LOẠN DƯỠNG CƠ DUCHENNE – BỆNH YẾU CƠ DI TRUYỀN PHỔ BIẾN NHẤT Ở TRẺ TRAI

1. Loạn dưỡng cơ Duchenne là bệnh gì?

+ Loạn dưỡng cơ Duchenne (DMD) là bệnh di truyền yếu cơ tiến triển phổ biến nhất ở trẻ em. Bệnh thường biểu hiện ở trẻ trai, biểu hiện khó đi lại, dễ ngã, khó đứng lên ngồi xuống và khó khăn khi leo cầu thang lúc 1-3 tuổi, mất khả năng đi lại năm 12 tuổi và tử vong ngoài 20 tuổi do các biến chứng tim mạch và hô hấp.

 

+ Loạn dưỡng cơ Becker (BMD) là một dạng nhẹ hơn của loạn dưỡng cơ Duchenne. Bệnh xuất hiện muộn hơn và tiến triển yếu cơ chậm hơn bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne.

2. Tần suất mắc bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne và Becker:

+ Tỷ lệ mắc bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne là 1/3.500 trẻ trai. Đây là bệnh loạn dưỡng cơ di truyền phổ biến nhất ở trẻ em.

+ Tỷ lệ mắc ước tính với loạn dưỡng cơ Becker là 1/18.000-1/31.000 trẻ trai.

3. Biểu hiện lâm sàng:

+ DMD thường biểu hiện sớm và nặng hơn bệnh BMD. Bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne thường biểu hiện từ thời thơ ấu với các triệu chứng khó đi lại, dễ ngã, bắp chân phì đại. Trẻ thường mất hoàn toàn khả năng đi lại khi 10 đến 12 tuổi và tử vong sớm ở tuổi 20-25 do suy tim, suy hô hấp.

+ Bệnh nhân loạn dưỡng cơ Becker thường biểu hiện yếu cơ muộn hơn và bệnh nhân có thể sống lâu hơn.

+ Cả hai bệnh đều không ảnh hưởng đến trí tuệ của trẻ. Trẻ vẫn phát triển tinh thần bình thường, ăn nuốt được nhưng yếu tay chân, yếu cơ hô hấp phải phụ thuộc vào máy thở, bệnh tiến triển dẫn đến tàn tật và tử vong.

4. Nguyên nhân mắc bệnh và di truyền học bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne:

+ Loạn dưỡng cơ Duchenne và Becker là bệnh lý di truyền lặn trên nhiễm sắc thể X do đột biến gen dystrophin dẫn đến thiếu hụt hoàn toàn hoặc một phần protein dystrophin cần cho sự duy trì của cơ bắp.

+ Loạn dưỡng cơ Duchenne là bệnh di truyền đơn gen, tuân theo quy luật di truyền lặn liên kết NST X không có alen tương ứng trên NST Y. Bệnh thường gặp ở trẻ trai mà rất hiếm gặp ở trẻ gái. Trẻ trai chỉ cần nhận một gen bệnh trên NST X của người mẹ mang gen (XDXd) là có biểu hiện bệnh, trong khi đó trẻ gái đòi hỏi phải nhận 2 gen X mang bệnh XdXd, một gen bệnh từ mẹ và một gen bệnh từ bố mới có khả năng biểu hiện bệnh. Khoảng 30% bệnh nhân DMD không phải nguyên nhân di truyền từ bố mẹ mà do quá trình đột biến mới phát sinh trong quá trình tạo giao tử ở người bố hoặc người mẹ.

+ Trong một vài trường hợp, người nữ mang gen có biểu hiện bệnh khi NST X không mang gen bệnh bị bất hoạt và dẫn đến NST X còn lại mang gen bệnh sẽ biểu hiện bệnh.

+ Các trường hợp kiểu gen của bố mẹ và tỷ lệ sinh con bệnh ở thế hệ sau được mô tả trong bảng dưới:

 Bảng 1. Kiểu gen bố mẹ và tỷ lệ bị bệnh ở thế hệ con

+ Tuy nhiên, trẻ trai bị bệnh DMD thường mất sớm ở tuổi từ 20 đến 25 nên không có khả năng lập gia đình. Do vậy, trong sáu trường hợp ở bảng 1, khả năng thứ hai là hay gặp nhất, người mẹ mang gen bệnh có khả năng truyền bệnh cho 50% số con trai và truyền gen bệnh cho 50% số con gái của họ.

5. Chẩn đoán:

+ Chẩn đoán bệnh dựa vào biểu hiện lâm sàng yếu cơ gốc chi tiến triển, xét nghiệm CK tăng rất cao trong máu (Hoạt độ CK huyết thanh ở bệnh nhân DMD khoảng từ 10000 đến 35000 UI/L), đến giai đoạn cuối của bệnh CK giảm xuống vì cơ không hoạt động do bị teo nhiều.  sinh thiết cơ có hình ảnh loạn dưỡng cơ và xét nghiệm gen phát hiện đột biến gen dystrophin.

+ Gen dystrophin là gen người dài nhất được biết đến và bao gồm 79 exon mã hóa. Đột biến gen dystrophin gây bệnh ở bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne và loạn dưỡng cơ Becker thường là đột biến xóa đoạn (60-65%), đột biến lặp đoạn (5-10%) và khoảng 25-30% các trường hợp còn lại là đột biến điểm trong đó đột biến điểm tạo mã kết thúc sớm chiếm tỉ lệ cao.

+ Đột biến xóa đoạn exon 51 là đột biến hay gặp nhất (chiếm 13% tổng số bệnh nhân). Hai vùng hay xảy đột biến phổ biến được biết đến là vùng exon 45-55 (chiếm 65%) trong đó phần lớn là đột biến mất exon 45-52, exon 48-50, exon 52 gây lệch khung dịch mã protein dystrophin và vùng từ exon 2-20 (chiếm 26%).

Quy trình xét nghiệm tìm đột biến gen dystrophin

+ Xác định đột biến xóa đoạn và lặp đoạn:

Kỹ thuật mutiplex PCR:  kỹ thuật này xác định đột biến xóa đoạn 25 exon ở vùng đột biến trọng điểm. Tuy nhiên, kỹ thuật này vẫn bỏ sót đột biến và không xác định được toàn bộ chiều dài của đoạn gen bị đột biến trên bệnh nhân. Kỹ thuật này không xác định được đột biến lặp đoạn gen dystrophin.

Kỹ thuật MLPA: là kỹ thuật tối ưu nhất để xác định đột biến xóa đoạn và lặp đoạn trên gen dystrophin. Kỹ thuật này cho phép xác định được toàn bộ 79 exon của gen dystrophin mà không bị bỏ sót đột biến và có thể xác định được cả đột biến xóa đoạn và lặp đoạn.

   + Xác định đột biến điểm:

Những bệnh nhân không xác định thấy đột biến xóa đoạn và lặp đoạn cần tiếp tục giải trình tự gen để xác định đột biến điểm trên toàn bộ 79 exon (chiếm 25-30%) [1].

6. Điều trị:

Thực tế lâm sàng cho thấy loạn dưỡng cơ Duchenne là một trong các bệnh di truyền có tiên lượng xấu vì chưa có phương pháp điều trị hiệu quả. Trước đây phác đồ điều trị bệnh DMD vẫn chủ yếu dựa trên sự phối hợp điều trị nội khoa và phục hồi chức năng nhằm trì hoãn sự tiến triển của bệnh. Các thuốc điều trị nội khoa cho bệnh nhân DMD như: prednison, prednisolon và deflazacort (thuộc nhóm steroid) hoặc aminoglycoside (kháng sinh) có thể làm chậm mức độ phá hủy tế bào cơ. Vật lý trị liệu có tác dụng giúp cho trẻ hạn chế bớt mức độ co kéo cơ. Các thuốc corticoid đều có hiệu quả tương đương nhau trong các thử nghiệm lâm sàng điều trị ngắn hạn (6 tháng hoặc 2 năm) làm cải thiện sức mạnh và chức năng của cơ [2], [3], [4], [5]. Năm 2017, Emflaza (deflazacort) là một loại thuốc corticoid đã được FDA chấp nhận điều trị cho tất cả bệnh nhân DMD ở Hoa Kỳ từ 5 tuổi trở lên. Thử nghiệm lâm sàng pha III cách đây 25 năm đã chứng minh deflazacort có hiệu quả như prednisone nhưng ít tác dụng phụ hơn [6]. Deflazacort hiện có sẵn ở châu Âu, châu Á với chi phí khoảng 1.000 đô/ năm nhưng sau khi Emflaza được FDA chấp thuận, bệnh nhân ở Mỹ sẽ bị buộc phải trả giá niêm yết trị giá 89.000 đô la Mỹ mỗi năm cho thuốc. Điều này gây phản ứng dữ dội trong công chúng và công ty đang cân nhắc lại vấn đề giá thuốc trước khi ra mắt điều trị cho bệnh nhân loạn dưỡng cơ ở Mỹ.

+ Tuy nhiên, gần như tất cả các bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne dần dần sẽ bị tàn phế và chết do suy hô hấp, tổn thương cơ tim hoặc các nhiễm trùng bội phụ ở lứa tuổi thiếu niên hoặc trước 20 tuổi. Rõ ràng với phác đồ điều trị truyền thống, việc điều trị bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne mới chỉ dừng lại ở điều trị triệu chứng, hoàn toàn chưa tác động tới những sai hỏng ở mức độ gen – bản chất gây bệnh DMD. Do đó, liệu pháp điều trị gen với khả năng can thiệp tận gốc đột biến gen dystrophin đang được các nhà khoa học trên thế giới tập trung nghiên cứu. Những năm qua, các nỗ lực trong nghiên cứu hướng điều trị mới đặc biệt là liệu pháp gen đã mang đến những hy vọng mới cho cộng đồng bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne.

+ Hai mươi năm kể từ khi giáo sư Masafumi Matsuo (Nhật bản) công bố thành công đầu tiên của mình trong việc sử dụng một đoạn trình tự không mã hóa để gây xóa đoạn thêm exon 19 là exon kề với vùng đột biến xóa đoạn nhằm tạo ra một cắt đoạn bên trong gen nhưng vẫn duy trì được chức năng protein dystrophin, việc nghiên cứu bỏ qua exon là một hướng ứng dụng lâm sàng tiềm năng trong điều trị loạn dưỡng cơ Duchenne [7]. Liệu pháp gen điều trị bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne hiện nay đang được nghiên cứu để điều trị một nhóm bệnh nhân có đột biến cụ thể bằng cách điều chỉnh vị trí cắt nối tiền mRNA dẫn đến loại bỏ trực tiếp đoạn exon có chứa điểm đột biến, hoặc gây xóa đoạn thêm một hoặc hai exon kề với vùng đột biến xóa đoạn nhằm tạo ra một cắt đoạn bên trong gen nhưng vẫn duy trì được khung dịch mã và sản xuất protein dystrophin ở dạng bán chức năng. Việc chủ động gây xóa exon cần thiết trên gen dystrophin nhằm khôi phục lại khung dịch mã ở các bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne, giúp chuyển từ thể bệnh nặng sang thể bệnh nhẹ hơn.

+ Năm 2016, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt cho thuốc Eteplirsen có cơ chế giúp bỏ qua exon (exon-skipping) để điều trị cho bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne có đột biến xóa đoạn exon 51. Thuốc mang lại hy vọng cho khoảng 13% bệnh nhân loạn dưỡng cơ Duchenne do đột biến trên [8].

+ Các thuốc bỏ qua exon khác như golodirsen (Sarepta Therapeutics) và NS-065/ NCNP-01 (NS-Pharma) nhắm mục tiêu exon 53 vẫn đang được tiếp tục thử nghiệm lâm sàng [9].

+ Năm 2018, FDA từ chối thông qua thuốc Vyondys 53 (golodirsen) được thiết kế để điều trị cho những bệnh nhân mắc bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne do đột biến mất exon 53 (chiếm 8% tổng số bệnh nhân DMD). FDA yêu cầu phía công ty bổ sung các bằng chứng thử nghiệm về tính hiệu quả của thuốc trong điều trị bệnh nhân.

+ Đối với các bệnh nhân có đột biến tạo mã kết thúc sớm (đột biến vô nghĩa), thử nghiệm lâm sàng pha IIb đã chứng minh lợi ích lâm sàng của Ataluren sau 48 tuần điều trị. Năm 2017, thử nghiệm lâm sàng pha III của thuốc này dành cho bệnh nhân có đột biến vô nghĩa được triển khai tại 54 trung tâm của 18 quốc gia [10]. Đến nay FDA vẫn chưa  chấp thuận Translarna (ataluren) để điều trị chính thức cho bệnh nhân.

+ Việc nghiên cứu thuốc bỏ qua một exon dẫn đến khó khăn khi thuốc chỉ dành cho một nhóm bệnh nhân cụ thể. Hướng nghiên cứu mới là bỏ qua nhiều exon như cụm exon 45-55 và cụm exon 3-9 [11]. Mới đây, một công bố sử dụng kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9 thiết kế các sgRNA đơn hoặc đa kênh để khôi phục khung đọc gen dystrophin bằng cách nhắm mục tiêu điểm vùng hay xảy ra đột biến ở exon 45-55 hứa hẹn có thể sửa chữa 62% đột biến gen này [12].

Hình 3. Cơ chế sửa chữa bỏ qua exon 45-54 chuyển bệnh từ thể nặng sang thể nhẹ.

7. Xác định người lành mang gen bệnh:

+ Duchenne là bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể X nên người phụ nữ mang gen bệnh sẽ truyền gen bệnh cho con trai của họ. Vì vậy, việc xác định người lành mang gen bệnh trên các thành viên nữ có quan hệ huyết thống với bệnh nhân là cần thiết để giúp tư vấn di truyền trước khi kết hôn và sinh con. Tuy nhiên việc xét nghiệm này chỉ có thể thực hiện được với những gia đình bệnh nhân đã được xác định thấy đột biến.

+ Nếu mẹ mang gen bệnh thì sinh con lần tiếp theo có nguy cơ cao con trai sinh ra sẽ tiếp tục mắc bệnh.

+ Nếu chị gái, em gái của bệnh nhân là người mang gen thì khả năng sinh con trai mắc bệnh cũng rất cao.

8. Làm sao để phòng tránh sinh con mắc bệnh loạn dưỡng cơ Duchenne và Becker

+ Bệnh di truyền lặn trên nhiễm sắc thể X nên việc xác định người mẹ mang gen bệnh là rất cần thiết để tư vấn di truyền. Để sinh con tiếp theo khỏe mạnh, gia đình cần làm chẩn đoán trước sinh hoặc chẩn đoán tiền làm tổ để chọn phôi khỏe mạnh chuyển vào tử cung của mẹ. Các kỹ thuật này thường được thực hiện trên vùng gen đột biến đã được tìm thấy ở người con trai.

Chẩn đoán trước sinh: Kỹ thuật này thường được thực hiện ở tuần thứ 12 (sinh thiết gai rau) hoặc tuần thứ 16-17 (chọc hút tế bào ối). Kỹ thuật này ít tốn kém, tuy nhiên trong trường hợp thai nhi bị bệnh cần phải phá thai ở những tuần thai lớn tuổi.

Chẩn đoán tiền làm tổ: Quy trình được thực hiện tương tự như phương pháp thụ tinh ống nghiệm, khi phôi hình thành thì cần sinh thiết phôi để xét nghiệm chọn phôi không bị đột biến gen cấy vào tử cung người mẹ.

+ Đối với các cặp vợ chồng trước khi kết hôn nên khám sức khỏe tiền hôn nhân, đặc biệt là sàng lọc người mang gen các bệnh di truyền phổ biến như bệnh loạn dưỡng cơ, bệnh thoái hóa cơ tủy, bệnh tan máu bẩm sinh, bệnh máu khó đông….

 

PGS. TS. BS. Trần Vân Khánh,

Trung tâm Nghiên cứu Gen-Protein,

Trường Đại học Y Hà Nội

Số điện thoại tư vấn: 0915958661

 

Tài liệu tham khảo

[1] Ankala A, da Silva C và Gualandi F (2015). A comprehensive genomic approach for neuromuscular diseases gives a high diagnostic yield. Ann Neurol, 77, 206-214.

[2] Griggs R.C., Moxley R.T., Mendell J.R. và cộng sự (1993). Duchenne dystrophy: Randomized, controlled trial of prednisone (18 months) and azathioprine (12 months) Neurology, 43, 520-527.

[3] Mendell J.R., Moxley R.T., Griggs R.C. và cộng sự (1989). Randomized, double-blind six- month trial of prednisone in Duchenne’smuscular dystrophy. N. Engl. J. Med., 320, 1592-1597.

[4] Bonifati D.M., Ruzza G., Bonometto P. và cộng sự (2000). A multicenter double-blind randomized trial of deflazacort versus prednisone in Duchenne muscular dystrophy. Muscle Nerve, 23, 1344-1347.

[5] Mesa L.E., Dubrosvky A.L., Corderi J. và cộng sự (1991). Steroids in Duchenne muscular dystrophy-deflazacort trial. Neuromuscular. Disord, 1, 261-266.

[6] Griggs RC, Miller JP và Greenberg CR (2016). Efficacy and safety of deflazacort vs prednisone and placebo in Duchenne muscular dystrophy. Neurology, 87, 2123-2131.

[7] Pramono Z.A., Takeshima Y., Alimsardjono H. và cộng sự (1996). Induction of exon skipping of the dystrophin transcript in lymphoblastoid cells by transfecting an antisense oligodeoxynucleotide complementary to an exon recognition sequence. Biochem. Biophys. Res. Commun, 226, 445-449.

[8] Lim K.R., Maruyama R. và Yokota T (2017). Eteplirsen in the treatment of Duchenne muscular dystrophy. Drug Des. Dev. Ther, 11, 533-545.

[9] Nguyen Q và Yokota T (2017). Immortalized muscle cell model to test the exon skipping efficacy for Duchenne muscular dystrophy. J Pers Med, 7 (4),

[10] McDonald C. M., Campbell C., Torricelli R. E. và cộng sự (2017). Ataluren in patients with nonsense mutation Duchenne muscular dystrophy (ACT DMD): a multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled, phase 3 trial. The Lancet, 390 (10101), 1489-1498.

[11] Echigoya Y, Lim KRQ, Nakamura A và cộng sự (2018). Multiple Exon Skipping in the Duchenne Muscular Dystrophy Hot Spots: Prospects and Challenges. J Pers Med, 8 (4), 41.

[12] Ousterout DG, Kabadi AM, Thakore PI và cộng sự (2015). Multiplex CRISPR/Cas9-based genome editing for correction of dystrophin mutations that cause Duchenne muscular dystrophy. Nat Commun, 6, 6244.

 

Các gói dịch vụ

Human Genetics cung cấp các gói dịch vụ đa dạng trong các lĩnh vực về rối loạn
di truyền, sức khỏe sinh sản và ung thư, bao gồm