Giới thiệu

Nhóm nghiên cứu quốc tế đã xác định hơn 300 gene thiết yếu cho sự hình thành neuron, mở ra cánh cửa hiểu sâu cơ chế sinh học của tự kỷ.

Cách Tiếp Cận Đột Phá Với CRISPR

Nghiên cứu được công bố trên Nature Neuroscience đã sử dụng công nghệ chỉnh sửa gene CRISPR quy mô lớn để “tắt” từng gene trong khoảng 20.000 gene của tế bào gốc phôi thai, theo dõi ảnh hưởng khi chúng biệt hoá thành tế bào thần kinh.

Kết Quả: 331 Gene Thiết Yếu Và Mối Liên Hệ Với Tự Kỷ

Phương pháp này cho phép nhóm nhà khoa học xác định 331 gene không thể thiếu cho quá trình biệt hoá thần kinh. Trong số đó, khoảng 100 gene đã từng được biết tới liên quan tới các rối loạn phát triển thần kinh; phần còn lại là các ứng viên mới, mở rộng đáng kể danh sách gene tiềm năng cho nghiên cứu tiếp theo.

Gene chung cho sự sống tế bào

Những gene này thường liên quan đến các chức năng sinh tồn cơ bản; khi bị ảnh hưởng, chúng gây ra chậm phát triển toàn diện và các vấn đề nghiêm trọng khác.

Gene đặc trưng cho giai đoạn sớm của não

Ngược lại, các gene quan trọng ở các bước đầu của quá trình hình thành neuron – thời điểm tế bào tiền thân thần kinh và neuron đang được tạo ra – có mối liên hệ chặt chẽ hơn với tự kỷ. Đây là lý do tại sao tự kỷ thường biểu hiện khác biệt so với các rối loạn thần kinh khác, mặc dù đôi khi có triệu chứng trùng lặp.

Phát Hiện Rối Loạn Phát Triển Thần Kinh Mới: Đột Biến PEDS1

Nhóm nghiên cứu còn khám phá một rối loạn mới liên quan tới đột biến gene PEDS1. Gene này chịu trách nhiệm sản xuất plasmalogen – một loại lipid quan trọng trong myelin, lớp vỏ bọc các sợi thần kinh. Khi PEDS1 bị vô hiệu hoá, quá trình hình thành neuron bị gián đoạn, dẫn đến não nhỏ hơn bình thường.

Hậu quả của việc vô hiệu hoá PEDS1

Phân tích di truyền ở hai gia đình không liên quan đã chỉ ra rằng trẻ em mang đột biến hiếm ở PEDS1 đều gặp chậm phát triển nghiêm trọng và teo não. Các thí nghiệm tiếp theo chứng minh việc mất chức năng của PEDS1 làm rối loạn di chuyển và định vị neuron, giải thích cơ chế sinh học của các biểu hiện lâm sàng.

Kiểu di truyền và ứng dụng lâm sàng

Gene điều hòa phiên mã và cấu trúc nhiễm sắc thể thường gây bệnh qua kiểu trội (một bản sao bị đột biến đủ gây bệnh). Ngược lại, các gene chuyển hoá như PEDS1 thường liên quan tới bệnh thể ẩn, yêu cầu cả hai bản sao đều bị đột biến. Phát hiện này giúp bác sĩ ưu tiên xét nghiệm gene nghi ngờ khi phân tích kết quả di truyền.

Ý Nghĩa và Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Bản đồ “tính thiết yếu” của các gene do Giáo sư Sagiv Shifman và đồng nghiệp xây dựng sẽ là nền tảng cho các nghiên cứu sâu hơn, bao gồm khám phá cơ chế cụ thể của từng gene tự kỷ, phân tích sự khác biệt giới tính trong chẩn đoán, và giải thích đa dạng biểu hiện lâm sàng của tự kỷ.