Trong 3 năm [từ tháng 12/2018], nhóm nghiên cứu với sự tham gia của hơn 40 nhà khoa học gồm các chuyên gia nhiều kinh nghiệm của VinBigData [Tập đoàn Vingroup] đã giải trình tự toàn bộ hệ gen của hơn 1.000 người trưởng thành khỏe mạnh, từ 35 - 55 tuổi, không có quan hệ huyết thống và có đủ thông tin kiểu hình và nhân khẩu học. Đồng thời, phân tích một phần hệ gen của hơn 4.000 trường hợp liên quan đến các bệnh lý phổ biến và khả năng đáp ứng thuốc. Kết quả phát hiện hơn 40 triệu biến thể di truyền, trong đó có gần 2 triệu biến thể gen phổ biến đặc trưng cho quần thể người Việt.
Lấp khoảng trống trên bản đồ gen
Hiện nay, dữ liệu gen trở thành xu hướng bùng nổ trên thế giới, tuy nhiên, các dữ liệu hiện có đều thuộc các quần thể gốc Âu hoặc Bắc Mỹ. Các quần thể khác như gốc Á, Phi dữ liệu về gen còn tương đối khiêm tốn. Sự thiếu hụt này sẽ giới hạn khả năng phát triển các ứng dụng dựa trên dữ liệu gen trong đó có y học.
Có thể nói, với quy mô hơn 1.000 hệ gen được giải trình tự, hơn 40 triệu biến thể di truyền được phát hiện, nghiên cứu là bộ dữ liệu toàn hệ gen người Việt đầu tiên đảm bảo tính đại diện và phổ quát cho quần thể, phù hợp với phân bố dân cư về địa lý [miền Bắc 37%; miền Trung 22%; miền Nam 41%] và giới tính [cân bằng tỷ lệ nam nữ]. Đặc biệt, bộ dữ liệu gen có đầy đủ chú giải về chức năng sinh học cũng như nguy cơ bệnh lý.
Theo GS Vũ Hà Văn, Giám đốc khoa học Viện nghiên cứu dữ liệu lớn [VinBigData - Tập đoàn Vingroup], phần lớn các nghiên cứu và thực hành lâm sàng tại Việt Nam đang dựa vào cơ sở dữ liệu di truyền của các quần thể khác trên thế giới. Điều này ảnh hưởng đến kết quả của công bố khoa học cũng như chất lượng khám chữa bệnh trên người Việt.
“Hiện nay trên thế giới đã có các cơ sở dữ liệu đồ sộ từ nhiều dữ liệu giải mã gen từ một số quần thể người, các dân tộc khác, nhưng chưa có hệ cơ sở dữ liệu gen của quần thể người Việt, do đó dự án của VinBigData được kỳ vọng sẽ lấp đầy khoảng trống này giúp làm giàu và phong phú thêm kho dữ liệu chung của khu vực và thế giới từ đó bổ sung thêm nhiều góc nhìn khoa học có giá trị thực tế”- GS Vũ Hà Văn nói.
Phát triển y học chính xác tại Việt Nam
Khác với y học hiện hành, một liệu pháp điều trị có thể dùng cho phần lớn mọi người, trong đó cũng có những nhóm người không đạt hiệu quả cao với phương pháp điều trị đó. Do vậy, xu hướng của y học tương lai là hướng tới cá thể hóa, các nhóm bệnh nhân sẽ được phân loại từ trước dựa trên các nhóm tiêu chí, ví dụ như đặc điểm hệ gen để từ đó có những liệu pháp điều trị phù hợp, đó là tương lai của y học chính xác.
GS-TS TTND Đỗ Tất Cường-Chủ tịch Hội đồng Cố vấn lâm sàng- Hệ thống y tế Vinmec chia sẻ, hiện các bác sĩ chủ yếu dựa vào lâm sàng, xét nghiệm sinh hóa hoặc tiền sử bệnh để thăm khám và đưa ra quyết định điều trị. Nếu có thêm dữ liệu hệ gen sẽ là một thông tin giàu giá trị, giúp gia tăng tính chính xác cũng như hiệu quả chẩn đoán, điều trị bệnh.
PGS-TS Võ Sỹ Nam- Giám đốc TT Y sinh Viện nghiên cứu dữ liệu lớn cũng đã nhấn mạnh đến một kết quả khác cũng rất quan trọng đó là, tỷ lệ lớn các gen liên quan đến dược lý di truyền, nếu so với những quần thể gần với Việt Nam như Thái Lan, Malayxia và Trung Quốc thì tỷ lệ này cũng tương đối khác…do vậy chúng ta cần xem xét lại các thực hành lâm sàng liên quan đến kê đơn thuốc hoặc dược lý di truyền tại Việt Nam.
Về điều này, GS Đỗ Tất Cường cũng đã đưa ra dẫn chứng: “Trước đây chúng ta có những phác đồ điều trị tương đối giống nhau trên những cá thể hoàn toàn khác nhau. Tuy nhiên, mỗi người lại dung nạp thuốc khác nhau, có người dung nạp tốt, có người lại phản ứng, có người bị sốc phản vệ…Nhưng nếu chúng ta biết trước họ với bản đồ gene này và cá thể hóa mỗi gene của một con người thì chúng ta có thể tiên lượng được, có thể dự phòng được và việc kê đơn thuốc của các thầy thuốc cũng chính xác hơn. Tất nhiên, đó tương lai xa nhưng phải làm bắt đầu từ hôm nay. Dựa trên cơ sở dữ liệu này các thầy thuốc sẽ có được dữ liệu cá thể hóa trong điều trị và dược di truyền học”.
Thực ra, trong y học cổ truyền của Việt Nam, việc cá thể hóa cũng đã được đề cao thông qua việc bắt mạch kê đơn từ xưa đến nay. Tuy nhiên, theo GS-TS Nguyễn Thanh Bình- chủ tịch Hội đồng trường ĐH Dược Hà Nội, việc ứng dụng khoa học hiện đại sẽ giúp cho quá trình ứng dụng trở nên chính xác và hiệu quả hơn: “Không chỉ là giúp tìm ra loại thuốc không gây bất lợi trong quá trình điều trị mà chúng ta còn tìm được ra những loại thuốc mới và mức độ chi phí như thế nào. Chúng tôi ở lĩnh vực Dược nên nhìn thấy lợi ích từ quá trình giải mã gen này”.
Bộ cơ sở dữ liệu tham chiếu đáng tin cậy
GS Vũ Hà Văn – Giám đốc khoa học Viện nghiên cứu dữ liệu lớn khẳng định, lần đầu tiên cộng đồng khoa học trong nước sẽ có một bộ dữ liệu tham chiếu dành riêng cho người Việt và phục vụ các nghiên cứu y sinh, cũng như điều trị lâm sàng.
TS Lê Thị Thanh Hương- chuyên gia phát triển dự án chia sẻ, bộ phận thu thập mẫu cũng như làm xét nghiệm phải thu thập mẫu một cách ngẫu nhiên. Các mẫu sau khi thu thập được gửi về Bệnh viện Vinmec. Tại phòng xét nghiệm các mẫu được tiến hành kiểm tra mức độ đứt gãy cũng như bảo toàn của DNA đây là phương pháp quan trọng sử dụng trình tự gen nên độ bảo toàn của DNA là yêu cầu đầu tiên trong kiểm soát mẫu, nếu DNA được vận chuyển đúng và đảm bảo yêu cầu thì chất lượng của giải trình tự sẽ tốt.
Các chuyên gia dự án cho biết, khi thu thập mẫu phải có bảng câu hỏi để điều tra đảm bảo rằng những mẫu tham gia nghiên cứu phải có tiểu sử 3 đời khỏe mạnh, thuần Việt để làm sao đưa ra được bộ tham chiếu hoàn toàn cho người khỏe. “Có những điểm biến đổi, ví dụ ở quần thể người Châu Âu là gen nhạy cảm có thể gây bệnh nhưng ở quần thể người Việt có thể chỉ là điểm lành tính nên khi chúng tôi muốn kết luận rằng điểm biến đổi này có ý nghĩa thế nào, bệnh hay không bệnh chúng ta phải có tham chiếu trên hệ gen người khỏe mạnh”- TS Lê Thị Thanh Hương nhấn mạnh.
Với tổng mức đầu tư để hoàn thiện trên 4,5 triệu USD, dự án giải mã gen của Vingroup được đánh giá là có quy mô lớn nhất Việt Nam tính đến thời điểm hiện tại. Sau khi hoàn tất, một phần dữ liệu của dự án đã được mở để cộng đồng truy cập thông qua Hệ thống quản lý, phân tích và chia sẻ dữ liệu y sinh [MASH Portal] [//genome.vinbigdata.org].
Và tất nhiên, người dùng có thể tra cứu nhằm mục đích tham khảo, phục vụ các nghiên cứu y sinh. GS Nguyễn Thanh Bình- Chủ tịch Hội đồng trường ĐH Dược Hà Nội hy vọng các nhà khoa học nói chung và các nhà nghiên cứu dược học cũng có thể được tiếp cận rộng rãi nguồn dữ liệu để ứng dụng hiệu quả trong nghiên cứu đánh giá sử dụng thuốc hoặc những thuốc mới.
Kết quả dự án sẽ được VinBigData ứng dụng trực tiếp vào các sản phẩm giải mã gen, với độ chính xác và tốc độ vượt trội, dành riêng cho người Việt. Nghiên cứu sẽ tạo tiền đề hỗ trợ khám phá đặc điểm sinh lý - tâm lý của cá nhân, cũng như dự đoán nguy cơ mắc bệnh phổ biến, bệnh di truyền lặn, đánh giá mức độ đáp ứng thuốc trong tương lai.
TT - Bản đồ gen người vừa được các nhà khoa học trên thế giới hoàn tất giải mã sau khi nhiễm sắc thể [NST] số 1 - NST dài nhất trong 23 NST, được giải mã thành công. Sự kiện này có ý nghĩa như thế nào đối với các ngành khoa học thế giới nói chung và với giới khoa học VN nói riêng?
PGS-TS LÊ TRẦN BÌNH, viện trưởng Viện Công nghệ sinh học [Viện Khoa học - công nghệ VN], cho biết:
- Độ dài thực tế của NST số 1 là 263 triệu nucleotide và chịu trách nhiệm di truyền của 149 tính trạng đã biết. Đây là một tiến bộ quan trọng trong quá trình thực hiện đề án nghiên cứu hệ gen người [Human Genome Project = HGP] được 10 quốc gia phát triển hợp tác thực hiện.
* Được biết việc giải mã hoàn tất bản đồ bộ gen người có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với việc nghiên cứu điều trị các bệnh nan y?
- Đúng thế, nếu có bản đồ trong tay thì chúng ta sẽ tìm được đến đích. Cơ thể con người là một bộ máy vô cùng phức tạp và tinh vi. Có bản đồ gen là có “bản thiết kế” của hệ thống điều khiển bộ máy đó.
Biết vị trí của gen, các nhà y học có thể sửa chữa, thay thế những gen hỏng. Đó là liệu pháp gen mà lâu nay các bác sĩ điều trị vẫn mơ ước được thực hiện. Nếu chưa thay được gen thì có thể sản xuất ra các protein là sản phẩm của gen đó, rồi đưa vào cơ thể thay thế cho các protein hỏng hoặc bị thiếu do lệch lạc chức năng gen.
Đó là những protein chữa bệnh vô giá, do chính gen lành tạo ra. Hiệu quả chữa bệnh đối với bệnh nhân rất lớn và giá trị thương mại đối với các hãng dược liệu cũng vô cùng hấp dẫn. Vì thế các hãng không tiếc kinh phí đầu tư cho các nghiên cứu này.
* Theo ông, việc các nhà khoa học thế giới giải mã hoàn tất bản đồ bộ gen người sẽ đóng góp vai trò gì trong việc nghiên cứu khoa học tại VN?
- Toàn cầu hóa về thông tin là cơ hội và thách thức cho giới khoa học nước ta. Việc nắm bắt và thông hiểu những thông tin đó, giống như trinh sát biết đọc bản đồ, sẽ làm tốt nhiệm vụ dẫn đường cho những ứng dụng vừa nêu trên, có thể tự vẽ được những bản đồ chi tiết về khu vực đặc hữu.
Ví dụ những đặc điểm về hệ gen của người VN nói chung và của 54 tộc người sống trên lãnh thổ VN, qua đó có thể định hướng cho việc phòng và chữa bệnh có hiệu quả hơn và đóng góp cho sự phát triển của khoa học.
VN cũng đang có những đề tài nghiên cứu sử dụng tế bào mầm có nguồn gốc tủy xương để chữa bệnh. Tại sao lại không dám nghĩ đến việc sửa chữa, thay thế hay bổ sung một số gen lành cho các tế bào này để đưa vào chữa các bệnh máu hoặc bệnh khác thuộc nhóm bệnh hiểm nghèo?
Tại VN có những nghiên cứu về gen người theo hướng tìm những đặc điểm nhận dạng, phục vụ công tác xác định huyết thống, xác định danh tính và nhận dạng cá thể, có những nghiên cứu đánh giá đặc điểm hệ gen các tộc người sống trên lãnh thổ VN, những nghiên cứu về biến đổi trong hệ gen người dưới tác động của các chất độc hóa học trong chiến tranh.
Nước ta cũng có một số nghiên cứu về các bệnh di truyền ở trẻ sơ sinh, trẻ em và người trưởng thành. Khoa học cần sự tích lũy kinh nghiệm, số liệu và kiến thức. Chúng ta không bỏ qua việc này mà đang có những chú ý, có thể sắp tới cần được chú trọng nhiều hơn.
* Như ông nói thì công việc còn lại sau khi giải mã hoàn tất bản đồ gen người vẫn còn rất lớn?
- Hiện nay khoa học về lĩnh vực này được gọi chung là “hậu genomic”, hay nói một cách khái quát là thời đại “omics” của khoa học sự sống. Tìm ra được chức năng sinh học của trên 50.000 gen là một việc làm đòi hỏi nhiều công sức lao động, tiền của và kiến thức chuyên gia.
Kể cả khi biết được phần lớn chức năng của chúng rồi thì việc nghiên cứu tương tác giữa chúng và tính hệ thống của chúng mới là bước quyết định.
Có thể so sánh một cách đơn giản như sau: đọc được trình tự nucleotide giống như đứa trẻ vừa xong học kỳ I của lớp 1, nghĩa là thuộc mặt các chữ cái và đánh vần được bất kỳ bài viết nào trên một tờ báo, nhưng chắc chắn đứa học trò chưa hết lớp 1 ấy chưa hiểu ý nghĩa của nhiều từ, nhiều câu và của cả bài.
Lập bản đồ gen ở trình độ hiện nay là tiến hơn một chút về việc biết được ở trang nào có bài gì, tức là hết lớp 1 biết thêm vài câu tiêu đề và số trang. Công việc còn lại là hiểu toàn bộ tờ báo.
Không những thế mà còn biên tập, tức là sửa lỗi, cắt bỏ, thêm bớt nội dung để tờ báo đảm bảo chất lượng. Con đường khoa học còn phải đi dài như con đường đứa trẻ mới xong lớp 1 phải phấn đấu để trở thành một tổng biên tập giỏi vậy.
KHIẾT HƯNG thực hiện