Tóm tắt Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu phát hiện các biến thể ở một số bệnh nhân tự kỷ Việt Nam bằng phương pháp giải trình tự toàn bộ vùng mã hóa (exome)

Chia sẻ: Phong Tỉ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:39

Thêm vào BST

Báo xấu

31
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là giải trình tự và phân tích toàn bộ vùng mã hóa (exome) ở một số bệnh nhân tự kỷ Việt Nam. Xác định các biến thể di truyền trên các gen liên quan đến bệnh tự kỷ ở một số người bệnh tự kỷ Việt Nam.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Tóm tắt Luận án tiến sĩ Sinh học: Nghiên cứu phát hiện các biến thể ở một số bệnh nhân tự kỷ Việt Nam bằng phương pháp giải trình tự toàn bộ vùng mã hóa (exome)

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC ˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉˉ NGUYỄN THU HIỀN NGHIÊN CỨU PHÁT HIỆN CÁC BIẾN THỂ Ở MỘT SỐ BỆNH NHÂN TỰ KỶ VIỆT NAM BẰNG PHƯƠNG PHÁP GIẢI TRÌNH TỰ TOÀN BỘ VÙNG MÃ HÓA (EXOME) Chuyên ngành: Hóa sinh học Mã số: 9420116 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC
HÀ NỘI 2018
3 Công trình được hoàn thành tại Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ VN Viện Nghiên cứu hệ gen, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ VN Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Nguyễn Huy Hoàng Viện Nghiên cứu hệ gen 2. GS. TS. Phan Văn Chi Viện Công nghệ sinh học Phản biện 1: Phản biện 2: Phản biện 3: Luận án được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án phiên chính thức Họp tại: Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam 18 Hoàng Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội Vào hồi: giờ phút, ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận án tại:
4 Thư viện Quốc Gia Thư viện Viện Công nghệ sinh học Website: http://luanvan.moet.gov.vn
5 MỞ ĐẦU Tự kỷ (Autism Spectrum Disorders (ASD)) thuộc một nhóm các rối loạn phát triển, không đồng nhất về mặt di truyền. Tự kỷ được biểu hiện ra ngoài bằng những khiếm khuyết về tương tác xã hội, khó khăn về giao tiếp ngôn ngữ và phi ngôn ngữ, hành vi, sở thích và hoạt động mang tính hạn hẹp, lặp đi lặp lại. Một số bệnh thường thấy đi kèm với ASD bao gồm rối loạn lo âu, rối loạn giấc ngủ, rối loạn tiêu hóa và các phản ứng bất thường gây kích thích cảm giác. Điều đáng nói là hiện nay chưa có phương pháp chữa trị dứt điểm cho bệnh nhân tự kỷ. Các biện pháp được áp dụng hiện nay chỉ để giảm các rối loạn hành vi, các loại thuốc nhằm giảm sự hung hăng, lo âu, trầm cảm,…. Ước tính mới nhất cho thấy rằng ASD ảnh hưởng đến khoảng 1 trong 68 trẻ em và tỷ lệ mắc bệnh ở bé trai chiếm ưu thế so với bé gái. Nguy cơ di truyền của bệnh được đề xuất có liên quan đến ảnh hưởng kết hợp của các biến thể khác nhau. Trong những nghiên cứu ở những cặp song sinh, sự đồng nhất kiểu hình của ASD ở những cặp song sinh cùng trứng chiếm 70 90%, trong khi tỉ lệ này ở những cặp song sinh khác trứng chỉ 030%. Yếu tố môi trường cũng có sự tương tác với yếu tố di truyền và gây ra những thay đổi bất thường trong sự phát triển tế bào thần kinh, phát triển trí não. Giải trình tự toàn bộ vùng mã hóa (WES) đã được sử dụng rộng rãi trong các nghiên cứu lâm sàng vài năm gần đây, đặc biệt trong việc xác định các gen bệnh di truyền theo Mendel. Hàng chục nghìn biến thể gen có thể được xác định trong mỗi exome trong nhiều bệnh phức tạp như: tim mạch, thần kinh,... Đối với con người, trí tuệ là một tính trạng cực kỳ phức tạp do nhiều gen quy định. WES đang được coi là hướng đi đúng đắn để nghiên cứu di truyền bệnh tự kỷ. Phương pháp này giúp xác định điều kiện di truyền cụ thể với những trường hợp còn nghi ngờ về mặt lâm sàng, cho thấy tầm quan trọng của các biến đổi di truyền trên gen trong hội chứng tự kỷ. Hiện nay, tại Việt Nam việc nghiên cứu di truyền bệnh tự kỷ còn khá mới, và đặc biệt chưa có nghiên cứu nào sử dụng kỹ thuật phân tử cao. Xuất phát từ thực tiễn đó, luận án “Nghiên cứu phát hiện các biến thể ở một số bệnh nhân tự kỷ Việt Nam bằng phương pháp giải trình tự toàn bộ vùng mã hóa (exome)” được thực hiện sẽ giúp cho các nhà nghiên cứu di truyền học giải thích được cơ chế gây bệnh và các bác sĩ lâm sàng điều trị bệnh hiệu quả, đúng hướng để nâng cao chất lượng cuộc sống.
6 Mục tiêu của đề tài: 1. Giải trình tự và phân tích toàn bộ vùng mã hóa (exome) ở một số bệnh nhân tự kỷ Việt Nam. 2. Xác định các biến thể di truyền trên các gen liên quan đến bệnh tự kỷ ở một số người bệnh tự kỷ Việt Nam.
7 Nội dung nghiên cứu: 1. Sàng lọc bệnh nhân tự kỷ. 2. Thu thập mẫu máu và tách DNA tổng số từ mẫu máu bệnh nhân và gia đình. 3. Giải trình tự toàn bộ exome của một số bệnh nhân tự kỷ tự Việt Nam. 4. Phân tích số liệu tìm các biến thể di truyền liên quan đến bệnh tự kỷ ở người Việt Nam. Những đóng góp mới của luận án: 1. Đưa ra số liệu các biến thể mới ở người bệnh tự kỷ Việt Nam. 2. Xác định 02 biến thể mới (p.L111P và p.R3048C) trên gen RYR3 ở 01 bệnh nhân. 3. Xác định 02 biến thể mới (p.R801C và p.W819C) trên gen RYR2 ở 01 bệnh nhân. 4. Xác định 06 biến thể mới trên gen MUC16 (p.A2224S; p.W13569C; p.Val13167Met; p.L13171F; p.E12869K; p.D13229E) ở 06 bệnh nhân. 5. Xác định đa hình rs7725785c.507+53G>T trên gen HTR4 ở 04 bệnh nhân. Cấu trúc của luận án: Luận án được trình bày trong 119 trang (không kể tài liệu tham khảo và phần phụ lục). Luận án được chia thành các phần: Mở đầu: 03 trang Chương 1. Tổng quan tài liệu: 29 trang Chương 2. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu: 13 trang Chương 3. Kết quả nghiên cứu: 43 trang Chương 4. Bàn luận: 22 trang Kết luận và Kiến nghị: 01 trang Các công trình công bố của tác giả: 01 trang Tóm tắt luận án bằng tiếng Anh: 07 trang
8 Luận án gồm 23 bảng, 37 hình, sử dụng 233 tài liệu tham khảo gồm tiếng Việt, tiếng Anh và một số trang Web. Phần phụ lục Danh sách 101 gen liên quan đến bệnh tự kỷ của hãng Illumina; Kết quả tạo thư viện DNA; Chất lượng dữ liệu của fastq của các mẫu; Thông tin hồ sơ DBC P và CARS của bệnh nhân.
9 NỘI DUNG LUẬN ÁN CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. GIỚI THIỆU BỆNH TỰ KỶ Tự kỷ là một dạng rối loạn trong Rối Loạn Phát Triển Lan Toả (Rối Loạn Phổ Tự Kỷ), bệnh khởi phát sớm trong 3 năm đầu tiên của cuộc đời, tác động đến sự phát triển của trẻ trong 3 lĩnh vực chính như: tương tác xã hội, ngôn ngữ, hành vi. Tự kỷ là một rối loạn mãn tính, ảnh hưởng nghiêm trọng đến sự phát triển trí tuệ và hành vi cũng như khả năng học tập, sinh hoạt và khả năng thích ứng của trẻ sau này. Tự kỷ hay rối loạn phổ tự kỷ là một nhóm các hội chứng không đồng nhất về mặt di truyền. Tự kỷ được biểu hiện ra ngoài bằng những khiếm khuyết về tương tác xã hội, khó khăn về giao tiếp ngôn ngữ và phi ngôn ngữ, hành vi, sở thích và hoạt động mang tính hạn hẹp, lặp đi lặp lại. Ngoài những triệu chứng lâm sàng cổ điển cụ thể, có khoảng 31% bệnh nhân bị khuyết tật trí tuệ, 2025% có triệu chứng co giật. Một số bệnh thường thấy đi kèm với ASD bao gồm rối loạn lo âu, rối loạn giấc ngủ, rối loạn tiêu hóa, các phản ứng bất thường gây kích thích cảm giác. Cơ sở di truyền của bệnh được đề xuất có liên quan đến sự ảnh hưởng kết hợp của các biến thể khác nhau. 1.2. NHỮNG YẾU TỐ GÂY BỆNH Ở CẤP ĐỘ DI TRUYỀN HỌC 1.2.1. Các biến thể số lượng bản sao (CNVs) Nghiên cứu ban đầu (Jacquemont ML, Sanlaville D et al. 2006; Sebat J, Lakshmi B et al. 2007; Christian SL, Brune CW et al. 2008; Marshall CR, Noor A et al. 2008) cho thấy sự gia tăng tần số của CNVs trong quần thể người ASD so với đối chứng (trung bình 610 % so với 1 3%, tương ứng). Gần đây, nhiều bằng chứng cho rằng vị trí CNV và sự phù hợp chức năng của nó có thể đóng một vai trò quan trọng hơn số lượng và kích cỡ của CNV. Phân tích chức năng của những thể CNVs hiếm đã cho thấy sự tham gia của các locus trong phát triển khớp thần kinh, sợi trục và tế bào thần kinh vận động. 1.2.2. Các gen “khớp thần kinh” neuroligins, SHANK và neurexins Một vài gen neurologin, SHANK và neurexin mã hóa cho các protein quan trọng dẫn đến sự ổn định, trưởng thành và hình thành khớp thần kinh đã và đang được tìm thấy, đột biến trên các gen này gây ra các hành vi đặc trưng cho kiểu hình của bệnh tự kỷ (Craig AM and Kang Y 2007; Südhof TC 2008; Betancur C, Sakurai T et al. 2009).
10 1.2.3. Các gen định hình chất nhiễm sắc (MECP2) Gen MECP2 rất cần thiết cho sự phát triển và đảm bảo thực hiện đúng chức năng của não. Mất MeCP2 sẽ trì hoãn sự hoàn thiện của tế bào nơron thần kinh và khớp nối thần kinh. Các đột biến mất chức năng của MECP2 là nguyên nhân của hội chứng Rett (Chahrour M and HY. 2007). Tuy nhiên, đột biến mới của MECP2 đôi khi có thể dẫn đến các kiểu hình như: chậm phát triển, tâm thần nhẹ và các biến thể Rett bằng lời nói, phụ thuộc vào sự biến đổi cụ thể (Lam CW, Yeung WL et al. 2000). Đột biến MECP2 cũng được tìm thấy ở các bé gái mắc chứng tự kỷ không điển hình. 1.2.4. Các gen điều khiển sự phát triển và hình thái (HOXA1, PTEN, EIF4E) Nhiều bệnh nhân hội chứng tự kỷ thường có biểu hiện hình thái mặt như có các dị tật nhỏ hoặc lớn, đầu nhỏ hoặc to. Những đứa trẻ với biểu hiện tự kỷ thường có hình thái khuôn mặt nhỏ (Tripi G, Roux S et al. 2008) và tỷ lệ phát triển đầu/cơ thể không bình thường (Sacco R, Militerni R et al. 2007; Chawarska K, Campbell D et al. 2011). Kho ảng 20% trẻ tự kỷ có đầu to (Sacco R, Militerni R et al. 2007), với sự phát triển đầu vượt trội trong những năm đầu khi mới sinh ra (Courchesne E, Pierce K et al. 2007). Ngược lại một nhóm nhỏ các bệnh nhân mắc chứng tự kỷ nguyên phát có cơ thể nhỏ và đầu nhỏ (Sacco R, Militerni R et al. 2007). Một số gen quan trọng trong nhóm này như HOXA1, PTEN, EIF4E đều được tìm thấy ở những bệnh nhân tự kỷ có sự bất thường về hình thái. 1.2.5. Các gen liên quan tới Ca2+ Một nghiên cứu gần đây cho thấy trong một số trường hợp tự kỷ có thể là do sự bất thường nội cân bằng Ca2+trong quá trình phát triển thần kinh (Krey J and R. 2007). Ngoài ra, một số nghiên cứu di truyền đã xác định được gen liên quan đến bệnh tự kỷ mã hóa protein hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp kiểm soát Ca2+nội bào hoặc quy định cytosolic Ca2+quá độ. Các phân tử này bao gồm các kênh ion, các thụ thể và các protein truyền tín hiệu điều khiển Ca2+liên quan tới sự phát triển thần kinh trung ương. CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
11 Đối tượng được lựa chọn là 07 tre trên 3 tuôi đ ̉ ̉ ược chẩn đoán lâm sàng mắc bệnh tự kỷ bởi các bác sĩ chuyên khoa tại Khoa Tâm bệnh BV Nhi TƯ co s ́ ự tham gia cua ph ̉ ụ huynh. 2.2. ĐẠO ĐỨC TRONG NGHIÊN CỨU Thủ tục lấy mẫu được tuân theo tiêu chuẩn của Hội đồng Y đức tại Viện Nghiên cứu hệ gen số 02/QĐNCHG và Tuyên bố Helsinki của Hội đồng Y khoa thế giới. 2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU • Giải trình gen thế hệ mới, giải trình tự gen bằng phương pháp Sanger, khuếch đại gen bằng phản ứng PCR, điện di DNA. • Phân tích dữ liệu bằng các phần mềm tin sinh chuyên sâu : Burrows–Wheeler Alignerv 0.7.10, Picard v1.118, … 2.3.1. Giải toàn bộ vùng gen mã hóa Phương pháp giải trình tự toàn bộ vùng mã hóa bao gồm 3 bước chính: thiết lập thư viện DNA; giải trình tự trên máy; xử lý và phân tích dữ liệu (Schuster SC. 2008). Sử dụng SureSelect target enrichment system for Illumina pairedend multiplexed sequencing. Toàn bộ quá trình tạo thư viện DNA gồm 5 bước chính: cắt DNA thành các đoạn ngắn theo bộ kit; Các đoạn DNA đã cắt được gắn với các adaptors và indexes cho từng mẫu; Lai các đoạn DNA với các trình tự exon được biotin hóa và gắn hạt từ đã được phủ streptavidin; Loại bỏ những phân tử không liên kết, các trình tự exon đã byotin hóa và thu lại các đoạn chứa exon; Khuếch đại các đoạn exon mẫu. 2.3.2. Phân tích dữ liệu Thư viện DNA sau đó được giải trình tự trên máy giải trình tự mới. Dữ liệu trình tự được sắp xếp và so sánh với ngân hàng gen người (hg19) bằng phần mềm BWA phiên bản 0.7.10. (Li, Durbin, 2009). Bản sao phân tử được loại bỏ bằng cách sử dụng Picard v1.118. Dữ liệu sau đó được phân tích bằng Genome Analysis Toolkit v3.4 để tìm tất cả những vị trí có sự thay đổi alen với tần số thống kê cao, bao gồm SNPs, đoạn thêm, mất ngắn và CNVs (McKenna, Hanna et al. 2010). Biến thể được chú giải bằng phần mềm SnpEff v4.1 và các cơ sở dữ liệu dbSNP v142, 1000Genome, ClinVar, ESP nhằm xác định ảnh hưởng của biến thể (Cingolani et al., 2012) . Để chọn lọc được những biến thể tiềm năng, dữ liệu được lọc qua các bước lọc như sau. Đầu tiên, các biến thể có giá trị MQ
12 dấu là “Damaging (D)” hoặc “NA (‘.’)” được giữ lại. Thứ ba, chọn lọc các biến thể thay thế. Thứ tư, loại bỏ những biến thể đã được được biết đến trong ngân hàng dữ liệu SNPs 142. 2.3.7. Phân tích các gen trong mối tương tác Để phân tích các gen liên quan đến ASD, dữ liệu các gen chứa biến thể ở từng bệnh nhân được đưa vào hệ thống ASD@Princeton của trường đại học Princeton. Trong nghiên cứu này, chúng tôi phân tích các mối tương quan của các gen liên quan đến các đặc điểm đặc trưng nhất ở người bệnh tự kỷ bao gồm: biểu hiện hành vi, giao tiếp, tương tác xã hội. CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 XÁC ĐỊNH BIẾN THỂ DI TRUYỀN Ở BỆNH NHÂN TỰ KỶ 3.1.1. Xác định và chú giải biến thể Sử dụng bộ công cụ GATK để xác định biến thể, phần mềm SnpEff sử dụng để phân chia các biến thể thành các nhóm theo mức độ ảnh hưởng chức năng của biến thể. Từ bảng kết quả 3.1 cho thấy, mẫu số T01 cho tổng số SNP là 103.840, tổng số Indel là 14.843 và % tìm thấy trên dbSNP142 là 97,3%. Tương tự như thế 6 mẫu bệnh nhân còn lại lần lượt có các chỉ số như trên được tổng kết và trình bày trong bảng 3.1. Ngoài ra, kết quả thu được từ 7 nhóm biến thể thì trong đó có đến hơn 97% số biến thể là đã được đăng ký trong ngân hàng dbSNP142 (Bảng 3.1). Bảng 3.1. Kết quả xác định và chú giải biến thể Tên biến Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu thể T01 T02 T03 T06 T07 T08 T09 Tổng SNP 103.840 105.091 103.809 104.497 104.022 103.954 107.192 Biến thể 11.488 11.539 11.322 11.417 11.276 11.447 11.664 đồng nghĩa Biến thể 10.546 10.734 10.540 10.456 10.423 102.000 10.644 sai nghĩa Thêm bộ mã hóa kết 78 80 95 95 84 34 97 thúc Mất bộ ba mã kết 38 31 36 38 39 37 42 thúc Tổng số biến thể 14.843 15.581 14.898 15.077 14.943 14.793 16.192 thêm mất Đột biến lệch khung 284 279 273 283 276 275 306 đọc
13 Thêm bộ 163 156 148 148 158 155 154 ba mã hóa Mất bộ ba 207 207 174 178 185 185 198 mã hóa % tìm thấy trên 97,3 97,2 97,4 97,3 97,3 97,3 97,1 dbSNP142 Sau quá trình lọc, những gen/biến thể được giữ lại thỏa mãn các điều kiện: Gen có khả năng gây ra bệnh liên quan thần kinh Có chỉ số MQ>40 (mapping quality) SIFT_Pred=D, PolyPhen 2 _ Pred =D (Damaging) Biến thể không có trong cơ sở dữ liệu dbSNP 142 Bảng 3. 2. Số lượng biến thể sau các bước lọc của 07 bệnh nhân Tên Dữ liệu Thuộc gen SIFT_Pred=D Không có Thuộc 101 mẫu gốc có tiềm Và PolyPhen 2 _ trong gen ASD năng gây Pred =D dbSNP 142 bệnh và MQ>40 T01 118.687 164.980 330 14 16 T02 120.672 164.780 342 16 17 T03 118.707 164.950 309 8 16 T06 119.574 163.250 319 19 17 T07 118.965 161.180 305 11 17 T08 118.774 163.890 319 14 15 T09 123.386 167.470 304 12 22 Ở bảng kết quả 3.2 cho thấy, dữ liệu gốc của mẫu T01 là 118.687 biến thể trên các gen có liên quan đến bệnh thần kinh thì trải qua bước lọc chỉ số MQ >40 (thuộc các gen có tiềm năng gây bệnh) còn 164.98 biến thể. Tiếp tục lọc qua bước các biến thể bị đánh giá là có ảnh hưởng đến chức năng protein (SIFT_Pred=D và PolyPhen 2 _ Pred =D (Damaging)) được giữ lại còn 330, Trong đó có 14 biến thể quan tâm không có trong cơ sở dữ liệu dbSNP142, 16 biến thể trên các gen đã biết liên quan đến ASD. Tương tự như thế với 6 mẫu còn lại trải qua các bước lọc thì số lượng biến thể còn lại được trình chi tiết trong bảng 3.2. 3.1.2. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T01 3.1.2.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T01
14 Sau quá trình phân tích và chọn lọc bằng các phần mềm tin sinh học, ở bệnh nhân T01, chúng tôi đã thu được bảng dữ liệu các biến thể nằm trên các gen có trong danh sách 101 gen ASD gồm 16 biến thể trên 12 gen: DPP6, GRIN2B, MED12, NEGR1, PDE10A, PTCHD1, PTEN, SMC1A, ST7, TSC2, CACNA1E, SCN8A. Từ kết quả giải trình tự toàn bộ vùng mã hóa, các gen được phân tích sâu hơn bằng các ứng dụng về dự đoán, tương tác của các gen nhạy cảm với ASD của trường Đại học Princeton (asd.priceton.edu). Các gen và các mối liên kết chức năng trong các biểu hiện bệnh đặc trưng của các bệnh nhân tự kỷ như khiếm khuyết trong các lĩnh vực: Hành vi, giao tiếp, tương tác xã hội được phân tích. Kết quả phân tích sự tương tác của các gen liên quan đến ba biểu hiện đặc trưng nhất ở bệnh nhân T01 cho thấy, các gen tham gia là tương đối giống nhau, và ở cả 3 biểu hiện nghiên cứu, 2 gen chứa biến thể ở bệnh nhân T01 là DPP6 và CASK đều tham gia (Hình 3.1). Hình 3.1 Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T01 Trong đó, chỉ số tin cậy của mối tương tác giữa gen DPP6 và NTRK3 là 0,65, chỉ số tin cậy của mối tương tác giữa gen CASK và ATP2B2 là 0,6 3.1.2.2. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T01 Từ kết quả giải trình tự exome của các bệnh nhân qua phân tích và sàng lọc những biến thể tiềm năng này sẽ được phân tích tiếp bằng 2 công cụ là SIFT (sorting intolerant from tolerant) và PolyPhen (polymorphism phenotyping). Kết quả bệnh nhân T01 có 14 biến thể quan
15 tâm không có trong cơ sở dữ liệu dbSNP142 trên các gen: ATP2B3, BCL11A, CDK13, CSMD2, DNAH9, HIP1R, KNDC1, LRRC7, MUC5B, MYCBP2, PITPNM3, SMTN và ZDBF2 . 3.1.3. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T02 3.1.3.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T02 Kết quả sau các bước lọc, bệnh nhân T02 có 17 biến thể nằm trên 15 gen đã biết liên quan đến ASD: CASK, CDKL5, FOXP1, KLHL3, MED12, SCN2A, SHANK2, SHANK2, SLC6A4, TCF4, VPS13B, ZEB2, CACNA1I, SCN3A, SCN5A Kết quả phân tích mối tương quan cho thấy trong các gen chứa biến thể của bệnh nhân T02, có 2 gen quan trọng, tham gia vào các biểu hiện đặc trưng trong nghiên cứu này là SHANK 2 và CASK. Trong biểu hiện hành vi, có 3 gen được xác định trong hệ thống ASD@Princeton là CDCY1, ATP2B2, EFNB3 (Hình 3.2). Theo đánh giá của hệ thống, chỉ số tin cậy của mối tương tác giữa gen SHANK2 và 2 gen OLFM1, LARGE lần lượt là 0,53, 0,58 Hình 3.2. Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T02 3.1.3.2. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T02 Sau khi loại bỏ các biến thể được đánh giá là an toàn, không gây bệnh và các biến thể nằm trong ngân hàng db142SNP, số lượng các biến thể nằm trên các gen mới ở bệnh nhân T02 là 16 biến thể. Các biến thể
16 này nằm trên 15 gen: RP1L1, MYOM3, PDIA5, ADCY2, DST, PKD2L1, CTBP2, MYO1E, MYH13, SDK2, MUC16, INPP5J, EYS, ATP2B3, GPRASP1. 3.1.4. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T03 3.1.4.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T03 Sau khi chọn lọc bằng các phần mềm chuyên dụng, 16 biến thể nằm trên 15 gen liên quan đến ASD được tìm thấy ở bệnh nhân T03. Các gen này gồm có: NTNG1, ZEB2, MBD5, FOXP1, KLHL3, HOXA1, ST7, DPP6, DLGAP2, GRIN2B, TRPM1, SOX5, UBE3A, RBFOX1, CACNA1C. Hình 3.3. Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T03 Kết quả phân tích mối tương quan của các gen trong các biểu hiện bệnh, cho thấy, đối với bệnh nhân T03, chỉ có gen DPP6 tham gia và mối tương quan với các gen liên quan đến 3 biểu hiện trong nghiên cứu này (Hình 3.3) 3.1.4.2. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T03 Bệnh nhân T03 có 8 biến thể trên 8 gen mới FLNC, ADAMTS9, NIN, ASB16, MUC16, TMPRSS15, KDELR3, ALPI. 3.1.5. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T06 3.1.5.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T06
17 Sau các bước chọn lọc, kết quả thu được ở bệnh nhân T06 bao gồm 17 biến thể trên 15 gen đã biết liên quan đến ASD: ANKRD11, AUTS2, CASK, DOCK4, DPP6, KATNAL2, KLHL3, NIPBL, RBFOX1, RELN, SHANK2, SOX5, TCF4, TSC1, TSC2. Kết quả phân tích các gen ở bệnh nhân T06 cho thấy, bệnh nhân này có 5 gen quan trọng, tham gia vào mối tương tác với các gen liên quan đến các biểu hiện hành vi, giao tiếp, tương tác xã hội. Đó là TSC1,TSC2, NIPBL, SHANK2, DPP6 (Hình 3.4). Trong đó gen TSC1, TSC2 nằm trong danh sách gen của hệ thống, chứng tỏ sự quan trọng của gen này liên quan đến biểu hiện giao tiếp. Theo tính toán chỉ số tin cậy của mức độ tương tác giữa 2 gen TSC1, TSC2 là 0,62. Chỉ số tin cậy của mức độ tương tác giữa gen NIPBL với các gen khác đều trên 0,7. Hình 3.4. Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T06 3. 1.5.2. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T06 Bệnh nhân T06 có 18 biến thể trên 19 gen: BRF1, ABCA13, ATP2B3, CCNL2, CIT, CLTCL1, CTBP2, DISP1, FNDC7, MUC16, MUC5B, RSL1D1, RYR3, SGSM3, TTYH1 và WDFY4. 3.1.6. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T07
18 3.1.6.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T07 Bệnh nhân T07 mang 17 biến thể trên 16 gen liên quan đến ASD đã được biết: ATRX, AUTS2, DLGAP2,FOXP1, KDM5C, KIRREL3, MED12, PTEN, SHANK2, SMG6, KCNJ10, SOX5, SPAST, ST7, VPS13B, CACNA1H. 16 gen này được đưa vào hệ thống phân tích dữ liệu của trường Đại học Princeton để phân tích mối tương quan giữa các gen. Kết quả phân tích cho thấy, ở cả 3 biểu hiện hành vi, giao tiếp, tương tác xã hội, có 4 gen trong số 16 gen này tham gia đó là ATRX, SPAST, KDM5C, SHANK2. Ngoài ra, gen ATRXN1, PCLB1 những gen có vai trò rất quan trọng, thể hiện kích thước và màu xanh của vòng tròn đại diện (Hình 3.5). Chỉ sộ độ tin cậy của mức độ tương tác giữa gen SPAST và PPP1R12A là 0,55. trong khi chỉ số này của sự tương tác giữa gen ATN1 và KDM5C là 0,61. Hình 3.5. Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T07 3.1.6.2. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T07 Bệnh nhân T07 có 11 biến thể mới nằm 10 gen: HECW2, RYR2, PLCH2, SPEN, ADAMTS9, RBM47, IQCE, MUC5B, MUC16, UMODL1
19 3.1.7. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T08 3.1.7.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T08 Kết quả chọn lọc cho thấy, ở bệnh nhân T08 có 15 biến thể, các biến thể này nằm trên 14 gen liên quan dến ASD: CASK, DLGAP2, DOCK4, FOXP1, GABRB3, RBFOX1, RELN, SCN1A, SHANK2, SHANK3, SOX5, CACNA1D, CACNA1F, KCNMA1. Sau khi đưa dữ liệu các gen này vào hệ thống phân tích mối tương quan, kết quả cho thấy sự quan trọng của 2 gen và CACNA1F khi tham gia vào cả 3 biểu hiện. Gen SHANK2 có mối tương quan với gen PLCB1, EFNB2 là những gen quan trọng trong hệ thống, biểu hiện ở hình tròn đại hiện màu xanh. Gen CACNA1F liên quan đến gen ACRV1 (Hình 3.6), với chỉ số độ tin cậy là 0,63. Hình 3.6. Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T08 3.1.7.2. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T08 Đối với kết quả chọn lọc các biến thể trên những gen mới, bệnh nhân T08 có 14 biến thể, trên các gen: KIAA1109, OR52E8, NFRKB, WHSC1L1, FLG, INSRR, IL17RC, MUC5B, BCL9L, ENO2, GGA2, SMTNL2, MUC16, BTAF1. 3.1.8. Biến thể di truyền ở bệnh nhân T09 3.1.8.1. Biến thể di truyền trên các gen liên quan đến ASD ở bệnh nhân T09
20 Hình 3.7. Sự tương tác của các gen ở bệnh nhân T09 Sau các bước chọn lọc, kết quả phân tích ở bệnh nhân T09 thu được 22 biến thể trên 19 gen đã biết liên quan đến bệnh tự kỷ: ANKRD11, ARX, ATRX, AVPR1A, CHD7, CNTNAP5, DOCK4, EHMT1, FOXP1, KCNQ5, KLHL3, MED12, MET, NRXN1, OPHN1, RBFOX1, SMC1A, SOX5, CACNA1G. Mối tương quan giữa các gen này với các gen liên quan đến các biểu hiện đặc trưng của bệnh nhân tự kỷ cũng được phân tích. Kết quả cho thấy, trong số 19 gen đưa vào phân tích, gen MET, CACNA1G và AVPR1A tham gia ở cả 3 biểu hiện. AVPR1A được đánh giá là gen quan trọng trong sự hình thành các biểu hiện tương tác xã hội, hành vi, giao tiếp. MET có vai trò quan trọng trong biểu hiện hành vi. Các gen này được đánh dấu màu xanh ở hình tròn đại diện (Hình 3.7).Các mối tương tác trong các gen này đều có chỉ số tin cậy trên 0,6. 3.1.8.1. Biến thể trên các gen mới ở bệnh nhân T09 Ở bệnh nhân T09, số biến thể được tìm thấy trong các gen mới sau các bước chọn lọc là 12 biến thể, bao gồm 11 gen CNTN5, PDE4DIP, KDM3B, ABCA1, CTBP2, MUC5B, TRPM7, CCBE1, MUC16, ZNF208, PGC