Nghiên cứu các biến đổi về mặt di truyền, miễn dịch, sinh hoá, huyết học và sự tồn lưu dioxin trên các đối tượng phơi nhiễm có nguy cơ cao- Đề tài nhánh 5: Nghiên cứu phát hiện các thay đổi gen ở nạn nhân bi phơi nhiễm dioxin và các thế hệ tiếp theo (F1,F2) của những nạn nhân bị phơi nhiễm

bé y tÕ

tr−êng ®¹i häc y hµ néi

ch−¬ng tr×nh 33

B¸o c¸o Tæng kÕt ®Ò tµi nh¸nh

Nghiªn cøu ph¸t hiÖn c¸c thay ®æi gen ë n¹n nh©n

bÞ ph¬i nhiÔm dioxin vµ c¸c thÕ hÖ tiÕp theo (F1, F2)

cña nh÷ng n¹n nh©n bÞ ph¬i nhiÔm

Chñ nhiÖm ®Ò tµi nh¸nh: TS. N«ng V¨n H¶i

C¬ quan chñ tr×: ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc

Thuéc ®Ò tµi cÊp nhµ n−íc (CT 33):

Nghiªn cøu c¸c biÕn ®æi vÒ mÆt di truyÒn, miÔn dÞch,

sinh ho¸, huyÕt häc vµ tån l−u dioxin

trªn c¸c ®èi t−îng ph¬i nhiÔm cã nguy c¬ cao

Chñ nhiÖm ®Ò tµi: PGS. TS. NguyÔn V¨n T−êng

C¬ quan chñ qu¶n: Bé Y tÕ

C¬ quan chñ tr×: Tr−êng §¹i häc Y Hµ Néi

Hµ néi – 2003

5462-5

13/10/2005

bé y tÕ

tr−êng ®¹i häc y hµ néi

ch−¬ng tr×nh 33

B¸o c¸o

Tæng kÕt ®Ò tµi nh¸nh

®Ò tµi cÊp nhµ n−íc

§Ò tµi nh¸nh:

Nghiªn cøu ph¸t hiÖn c¸c thay ®æi gen ë n¹n nh©n bÞ ph¬i nhiÔm

dioxin vµ c¸c thÕ hÖ tiÕp theo (F1, F2) cña nh÷ng n¹n nh©n bÞ ph¬i

nhiÔm

Chñ nhiÖm ®Ò tµi nh¸nh: TS. N«ng V¨n H¶i

C¬ quan chñ tr×: ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc

Thêi gian thùc hiÖn: 2001 – 2003

Kinh phÝ ®−îc cÊp: 275.500.000

Hµ néi – 2003

Danh s¸ch nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh

cña ®Ò tµi Nh¸nh

Chñ nhiÖm ®Ò tµi nh¸nh: TS. N«ng V¨n H¶i

Th− ký ®Ò tµi nh¸nh: TS. Lª ThÞ Thu HiÒn

Nh÷ng ng−êi thùc hiÖn chÝnh:

1. TS. Phan V¨n Chi

2. TS. QuyÒn §×nh Thi

3. PGS. TS. NguyÔn ThÞ Ngäc Dao

4. TS. NguyÔn ThÞ BÝch Nhi

5. TS. Lª ThÞ Thu HiÒn

6. ThS. NguyÔn Huy Hoµng

7. CN. NguyÔn §¨ng T«n

8. CN. NguyÔn H¶i Hµ

9. CN. Cao Xu©n HiÕu

10. CN. NguyÔn Thuú D−¬ng

11. CN. Ph¹m Thu Thuû

12. CN. NguyÔn §×nh C−êng

13. CN. §ç Quúnh Hoa

14. CN. NguyÔn Nam Long

15. CN. Lª ThÞ Thu Giang

16. CN. NguyÔn ThÞ Th¶o

Lêi c¶m ¬n:

§Ò tµi nh¸nh ch©n thµnh c¶m ¬n sù gióp ®ì vµ t¹o ®iÒu kiÖn cña L·nh

®¹o Ch−¬ng tr×nh 33, Trung t©m Khoa häc Tù nhiªn vµ C«ng nghÖ Quèc

gia, ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc, Tr−êng §¹i häc Y Hµ Néi, Häc viÖn Qu©n y

vµ ®Æc biÖt lµ PGS. TS NguyÔn V¨n T−êng, GS. TSKH Phan ThÞ Phi

Phi, GS. TS TrÞnh V¨n B¶o, GS. TS Lª B¸ch Quang, GS. TS NguyÔn

V¨n Nguyªn vµ c¸c c¸n bé Tr−êng §¹i häc Y Hµ Néi, Häc viÖn Qu©n y

trong suèt qu¸ tr×nh thùc hiÖn nghiªn cøu nµy.

Môc lôc

Trang

I. §Æt V¾n ®Ò 1

II. Tæng quan tµi liÖu

III. §èi t−îng vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu

IV. KÕt qu¶ vµ th¶o luËn

V. Bµn luËn

VI. KÕt luËn

VII. Nh÷ng hiÖu qu¶ cña nghiªn cøu

VIII. TµiliÖu tham kh¶o

IX. Phô lôc

C¸c phÇn trong b¸o c¸o gåm:

I. §Æt vÊn ®Ò

Trong thêi kú chiÕn tranh t¹i ViÖt Nam, tõ n¨m 1961 ®Õn n¨m 1972, Mü

®· sö dông chÊt ®éc da cam (C§DC) lµm thuèc trôi l¸ (defoliant), trong ®ã cã

chøa dioxin víi nång ®é trung b×nh 2mg/kg (Kramarova et al., 1998). TÝnh

trªn tæng sè chÊt C§DC, Mü ®· sö dông ë n−íc ta mét l−îng lín dioxin (−íc

tÝnh: 170-500 kg). Theo c«ng bè míi ®©y nhÊt cña c¸c nhµ khoa häc t¹i tr−êng

®¹i häc Columbia (Mü), sè l−îng chÊt ®éc ho¸ häc do Mü sö dông t¹i chiÕn

tranh ViÖt Nam cßn cao h¬n rÊt nhiÒu, trong ®ã l−îng dioxin cã thÓ cao h¬n tõ

2 ®Õn 4 lÇn so víi c¸c c«ng bè tr−íc ®©y (Stellman et al., 2003). NÕu lÊy con

sè 4 g dioxin khi sö dông trùc tiÕp cã thÓ tiªu diÖt toµn bé nh©n lo¹i trªn tr¸i

®Êt th× ®©y lµ mét con sè hÕt søc khñng khiÕp.

¤ nhiÔm dioxin do chiÕn tranh ho¸ häc cña Mü ®Ó l¹i ®· vµ ®ang g©y hËu

qu¶ hÕt søc nghiªm träng ®èi víi m«i tr−êng sèng, hÖ sinh th¸i vµ con ng−êi.

§Æc biÖt nghiªm träng lµ hµng triÖu ng−êi d©n n−íc ta ®· vµ ®ang chÞu hËu

qu¶ nÆng nÒ cña dioxin. C¸c thÕ hÖ ng−êi ViÖt Nam hiÖn nay vµ kÕ tiÕp cã thÓ

cßn ph¶i chÞu nh÷ng hËu qu¶ kh«n l−êng vÒ sù huû ho¹i søc khoÎ, bÖnh di

truyÒn, ung th− vµ nhiÒu c¨n bÖnh hiÓm nghÌo kh¸c... do ¶nh h−ëng trùc tiÕp

hay gi¸n tiÕp cña dioxin.

RÊt nhiÒu n¨m sau chiÕn tranh, c¸c nghiªn cøu cña c¸c nhµ khoa häc

ViÖt Nam vµ Mü vÉn cho thÊy nång ®é dioxin trong c¬ thÓ ng−êi ViÖt Nam

sèng t¹i nh÷ng vïng sinh th¸i bÞ nhiÔm chÊt ®éc ho¸ häc nÆng nh− s©n bay

Biªn Hoµ, vÉn rÊt cao (Schecter et al., 2000; Schecter et al., 2001). C¸c nghiªn

cøu nµy còng nh− nhiÒu nghiªn cøu kh¸c (Wiesmuller & Schlatterer, 1999) ®·

cñng cè thªm gi¶ thuyÕt cho r»ng dioxin ®i vµo c¬ thÓ ng−êi theo chuçi thøc

¨n, chñ yÕu lµ c¸.

C¸c nghiªn cøu vÒ dÞch tÔ häc vµ bÖnh häc l©m sµng...trªn c¸c n¹n

nh©n C§DC ®· ®−îc c¸c c¬ së c¬ quan cña Bé Y tÕ (Tr−êng §¹i häc Y Hµ

Néi, c¸c BÖnh viÖn…), Uû ban 10/80 tr−íc ®©y vµ Bé Quèc phßng (Häc viÖn

Qu©n y) tiÕn hµnh tõ h¬n 20 n¨m trë l¹i ®©y vµ ®· thu ®−îc c¸c kÕt qu¶ rÊt

quan träng (Hoµng §×nh CÇu, 2000; Phan ThÞ Phi Phi vµ CS, 2000…).

1

§ång thêi, gÇn ®©y ¶nh h−ëng cña dioxin trªn ng−êi ë møc ®é ph©n tö

DNA ®· b−íc ®Çu ®−îc quan t©m nghiªn cøu ë n−íc ta. DNA cña mét sè ®èi

t−îng bÞ nhiÔm ®éc ®· ®−îc t¸ch chiÕt vµ ph©n tÝch s¬ bé b»ng kü thuËt PCR

(Lª §×nh L−¬ng vµ CS; Phan ThÞ Phi Phi vµ CS; NguyÔn V¨n Nguyªn, Lª

B¸ch Quang vµ CS; NguyÔn ThÞ Ngäc Dao vµ CS; Phan V¨n Chi vµ CS;

N«ng V¨n H¶i vµ CS; c¸c tµi liÖu b¸o c¸o ®Ò tµi hoÆc ch−a c«ng bè). MÆc dï

vËy, cho ®Õn nay vÉn ch−a cã c¸c nghiªn cøu s©u h¬n vÒ sù thay ®æi cÊu tróc

vµ chøc n¨ng cña gen ë ng−êi, ®Æc biÖt viÖc ph©n tÝch tr×nh tù gen c¸c ph¶ hÖ

n¹n nh©n bÞ nhiÔm dioxin, trªn c¬ së ®ã cã nh÷ng kÕt luËn x¸c ®¸ng vÒ ¶nh

h−ëng cña dioxin trªn ng−êi ë møc ®é gen.

Tõ th¸ng 8 n¨m 2001, ®Ò tµi nh¸nh (®Ò môc) “Nghiªn cøu ph¸t hiÖn

c¸c thay ®æi gen ë n¹n nh©n bÞ nhiÔm dioxin vµ c¸c thÕ hÖ tiÕp theo (F1, F2)

cña nh÷ng n¹n nh©n bÞ ph¬i nhiÔm” do ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc chñ tr×,

thuéc ®Ò tµi do PGS. TS. NguyÔn V¨n T−êng (Tr−êng §H Y Hµ Néi) lµm Chñ

nhiÖm “Nghiªn cøu c¸c biÕn ®æi vÒ mÆt di truyÒn, miÔn dÞch, sinh ho¸, huyÕt

häc vµ tån l−u dioxin trªn c¸c ®èi t−îng bÞ ph¬i nhiÔm” thuéc Ch−¬ng tr×nh

33, cÊp Nhµ n−íc, ®· ®−îc phª duyÖt vµ chÝnh thøc ®−îc tiÕn hµnh.

Môc tiªu nghiªn cøu

§Ò tµi nh¸nh ®Æt môc tiªu: øng dông c¸c kü thuËt ph©n tö ®Ó ph¸t hiÖn c¸c

thay ®æi vÒ bé gen nãi chung, còng nh− c¸c thay ®æi vÒ cÊu tróc vµ chøc n¨ng

cña mét sè gen chän läc ë c¸c n¹n nh©n bÞ nhiÔm dioxin vµ c¸c thÕ hÖ con

ch¸u cña hä. §−a ra c¸c kÕt luËn x¸c ®¸ng vÒ hiÓm ho¹ dioxin ®èi víi con

ng−êi còng nh− cã nh÷ng kiÕn nghÞ cÇn thiÕt vÒ biÖn ph¸p kh¾c phôc nh÷ng

hËu qu¶ l©u dµi.

Néi dung nghiªn cøu (®· ®¨ng ký)

Thu thËp mÉu (m¸u toµn phÇn) cña c¸c ph¶ hÖ (3-10 ph¶ hÖ, mçi ph¶ hÖ 5-

10 c¸ thÓ) cùu chiÕn binh vµ ng−êi d©n bÞ ¶nh h−ëng trùc tiÕp cña dioxin

(C§DC) ®· vµ ®ang cã nh÷ng biÓu hiÖn bÖnh lý vµ l©m sµng ®Æc tr−ng vµ c¸c

thµnh viªn trong gia ®×nh hä (bè, mÑ, anh, chÞ, em ruét, con, ch¸u, …) trong

®ã cã ng−êi bÞ ung th− m¸u, dÞ tËt bÈm sinh, hoÆc bÞ mét trong nh÷ng bÖnh

®Æc tr−ng cã liªn quan ®Õn dioxin vµ nh÷ng ng−êi khoÎ m¹nh b×nh th−êng

2

(®èi chøng). TiÕn hµnh t¸ch chiÕt, tinh chÕ vµ xö lý b¶o qu¶n l©u dµi DNA vµ

c¸c s¶n phÈm gen tõ c¸c mÉu m¸u.

Ph©n lËp, x¸c ®Þnh vµ so s¸nh tr×nh tù nucleotit cña c¸c ®o¹n gen Cyp1A1

vµ P53 (exon 2-4, exon 5-7, vµ exon 8-9) tõ c¸c mÉu. So s¸nh sù kh¸c nhau vÒ

tr×nh tù 2 gen nµy ë c¸c mÉu, qua c¸c thÕ hÖ.

Nghiªn cøu t×m c¸c yÕu tè g©y c¶m øng gen Cyp1A1.

Xö lý sè liÖu b»ng c¸c ph−¬ng ph¸p phÇn mÒm vi tÝnh cho ph©n tÝch gen.

Tæng kÕt, b¸o c¸o khoa häc, c«ng bè kÕt qu¶ vÒ ¶nh h−ëng cña dioxin lªn

hÖ gen vµ mét sè gen chän läc.

3

II. Tæng quan tµi liÖu

II. 1. C¬ chÕ t¸c ®éng cña dioxin ë møc ®é ph©n tö

Dioxin lµ tªn gäi t¾t cña 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD),

lµ mét chÊt siªu ®éc, th−êng lÉn t¹p trong thµnh phÇn cña c¸c thuèc b¶o vÖ

thùc vËt, còng nh− sinh ra trong chÊt th¶i c«ng nghiÖp, c¸c qu¸ tr×nh xö lý

(®èt) r¸c th¶i, trong khãi thuèc l¸... XÐt vÒ ®éc tÝnh, dioxin chØ ®øng sau c¸c

chÊt th¶i phãng x¹. Thêi gian b¸n huû cña dioxin trong c¬ thÓ ng−êi lµ 8 n¨m

r−ìi, thËm chÝ l©u h¬n.

T¸c ®éng cña dioxin g©y hËu qu¶ hÕt søc nghiªm träng ®èi víi m«i

tr−êng sinh th¸i vµ ®Æc biÖt lµ ®èi víi søc khoÎ con ng−êi.

Nh÷ng hËu qu¶ trªn ng−êi vµ ®éng vËt do dioxin g©y ra bao gåm: c¸c

bÖnh ung th−, suy gi¶m miÔn dÞch, rèi lo¹n chøc n¨ng thÇn kinh, qu¸i thai, dÞ

tËt bÈm sinh vµ nhiÒu bÖnh tËt kh¸c...

Nh÷ng n¨m gÇn ®©y, víi sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña Sinh häc ph©n tö vµ

C«ng nghÖ gen, ng−êi ta ®· vµ ®ang lµm s¸ng tá ®−îc nhiÒu vÊn ®Ò trong c¬

chÕ ph©n tö cña t¸c ®éng tøc thêi (trùc tiÕp) còng nh− hËu qu¶ l©u dµi tiÕp theo

(gi¸n tiÕp) cña dioxin ®èi víi cÊu tróc vµ chøc n¨ng cña c¸c gen vµ s¶n phÈm

cña chóng (protein/enzym). Cã thÓ ph©n biÖt c¸c t¸c ®éng nµy theo 2 nhãm:

A. Sù rèi lo¹n vÒ chøc n¨ng c¸c gen

Theo c¸c sè liÖu nghiªn cøu tõ nhiÒu n¨m cña c¸c nhµ khoa häc trªn thÕ

giíi, dioxin t¸c ®éng trùc tiÕp lªn tÕ bµo chñ yÕu th«ng qua mét chÊt (protein)

thô c¶m (thô thÓ) cã tªn lµ aryl hydrocarbon receptor (AhR). Ngoµi ra, cã thÓ

tån t¹i c¬ chÕ t¸c ®éng kh¸c (kh«ng qua AhR).

Tuy nhiªn, c¬ chÕ t¸c ®éng th«ng qua AhR ®· ®−îc nghiªn cøu rÊt kü vµ

®· ®−îc khoa häc thõa nhËn. C¸c nghiªn cøu cho thÊy khi tiÕp xóc víi dioxin,

trong tÕ bµo x¶y ra sù biÓu hiÖn t¨ng c−êng gen m· ho¸ AhR kÌm theo c¸c

rèi lo¹n vÒ sù biÓu hiÖn (thay ®æi qu¸ tr×nh phiªn m· - transcription) cña hµng

lo¹t gen tham gia vµo qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn sù sinh tr−ëng cña tÕ bµo (cell

growth control), còng nh− c¸c gen tham gia vµo chu tr×nh ph©n bµo (cell

cycle), nh−: TGF, cyclin A, c-myc...

Th«ng qua AhR, dioxin ho¹t ho¸ sù biÓu hiÖn c¸c gen, nh−: cytochrome

P4501A1 (Cyp1A1), plasminogen activator inhibitor-2 (PAI-2)… Trong khi

4

®ã, nã l¹i lµm suy gi¶m (øc chÕ) biÓu hiÖn gen m· ho¸ yÕu tè sinh tr−ëng

chuyÓn ho¸ TGF-beta2 (transforming growth factor -beta2)... KÕt qu¶ lµ qu¸

tr×nh ph©n bµo bÞ rèi lo¹n g©y nªn c¸c hËu qu¶ tiÕp theo rÊt ®a d¹ng. Dioxin

lµm thay ®æi (øc chÕ, gi¶m biÓu hiÖn) gen m· ho¸ glucose transporter- 4

(GLUT-4, protein vËn chuyÓn ®−êng glucose).

§Æc biÖt nguy hiÓm, dioxin t¸c ®éng lªn c¸c gen cña c¸c tÕ bµo sinh

s¶n.. Nã b¸m vµo chÊt thô c¶m hormone (hormone receptor) cña tÕ bµo, lµm

thay ®æi chøc n¨ng vµ c¬ chÕ di truyÒn cña tÕ bµo, g©y ra hµng lo¹t hËu qu¶,

nh−: dioxin lµm thay ®æi biÓu hiÖn gen m· ho¸ 17-20 lyase... KÕt qu¶ lµ l−îng

hormone cña tÕ bµo trøng nh− progesterone (P) vµ estradiol (E2) bÞ gi¶m dÉn

®Õn c¸c hËu qu¶ nghiªm träng. Dioxin t¸c ®éng lªn sù ph¸t triÓn cña tinh hoµn

(g©y teo). Cã b»ng chøng cho thÊy, gen m· ho¸ Src kinase ®ãng vµi trß quyÕt

®Þnh trong qu¸ tr×nh nµy. Liªn quan ®Õn t¸c ®éng cña dioxin, mét gen míi

®−îc ph¸t hiÖn m· ho¸ cho protein cã tªn lµ 25-Dx (thuéc siªu hä protein:

cytokine/yÕu tè sinh tr−ëng/chÊt thô c¶m prolactin) cã thÓ g¾n víi

progesterone (P), lµ chÊt thô c¶m cña hormone nµy. T¸c ®éng cña dioxin lªn

c¸c gen nhÊt ®Þnh ®«i khi cßn phô thuéc vµo giíi tÝnh: ch¼ng h¹n dioxin lµm

t¨ng ho¹t tÝnh tyrosine kinase (TK) ë con ®ùc, trong khi l¹i lµm gi¶m ho¹t tÝnh

nµy ë con c¸i. Dioxin cã thÓ liªn quan ®Õn sù ph¸t sinh vµ ph¸t triÓn cña nhiÒu

bÖnh ung th−, th«ng qua c¸c thay ®æi ë c¸c gen quan träng nh− p53, p27Kip1,

p21/waf1, cdc2 p34 kinase vµ cdk4...

HiÖn nay, ng−êi ta ®· thõa nhËn: dioxin lµ chÊt g©y ung th−!

B. T¸c ®éng ®ét biÕn (®éc gen - genotoxicity)

MÆc dï ng−êi ta vÉn cho r»ng ch−a cã b»ng chøng vÒ ®ét biÕn gen trªn

ng−êi, c¸c nghiªn cøu trªn chuét thùc nghiÖm xö lý dioxin cho thÊy, khi x©m

nhËp vµo tÕ bµo, dioxin cã thÓ chuyÓn ho¸, t−¬ng t¸c víi c¸c protein-enzym vµ

gen kh¸c, g©y nªn c¸c thay ®æi trong DNA, dÉn ®Õn c¸c ®ét biÕn vµ thËm chÝ

tö vong sau 34 ngµy.

®Æc biÖt, thÝ nghiÖm trªn chuét cßn cho thÊy dioxin g©y ra sù «xy ho¸

c¸c baz¬ nit¬ trong thµnh phÇn nucleic acid, chuyÓn ®æi Guanosine thµnh 8-

Hydroxydeoxyguanosine vµ qu¸ tr×nh söa ch÷a ph©n tö sau ®ã kh«ng thµnh

c«ng cã thÓ dÉn ®Õn sai lÖch ë c¸c vÞ trÝ cña baz¬ nµy trong gen (Shertzer et

al., 1998). T×nh tr¹ng bÞ «xy th¸i qu¸ (oxidative stress) (Shertzer et al.,

5

1998; Hong et al. , 1998; Slezak et al., 2000; Hassoun et al., 2001) cã thÓ

chÝnh lµ mét trong nh÷ng c¬ chÕ quan träng g©y ra nh÷ng thay ®æi gen (biÕn

dÞ vµ di truyÒn l¹i cho c¸c thÕ hÖ con c¸i) cÇn ph¶i ®−îc tËp trung nghiªn cøu

trªn c¸c n¹n nh©n bÞ nhiÔm C§DC.

Gi¶ thuyÕt vÒ c¬ chÕ ph¸ huû DNA bëi dioxin th«ng qua viÖc t¹o ra c¸c

gèc tù do, vµ ¶nh h−ëng cña qu¸ tr×nh söa ch÷a DNA bÞ háng lªn chu

tr×nh ph©n bµo, sù ph¸t sinh ung th− vµ ®ét biÕn gen... ®−îc tr×nh bµy trªn

H×nh 1 vµ 2.

O2

-

H2O2

OH￾SOD

Fe2+

DIOXIN

Ph¸ huû

mµng tÕ bµo,

protein, DNA

H×nh 1: T¸c ®éng cña dioxin lªn DNA th«ng qua viÖc t¹o ra c¸c gèc tù do

Söa

ch÷a

DNA

Hoµn chØnh

Kh«ng

hoµn chØnh

Ngõng chu tr×nh

ph©n bµo G2 G

M

S

§ét biÕn

Sai h×nh

NST

Ung th− vµ c¸c

bÖnh di truyÒn

DNA bÞ háng

ChÕt tÕ bµo

H×nh 2: C¸c ¶nh h−ëng cña sù thay ®æi DNA trong tÕ bµo

6

§©y lµ c¬ së khoa häc ®Ó chóng t«i ®Æt vÊn ®Ò nghiªn cøu ph©n tÝch 3 gen

quan träng, bao gåm:

1. Gen m· hãa p53 (TP53), tham gia qu¸ tr×nh ph©n bµo vµ ¸p chÕ

ung th−.

2. Gen m· hãa Cyp1A1, tham gia chuyÓn ho¸ c¸c chÊt ®éc.

3. Gen m· ho¸ thô thÓ Aryl Hydrocarbon (AhR), lµ yÕu tè c¶m øng

dioxin.

II.2. Tæng quan vÒ c¸c gen ®· chän

Gen m∙ ho¸ P53 - chÊt ¸p chÕ ung th−

Vai trß cña P53: Ng−êi b¶o vÖ cña genom (The guard of genome).

Khi kiÓm tra thÊy cã sù sai háng DNA, p53 ngõng chu kú ph©n bµo

t¹i c¸c ®iÓm/ tr¹m kiÓm so¸t (checkpoint) vµ ho¹t hãa c¸c gen m· hãa c¸c

enzym cã chøc n¨ng söa ch÷a sai háng DNA. NÕu DNA ®−îc söa ch÷a hoµn

chØnh, tÕ bµo tiÕp tôc chu kú tÕ bµo. Cßn nÕu DNA kh«ng thÓ söa ch÷a, tÕ bµo

sÏ chÕt theo c¬ chÕ chÕt theo ch−¬ng tr×nh (apoptosis).

NÕu p53 bÞ sai háng, hoÆc mÊt chøc n¨ng, th× c¸c tÕ bµo mang DNA sai

háng vÉn ®−îc nh©n lªn mang theo c¸c ®ét biÕn cã h¹i. §©y lµ c¬ chÕ g©y ra

ung th−. C¸c nghiªn cøu cho thÊy h¬n 50% tr−êng hîp ung th− ë ng−êi lµ do

cã sù sai háng cña gen m· hãa p53. Vµ do ®ã p53 cßn ®−îc gäi lµ chÊt ¸p chÕ

ung th− (Tumor suppressor).

§Þnh vÞ t¹i locut 17p13 ë genom ng−êi

CÊu tróc cña Gen p53

Khung ®äc më: 393 aa

Vïng g¾n DNA ®Æc hiÖu

Vïng oligomer hãa

Vïng phosphoryl hãa

C¬ chÕ c¶m øng p53 khi cã sù sai háng DNA

Lo¹i ®ét biÕn DNA c¶m øng: gÉy DNA t¹o ®Çu b»ng hoÆc ®Çu dÝnh t¹i

®Çu 5' hoÆc 3'. §ét biÕn mÊt nucleotide ë mét sîi kh«ng g©y c¶m øng p53

C¬ chÕ tÝch luü p53 néi bµo: 1) t¨ng hiÖu qu¶ dÞch m· cña mRNA p53

(theo c¬ chÕ ®iÒu khiÓn sau phiªn m·); 2) t¨ng ®é bÒn (thêi gian tån t¹i)

protein p53. V× r»ng p53 cã thêi gian b¸n ph©n huû ng¾n trong ®iÒu kiÖn b×nh

7

th−êng (5-20 phót) vµ c¬ chÕ ph©n huû p53 lµ 1 qu¸ tr×nh tiªu dïng n¨ng

l−îng theo con ®−êng ph©n huû protein phô thuéc ubiquitin.

C¬ chÕ p53 ng¨n c¶n chu kú tÕ bµo t¹i c¸c ®iÓm/tr¹m kiÓm so¸t

(checkpoint): th«ng qua ®iÒu khiÓn phiªn m· t¨ng hoÆc gi¶m c¸c gen cã liªn

quan.

§iÒu khiÓn ©m tÝnh: p53 h¹n chÕ qu¸ tr×nh phiªn m· c¸c gen th«ng

qua viÖc t−¬ng t¸c víi c¸c nh©n tè phiªn m· t¹o thµnh phøc hÖ. Phøc hÖ p53-

TBP (protein b¸m vïng TATA box promoter; lµ mét tiÓu ®¬n vÞ cña nh©n tè

phiªn m· TFIID), phøc hÖ p53-SP1-CBF (nh©n tè b¸m promoter CCAAT)

§iÒu khiÓn d−¬ng tÝnh: p53 t¨ng c−êng phiªn m· mét sè gen b»ng

c¸ch t−¬ng t¸c trùc tiÕp víi vïng DNA g¾n ®Æc hiÖu víi p53. VÝ dô: gen

p21kip, GADD45 lµm gi¸n ®o¹n chu kú tÕ bµo; gen Mdm2(Hdm2) kh«i phôc

chu kú tÕ bµo vµ g©y t¸c dông ph¶n håi (feedback) øc chÕ p53.

Sù chÕt tÕ bµo theo ch−ong tr×nh (apoptosis)

§©y lµ mét qu¸ tr×nh phøc t¹p th«ng qua nhiÒu con ®−êng trao ®æi kÕt

qu¶ lµ g©y chÕt mét tÕ bµo nhÊt ®Þnh vµ lo¹i bá nã mµ kh«ng g©y c¸c th−¬ng

tæn m« vµ viªm nhiÔm. Qu¸ tr×nh nµy ®ãng vai trß quan träng trong viÖc ®iÒu

hßa mèi c©n b»ng gi÷a sù sinh s¶n vµ sù chÕt cña tÕ bµo vµ ®−îc ®iÒu khiÓn

bëi nhiÒu c¬ chÕ kh¸c nhau.

Mét trong c¸c c¬ chÕ g©y chÕt tÕ bµo lµ c¬ chÕ phô thuéc p53. C¬ chÕ

nµy cã mÆt ë nhiÒu lo¹i m« vµ cã tÝnh phô thuéc lo¹i m«. C¬ chÕ gi¶ ®Þnh lµ

p53 øc chÕ phiªn m· gen Bcl-2 (nh©n tè quy ®Þnh sù tån t¹i cña tÕ bµo chèng

l¹i apoptosis) vµ ®ång thêi t¨ng c−êng phiªn m· gen Bax (t¸c nh©n øc chÕ Bcl￾2).

Protein p53 ®−îc tæng hîp ë tÊt c¶ c¸c lo¹i m« tÕ bµo vµ cã tÝnh b¶o thñ

cao trong qu¸ tr×nh tiÕn hãa. MÆc dï kh«ng ph¶i lµ ph©n tö thiÕt yÕu cho sù

tån t¹i cña tÕ bµo nh−ng p53 ®ãng vai trß cùc kú quan träng trong viÖc duy tr×

sù æn ®Þnh tÝnh di truyÒn ë møc ®é tÕ bµo. §iÒu nµy lµ v« cïng quan träng v×

r»ng nh÷ng th−¬ng tæn vÒ di truyÒn sÏ g©y ra sù ph¸t triÓn cña c¸c khèi u vµ

g©y ung th−. Vai trß quan träng cña p53 nh− lµ mét chÊt ¸p chÕ ung th− ®·

®−îc kh¼ng ®Þnh th«ng qua nghiªn cøu thèng kª cho thÊy tû lÖ trong 6 ng−êi

bÞ suy gi¶m chøc n¨ng p53 th× 1 ng−êi bÞ ph¸t triÓn bÖnh thµnh ung th−.

Protein p53 ®−îc ho¹t hãa khi cã sù th−¬ng tæn DNA vµ ho¹t ®éng nh−

lµ nh©n tè phiªn m·, cã thÓ g¾n víi vïng DNA ®Æc hiÖu (vïng t−¬ng t¸c p53)

8