Tính cấp thiết:
Thay đổi mức độ methyl hóa DNA ở nucleotide cytosine trong phức CpG được chứng minh là xảy ra sớm nhất trong quá trình hình thành và phát triển ung thư. Đặc biệt, khác với đột biến ở trình tự nucleotide, thay đổi methyl hóa DNA có tính đặc thù cho nguồn gốc loại tế bào, mô tổ chức ung thư. Vì vậy, trong những năm gần đây, mức độ methyl hóa DNA đã được tập trung nghiên cứu để phát triển các dấu chuẩn sàng lọc, chẩn đoán, tiên lượng và điều trị đích ung thư. Kỹ thuật xử lý DNA với bisulfite để biến đổi cytosine không bị methyl hóa thành uracil nhưng giữ nguyên cytosine bị methyl hóa được áp dụng trong tất cả các bộ kit mà cơ quan thuốc và thực phẩm Mỹ (FDA) cấp phép sử dụng như dấu chuẩn để sàng lọc phát hiện sớm hoặc tiên lượng đối với ung thư phổi, đại tràng và ung thư vú. Tuy nhiên yêu cầu lượng lớn mẫu máu cho mỗi lần xét nghiệm là rào cản chính hạn chế việc sử dụng thường quy các dấu chuẩn này. Vì vậy, các trình tự DNA lặp LINE-1 và Alu chiếm đến 40% DNA trong genome và chứa hơn 90% các vị trí CpG bị methyl hóa của genome được đặc biệt quan tâm trong chiến lược phát triển dấu chuẩn thế hệ mới (epi-biomarkers) vì một lượng nhỏ mẫu máu đã đáp ứng đầy đủ về lượng DNA tự do và số lượng vị trí CpG cho phân tích tỷ lệ methyl hóa.
Tính mới:
Các yếu tố vận động LINE-1 và Alu là DNA lặp có số bản copy đến 106/genome (trong khi gen đơn bản chỉ có 2 copy/genome). Sự vận động của chúng thông qua phiên mã và tích hợp cDNA vào vị trí bất kỳ dẫn đến sự mất ổn định của genome, đột biến gen, thay đổi kiểm soát phiên mã, dịch mã của gen, tác động đến sự biệt hóa tế bào, đáp ứng miễn dịch, già hóa và ung thư. Sự vận động của LINE-1 và Alu được kiểm soát bởi methyl hóa ở CpG có trong trình tự của hai yếu tố này. Tỷ lệ methyl hóa LINE-1 và Alu thay đổi rõ ràng giữa người khỏe mạnh và bệnh nhân ung thư, và đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe của dấu chuẩn methyl hóa DNA trong sàng lọc, chẩn đoán, tiên lượng và điều trị đích ung thư khi sử dụng mẫu không xâm lấn (máu, dịch, nước tiểu). Tuy nhiên, trên thế giới hiện tại chưa có một quy trình chuẩn để xác định tỷ lệ methyl hóa của LINE-1 và Alu. Các phân tích dữ liệu đa trung tâm (meta analysis) đều có kết quả gây tranh cãi khiến dấu chuẩn methyl hóa LINE-1 và Alu chưa được cấp phép sử dụng. Chúng tôi là những người đầu tiên đã xác định được lượng DNA cần thiết sử dụng để xử lý bisulfite khi phân tích tỷ lệ methyl hóa ở trình tự DNA lặp và đã chứng minh được tính chính xác của tỷ lệ methyl hóa LINE-1 phụ thuộc lượng DNA của mẫu. Kết quả này làm sáng tỏ nguyên nhân gây tranh cãi và khẳng định giá trị methyl hóa LINE-1 là dấu chuẩn chẩn đoán ung thư. Kết quả được công bố trên tạp chí PloS One năm 2021 là cơ sở khoa học để chúng tôi tiếp tục nghiên cứu nhằm xây dựng và hoàn thiện quy trình sử dụng dấu chuẩn methyl hóa LINE-1 và Alu ở mẫu máu ngoại vi phục vụ cận lâm sàng, hỗ trợ chẩn đoán, tiên lượng một số loại ung thư phổ biến (ung thư vú, phổi, đại tràng) ở người Việt.
Tầm ảnh hưởng:
Xây dựng và kiểm định dấu chuẩn phân tử ngoại gen (epi-biomarkers) sử dụng mẫu máu trong xét nghiệm sàng lọc, chẩn đoán, tiên lượng và hỗ trợ điều trị đích đối với bệnh ung thư có giá trị quan trọng trong tiếp cận hướng nghiên cứu di truyền ngoại gen (epigenetics) trong Sinh Y học hiện đại và phát triển thêm các dấu chuẩn phân tử mới nhằm phục vụ chăm sóc sức khỏe, nâng cao chất lượng sống của người Việt.
