-1366x0.jpg)
Bài viết của Đại tá Hà Quốc Khanh – Nguyên Viện phó viện Khoa học hình sự, bộ Công an.
Xác định quan hệ huyết thống trước sinh không xâm lấn (Non-Invasive Prenatal Paternity Testing - NIPPT) đã được các nhà khoa học nghiên cứu và ứng dụng khoảng 10 năm trở lại đây. Đây là một kỹ thuật xét nghiệm để xác định mối quan hệ huyết thống cha - con giữa thai nhi và người cha nghi vấn mà không can thiệp vào bào thai để lấy mẫu. Nếu như trước đây để làm xét nghiệm huyết thống hoặc chẩn đoán một số hội chứng bệnh liên quan đến lệch bội nhiễm sắc thể người ta phải sinh thiết gai nhau hoặc chọc ối, kỹ thuật này có nguy cơ gây rủi do cho sản phụ và thai nhi khoảng 1%, thì với kỹ thuật này chỉ cần lấy máu ngoại vi của thai phụ để xét nghiệm, vì trong máu thai phụ có tồn tại ADN tự do của thai nhi (Cell free DNA- cf-DNA). Từ cf-DNA này người ta có thể phân tích được mối quan hệ huyết thống giữa thai nhi và người cha nghi vấn.
Như vậy thì dựa trên nguyên lý và cơ sở khoa học nào để có thể thực hiện được xét nghiệm này?
Những nghiên cứu đầu tiên về Cf-DNA
Hiện tượng tế bào phôi thai có trong máu mẹ đã được phát hiện lần đầu vào năm 1893 bởi nhà giải phẫu bệnh học người Đức, Christian Georg Schmorl. Khi đó Christian đã phát hiện thấy nhiều tế bào có nhân của lá nuôi trong mô phổi của những sản phụ bị chết bởi chứng sản giật. Sự phát hiện này đã chỉ ra rằng tế bào của phôi thai đã xâm nhập vào máu mẹ thông qua một cơ chế nào đó.
Đến năm 1977, Leon và cộng sự đã nghiên cứu về cf-DNA của các bệnh nhân ung thư và cho rằng các bệnh nhân bị ung thư có ADN trôi nổi trong huyết tương, vì các tế bào ung thư chết đi giải phóng vật liệu di truyền vào trong máu người bệnh. Năm 1997, Yuk Ming Dennis Lo và cộng sự đã phát hiện ra ADN di chuyển tự do trong máu.
Các nghiên cứu về cf-DNA tập trung chủ yếu vào việc chẩn đoán trước sinh để xác định các bất thường liên quan đến số lượng nhiễm sắc thể như xác định các hội chứng Down, Edwards, Patau hoặc các hội chứng liên quan đến rối loạn nhiễm sắc thể giới tính như Turner (XO), Klinefelter (XXY), hội chứng Jacobs (XYY), hội chứng siêu nữ (XXX) và các hội chứng bệnh khác do các vi mất đoạn trên các nhiễm sắc thể. Thông qua các xét nghiệm này để bác sĩ có thể biết được thai bình thường hay không bình thường để từ đó có quyết định đình thai hay tiếp tục thai kỳ. Thông thường xét nghiệm này được áp dụng đối với các bà mẹ mang thai có tuổi cao từ trên 35 tuổi hoặc những thai phụ có thai phát triển nghi không bình thường thông qua việc siêu âm hay làm các xét nghiệm sàng lọc khác.
Xét nghiệm NIPPT được tòa án nhiều nước sử dụng
Xét nghiệm huyết thống trước sinh không xâm lấn có ý nghĩa không chỉ trong lĩnh vực y tế mà cả trong giải quyết các vụ việc mang tính hình sự hoặc dân sự. Ở một số nước trên thế giới đã cho phép áp dụng kỹ thuật này trong giải quyết các vụ việc cần xác định mối quan hệ huyết thống để phục vụ công tác điều tra cũng như xét xử tại tòa án và coi đó là một nguồn chứng cứ. Chẳng hạn trong các trường hợp trẻ em gái ở độ tuổi vị thành niên mang thai do bị hãm hiếp hoặc mang thai ngoài ý muốn mà muốn hủy thai thì cần phải xác định xem người cha đẻ của thai nhi là ai trước khi có thể tiến hành hủy thai. Như vậy xét nghiệm huyết thống trước sinh không xâm lấn có thể coi là chứng cứ để xác định tội phạm; hoặc trong các trường hợp tương tự khác như thai phụ là người bị thiểu năng trí tuệ (hội chứng Down) hoặc bị tật nguyền không có khả năng nuôi dạy con mà sinh con thì trở thành gánh nặng cho gia đình và xã hội, đó là chưa kể đến khả năng đứa trẻ sinh ra còn có thể bị các chứng bệnh nào hay không. Trong thực tế đã có những yêu cầu giám định các trường hợp các “bà mẹ bất đắc dĩ” phải mang thai như vậy.
Quá trình phát triển của xét nghiệm NIPPT
Kỹ thuật xét nghiệm này đã được Jasenka và cộng sự nghiên cứu và áp dụng từ năm 2009 khi sử dụng phương pháp điện di mao quản (CE) để phân tích các đoạn lặp lại ngắn (STR – Short Tandem Repeat) của ADN được tách chiết từ huyết tương của máu thai phụ. Tuy nhiên kết quả chỉ đạt được ở mức độ hạn chế, chủ yếu là xác định giới tính và một số locus gen của hệ Y - STR. Vậy tại sao kết quả lại hạn chế như vậy và bản chất của cf-DNA là gì? Hàng loạt các nghiên cứu về sau đã chỉ ra rằng cf-DNA xâm nhập vào hệ thống mạch máu của mẹ qua nhau thai, lượng cf-DNA rất thấp và rất dao động phụ thuộc vào tuổi thai và cơ địa của mỗi thai phụ, thường chiếm từ 3% - 20% trong huyết tương. Cf- DNA xuất hiện vào tuần thứ 7 của thai kỳ, nó là dạng sợi. Chiều dài của cf-DNA cũng rất ngắn chỉ khoảng trên 100 cặp basơ (bp) và chiếm tới 80%, cũng có tác giả xác định rằng cf-DNA chỉ dài khoảng 190bp - 200 bp.
Chính vì cf -DNA rất ngắn nên người ta không thể phân tích được các đoạn lặp lại ngắn STR mà các STR này thường dài hơn từ trên 100 bp đến trên 400 bp. Vì lý do trên mà các nhà khoa khoa học đã tập trung vào phân tích tính đa hình của nucleotide đơn SNP (Single Nucleotide Polymorphism) hay còn gọi là SNIP. Guo (2012), Ryan (2013) đã sử dụng các SNP để xét nghiệm quan hệ huyết thống không xâm lấn. Để phân tích các SNP này người ta phải tiến hành giải trình tự ADN bằng các thiết bị thế hệ mới (NGS – Next Generation Sequencing), áp dụng phương pháp giải trình tự Massive Parallel Sequencing (MPS) cùng với các phần mềm chuyên dụng và thuật toán tin sinh học để phân tích từ 200 đến vài nghìn SNP, thậm trí vài trăm nghìn SNP. Với kết quả xét nghiệm này Ryan đã kết luận được chính xác các trường hợp có quan hệ huyết thống cha con.
Nguyên lý của phân tích NIPPT là giải trình tự toàn bộ hệ gen. Sau khi giải trình tự, dữ liệu thu được của các mẫu được đối chiếu với cơ sở dữ liệu để chọn ra các SNP marker (các chỉ thị SNP) là vật liệu di truyền điển hình cho cặp cha - mẹ - con. Dữ liệu phân tích sẽ tìm ra sự tương ứng hoặc sự khác biệt giữa mẫu mẹ + con và mẫu người cha thể hiện bằng dữ liệu là các chỉ thị tương ứng. Giá trị thu được thể hiện trong bảng SNP marker là các SNP, giá trị này ở các ca xét nghiệm khác nhau là khác nhau, vì mỗi gia đình có các SNP điển hình với tần số khác nhau. Các điểm tương ứng là sự tương đồng hay khác biệt để có thể đưa ra kết quả là có quan hệ huyết thống cha con hay không có quan hệ huyết thống cha con.
Xét nghiệm ADN huyết thống trước sinh khá đơn giản
Để xét nghiệm huyết thống trước sinh không xâm lấn, máu của thai phụ được lấy ở tĩnh mạch từ tuần thứ 7 trở đi của thai kỳ, lượng máu khoảng 7ml - 10ml được đựng trong lọ có chất bảo quản. Sau đó mẫu được tiến hành phân tích theo những bước cơ bản như: Tách chiết cf-DNA từ huyết tương bằng bộ kit, tạo thư viện mẫu; giải trình tự ADN trên hệ thống thiết bị thế hệ mới NGS và biện luận kết quả dựa trên thuật toán tin riêng. Tuy nhiên, để đưa ra được kết luận có hay không có quan hệ huyết thống giữa thai nhi và người cha nghi ngờ thì mẫu của người cha này cũng phải được phân tích có thể từ máu, móng, tế bào gốc tóc...
Hiện nay, tại Việt Nam đã có những cơ sở xét nghiệm triển khai phương pháp phân tích SNP. Với phương pháp này sẽ đem lại tiềm năng to lớn không chỉ trong lĩnh vực y tế mà cả trong giải quyết các vụ việc hình sự, dân sự và các yêu cầu khác của xã hội.
HQK
