ĐẦU Dị tật khuyết mống mắt (aniridia/KMM) là rối loạn gây nên hậu quả không có mống mắt thường ở cả 2 mắt của bệnh nhân. Đây là bệnh di truyền trội với tỉ lệ mắc khoảng 1/40,000 – 100,000 ca sinh, không phân biệt chủng tộc và giới tính [1]. Dị tật khuyết mống mắt thường được biểu hiện trong 6 tuần đầu sau khi sinh với biểu hiện mống mắt bất thường (mất hoàn toàn hoặc một phần) hoặc rung giật nhãn cầu. Dị tật này có thể khiến cho bệnh nhân nhìn không được rõ nét và mắt bị nhạy cảm với ánh sáng. Một số vấn đề với mắt cũng có thể gặp phải ở bệnh nhân như tăng nhãn áp thường xảy ra vào giai đoạn muộn của tuổi niên thiếu hoặc giai đoạn sớm của tuổi dậy thì. Khoảng 50-80% bệnh nhân mắc KMM sẽ có biểu hiện đục thủy tinh thể và 10% số bệnh nhân bị kém phát triển dây thần kinh thị giác. Đột biến gây mất chức năng của gen PAX6 là nguyên nhân gây nên KMM [2]. Vai trò quan trọng của gen PAX6 đối với sự phát triển của mắt lần đầu tiên được chú ý khi gen này được tìm thấy bị đột biến ở những bệnh nhân KMM. Gen PAX6 nằm trên nhiễm sắc thể số 11 và mã hóa cho một protein tham gia vào giai đoạn phát triển sớm của mắt, não, cột sống (hệ thống thần kinh trung ương) và tụy. Với vai trò là 1 yếu tố phiên mã, protein PAX6 bám vào các trình tự ADN đặc hiệu và qua đó điều hòa hoạt động của các gen khác. Sau khi sinh, protein PAX6 tham gia điều hòa một số gen khác, các gen này dường như góp phần duy trì các cấu trúc khác nhau của mắt. Đột biến gen PAX6 tạo nên protein PAX6 không mang chức năng, không có khả năng bám và hoạt hóa các gen. Từ đó sẽ gây ức chế quá trình hình thành mắt trong giai đoạn phát triển của phôi. Cho tới nay, có khoảng 500 đột biến dị hợp tử trên gen PAX6 đã được phát hiện là nguyên nhân gây nên KMM và chiếm đến 2/3 số ca bệnh [2]. Trong số đó, 94% đột biến điểm trong gen hình thành tín hiệu kết thúc sớm hoặc làm thay thế axít amin [3]. Nghiên cứu trên chuột trước đó đã cho thấy đột biến dị hợp tử trên gen PAX6 gây nên tính trạng mắt nhỏ [4]. Các đột biến gây tín hiệu kết thúc sớm ở gen PAX6 sẽ kích hoạt quá trình phân hủy sản phẩm ARN mang bộ ba mã kết thúc sớm trước khi protein ngắn bất thường được hình thành. Những đột biến sai nghĩa trong gen PAX6 làm
2 thay đổi trình tự axít amin tạo nên sản phẩm protein gấp cuộn sai hoặc có chức năng bất thường, điều này là nguyên nhân gây nên kiểu hình khiếm khuyết ở mống mắt hoặc có thể tạo nên dạng nguy hiểm hơn là biến dạng dây thần kinh thị giác hoặc kiểu hình mắt nhỏ [1, 5]. Bên cạnh đột biến điểm, 30% số ca bệnh KMM có nguyên nhân từ sự tái sắp xếp của nhiễm sắc thể tại vùng 11p13 bao gồm mất toàn bộ gen PAX6 hoặc mất cả vùng gen PAX6 với vùng gen liền kề (đặc biệt là gen WT1-gây nên hội chứng WAGR) [2]. Ngoài ra, một dạng đột biến trong đó xảy ra tại 2 vị trí của gen PAX6 đều ở dạng dị hợp tử (compound heterozygous) đã được công bố ở 2 bào thai có bố mẹ đều mắc KMM, các bào thai này có đặc điểm là biến dạng cấu trúc não [6]. Các nhóm nghiên cứu trên thế giới đã sử dụng riêng lẻ hoặc kết hợp một số phương pháp phân tích phân tử như giải trình tự Sanger, lai huỳnh quang tại chỗ (Fluorescence in situ hybridization), MLPA (Multiplex Ligation-Depent Probe Amplification) và aCGH (Microarray-based Comparative Genomic Hybridization) trong chẩn đoán di truyền cho các bệnh nhân KMM [7 – 9]. Gần đây vào năm 2017, Blanco-Kelly và cộng sự đã phát triển phương pháp aCGH trong chẩn đoán phân tử cho những ca bệnh dị tật khuyết mống mắt và hội chứng WAGR [9]. Bên cạnh đó, có một số nghiên cứu đã kết hợp phương pháp giải trình tự Sanger và MLPA trong sàng lọc các đột biến trên gen PAX6 ở bệnh nhân KMM [10 – 12]. Việc kết hợp hai kỹ thuật này đã giúp nâng tỷ lệ xác định đột biến từ 49% lên 60%. Như vậy chứng tỏ việc sử dụng đồng thời cả hai phương pháp giải trình tự Sanger và MLPA đã tăng độ nhạy cho chẩn đoán [12]. Cho tới nay, vẫn chưa có nghiên cứu nào tại Việt Nam công bố về di truyền phân tử của bệnh KMM. Mặc dù có rất nhiều vấn đề với mắt, nhưng hầu hết những bệnh nhân mắc dị tật khuyết mống mắt đều có thể bảo tồn thị lực nếu được chăm sóc phù hợp. Trong số bệnh nhân KMM, hơn 2/3 số ca mắc bệnh là do yếu tố di truyền trội từ cha/mẹ, 1/3 số còn lại là đột biến mới phát sinh [1]. Do đó, chẩn đoán di truyền đóng vai trò quan trọng để xác định nguyên nhân gây bệnh, tư vấn di truyền cũng như dự đoán nguy cơ hình thành khối u khác của bệnh nhân (khối u thận). Hơn nữa, kết quả nghiên cứu của đề
3 tài cũng sẽ đóng góp vào cơ sở dữ liệu về các đa hình của gen gây KMM ở Việt Nam.
4 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU TỔNG QUAN BỆNH KHUYẾT MỐNG 1.1.1. Đặc điểm lâm sàng Khuyết mống mắt (KMM) (OMIM 106210) là tình trạng suy sản một phần hoặc toàn bộ mống mắt đồng thời suy sản hố thị giác, dẫn đến giảm thị lực và rung giật nhãn cầu [13 – 15]. Bệnh này luôn biểu hiện ở giai đoạn rất sớm. Những bất thường mắt liên quan như đục thuỷ tinh thể, tăng nhãn áp và bất thường giác mạc nhìn chung sẽ khởi phát muộn dẫn đến mất thị giác tiến triển. Khoảng 2/3 trường hợp KMM di truyền trội theo dòng họ, phần còn lại là tự phát. Kiểu hình của người mắc KMM có thể khác nhau giữa các gia đình và thậm chí khác nhau trong cùng gia đình. Hơn nữa, người bệnh thường cho thấy có sự khác biệt nhỏ giữa hai mắt. Hầu hết các trường hợp biểu hiện trong sáu tuần sau sinh với một bất thường mống mắt hoặc đồng tử rõ ràng hoặc rung giật nhãn cầu. Mặc dù có nhiều vấn đề về mắt, hầu hết bệnh nhân KMM có thể giữ lại thị lực nếu chăm sóc mắt thích hợp. Bệnh này có thể biểu hiện như một bất thường tại mắt mà không có liên quan rõ ràng đến các bất thường có hệ thống khác hoặc là một phần của hội chứng gen tiếp giáp WAGR [16]. Những người mắc hội chứng WAGR có nguy cơ cao sẽ phát triển u nguyên bào thận (Wilms), đây là dạng ung thư thận ác tính ở thời kỳ niên thiếu. Tỷ lệ hiện hành của khuyết mống mắt là 1:40,000 tới 1:100,000 không bị ảnh hưởng bởi nguồn gốc chủng tộc hay giới tính [1, 13]. Mống mắt Suy sản mô mống mắt là hiện tượng bất thường đặc trưng nhất ở những bệnh nhân KMM. Mức độ bất thường mống mắt có thể biểu hiện rất khác nhau giữa các bệnh nhân (xem hình 1.1). Trong trường hợp nghiêm trọng nhất, mống mắt bị suy giảm chỉ còn là một điểm nhỏ của phần mô còn sót lại. Ngược lại, ở những trường hợp nhẹ nhất, mống mắt chỉ có bất thường trên phần truyền sáng hoặc với cấu trúc bề mặt [8, 17]. Những thay đổi khác bao gồm khiếm khuyết mống mắt một phần, bất thường hoặc lạc vị trí đồng tử và lộn màng bồ đào.
5 Hình 1.1 Bệnh nhân KMM với đột biến PAX6 dị hợp tử biểu hiện kiểu hình mắt rất đa dạng. (a) Hoàn toàn không có mô mống mắt với áp-xe phẫu thuật (loại bỏ thuỷ tinh thể) và phần còn lại của bao thuỷ tinh thể mờ đục (đột biến CTE). (b) Mô mống mắt hầu như không có và bị che bởi lớp giác mạc bên ngoài bất thường với tình trạng đục và tạo mạch máu mới. Ngoài ra, một phần bề mặt thuỷ tinh thể đục có sắc tố bất thường (đột biến PCT). (c) Khuyết mống mắt một phần (đột biến sai nghĩa). (d) Bệnh lý giác mạc nghiêm trọng do KMM với tình trạng đục hoàn toàn và hình thành mạch máu (đột biến PCT). (e) Mô mống mắt vẫn còn đầy đủ nhưng có một vùng cấu trúc bất thường (Đột biến sai nghĩa) [3].
6 Thuỷ tinh thể Đục thuỷ tinh thể bẩm sinh cũng xuất hiện ở bệnh nhân KMM đặc biệt phần cực [8, 13, 14, 17]. Đôi khi còn tồn tại tàn dư mạch máu thai nhi của ống trước hoặc màng đồng tử vẫn còn. Đục thuỷ tinh thể hiếm gặp ở trẻ sơ sinh, nhưng nó phát triển trong khoảng 50-85% bệnh nhân KMM thường ở tuổi niên thiếu hoặc giai đoạn đầu của thời kỳ trưởng thành. Dịch chuyển thuỷ tinh thể cũng có thể xuất hiện nhưng không thường xuyên. Áp lực nội nhãn Hiện tượng áp lực nội nhãn tăng lên mà không thay đổi đĩa thị giác và thị trường (tăng nhãn áp) và glôcôm (chèn đĩa thị giác và giảm thị trường) xuất hiện khá phổ biến, với tỷ lệ hiện hành cuối cùng là 30-50% [8, 13, 14, 17, 18]. Tăng nhãn áp luôn xuất hiện ở giai đoạn muộn thời niên thiếu hoặc thời kỳ trưởng thành nhưng có thể có mặt lúc sơ sinh với đường kính giác mạc lớn và kèm với hiện tượng đục giác mạc (chứng mắt trâu). Bất thường giác mạc Bất thường giác mạc xuất hiện tương đối muộn chủ yếu do thiếu chức năng tế bào gốc vùng rìa. Có thể có nhiều bất thường trên giác mạc khác nhau từ tạo mạch ngoại vi nhẹ tới tạo mạch toàn giác mạc, đục và sừng hoá (hình 1.1) [8, 13, 14, 17]. Can thiệp phẫu thuật để giải quyết đục thuỷ tinh thể hoặc tăng nhãn áp có thể kích hoạt tình trạng suy giác mạc. Ngoài ra hiện tượng tạo nước mắt không thích hợp sẽ làm trầm trọng thêm vấn đề bề mặt của mắt. Phần trung tâm của giác mạc thường dày lên khiến cho áp kế mắt đo sai áp lực nội nhãn dẫn đến không chẩn đoán được tăng nhãn áp. Hố thị giác Suy sản hố thị giác luôn xuất hiện ở bệnh nhân KMM. Biểu hiện của tình trạng này là phản xạ hố thị giác giảm, giảm sắc tố điểm vàng và các mạch máu võng mạc đi xuyên qua vùng vô mạch của hố thị giác [8, 14].
7 Thần kinh thị giác Suy thần kinh thị giác (thần kinh thị giác nhỏ, dị dạng) xuất hiện lên tới 10% trường hợp bệnh nhân KMM. Ngoài ra tật khuyết dây thần kinh thị giác đôi khi cũng được quan sát thấy ở những bệnh nhân này [8]. Tật khúc xạ, lác và sụp mí Cận thị, viễn thị, loạn thị, cũng như lác mắt thường thấy ở người KMM. Ngoài ra, có tới 10% bệnh nhân bị sụp mí. Hội chứng xơ khuyết mống mắt Một số phẫu thuật nội nhãn đôi khi kích hoạt sự phát triển của một màng xơ từ phần còn lại của mô mống mắt mà nằm bên dưới thuỷ tinh thể và giác mạc. Hiện tượng này có thể gây ra dịch chuyển hoặc vướng vào thuỷ tinh thể và đục giác mạc. Các đặc điểm hệ thống Đã có nhiều báo cáo cho rằng bệnh nhân KMM có thể có thiếu hụt cảm giác và thần kinh mà không liên quan tới mắt. Bởi vậy, người ta ngày càng có niềm tin rằng KMM đơn có thể có những đặc đểm hệ thống đặc trưng. Hệ thần kinh trung ương Ở bệnh nhân KMM đơn, khứu giác giảm dường như là khiếm khuyết chức năng phổ biến nhất. Các nghiên cứu MRI đã chứng minh các bất thường của mép trước não, vùng vòng cung vỏ não trước, tiểu não, thuỳ thái dương và chẩm, thể chai, tuyến tùng và khứu giác [19]. Tuy nhiên, dường như không phát hiện ra bất kỳ dấu hiệu bất thường nào của chức năng thận [15]. Rất hiếm bệnh nhân có biểu hiện khó khăn về hành vi và chậm phát triển [20]. Thính giác Người khuyết mống mắt có thể có khiếm khuyết xử lý thính giác trung tâm do chuyển giao bất thường giữa bán cầu, có thể gây khó nghe. Để chẩn đoán cần đánh giá thính giác chi tiết, nhưng quan trọng ở bệnh nhân, đặc biệt là trẻ em, người mà đã có một sự suy giảm thị lực [19].
8 1.1.2. Hội chứng WGAR Đối với trường hợp KMM bột phát người ta thường xét nghiệm để sàng lọc nguyên nhân do mất đoạn nhiễm sắc thể. WT1 một gen hàng xóm của PAX6 và cùng nằm trên vùng 11p13, đây là gen có khuynh hướng sinh ra khối u Wilms. Do đó, những bệnh nhân bị mất đoạn nhiễm sắc thể bao gồm hai gen này có nguy cơ cao (lên tới 50%) với phát sinh khối u nguyên bào thận (Wilms – OMIM 195070) ở giai đoạn thơ ấu. Hội chứng WAGR cổ điển (OMIM 194072) bao gồm khối u Wilms với khuyết mống mắt, bất thường sinh dục và chậm phát triển trí tuệ, nhưng kiểu hình có thể khác nhau nhiều [1, 7, 16]. Khuyết mống mắt là triệu chứng phù hợp nhất [16]. Thuật ngữ hội chứng WAGR được sử dụng chung thậm chí nếu bệnh nhân không biểu hiện tất cả bốn đặc điểm cổ điển. Tương tự, mất đoạn WAGR mô tả một mất đoạn bao gồm PAX6 và WT1 nếu không có u Wilms. Khối u Wilms ở bệnh nhân WAGR thường có cả hai bên và xuất hiện sớm hơn các loại u Wilms khác [16]. Các bất thường thận phát triển, và xuất hiện phổ biến hơn là tình trạng viêm cầu thận phân đoạn khu trú giống như bệnh thận giai đoạn cuối [21]. Các bất thường sinh dục bao gồm tinh hoàn lạc chỗ (trong 60% trường hợp nam giới), lỗ đái lệch thấp và cơ quan sinh dục mơ hồ, bất thường niệu, buồng trứng, bất thường tử cung và u tuyến sinh dục [16]. Chậm phát triển trí tuệ (IQ
9 xung quanh đầu xa của mống mắt thai nhi. Trái ngược với bệnh KMM do PAX6, bất thường trong GS thường giới hạn ở mống mắt và sự thay đổi của các sợi thấu kính. Suy sản hố thị giác hiếm khi được quan sát [22]. Vào năm 2016, hai dự án độc lập sử dụng giải trình tự toàn bộ hệ gen biểu hiện đã xác định được đột biến trên gen ITPR1 là nguyên nhân gây ra hội chứng Gellespie [22, 23]. Tất cả những trường hợp được báo cáo đều có đột biến đồng hợp tử hoặc dị hợp tử trên ITPR1 do đó, hội chứng GS hiện nay được coi như bệnh do rối loạn di truyền đơn gen gây nên. Đáng chú ý là có 17 trong số 22 trường hợp được báo cáo là nữ dù cho những báo cáo ban đầu về hội chứng này khi mà chưa có xét nghiệm di truyền không cho thấy xu hướng lệch giới tính như vậy. CƠ SỞ DI TRUYỀN PHÂN TỬ CỦA BỆNH KHUYẾT MỐNG MẮT 1.2.1. Cấu trúc và chức năng của gen PAX6 Đột biến gen PAX6 được coi là nguyên nhân chính gây nên KMM [1]. Lô-cut PAX6 (OMIM 607108) đã được lập bản đồ gen cùng với vùng 11p13. Gen PAX6 có chiều dài là 22 Kb, tuy nhiên vùng điều hoà của nó kéo dài tới xấp xỉ 450 Kb trong hệ gen [24, 25]. PAX6 bao gồm 14 exon, trong đó có ba vùng không mã hoá.