Chuyển đoạn Robertson có thể gây ra những hậu quả gì?

Những đứa trẻ sinh ra mắc các hội chứng di truyền như Down, Patau, Edward có chất lượng cuộc sống kém và không phát triển toàn diện. Vì vậy việc tìm ra nguyên nhân gây ra các đột biến gen là vô cùng quan trọng, trong đó có chuyển đoạn Robertson. Tỷ lệ mắc RT trong dân số nói chung được ước tính là khoảng 1 trên 1000 cá nhân, khiến RT trở thành sự sắp xếp lại nhiễm sắc thể phổ biến nhất ở những người khỏe mạnh.

Chuyển đoạn Robertson là gì?

Chuyển đoạn Robertson (RTs) lần đầu tiên được mô tả bởi WRB Robertson vào năm 1916, trong quá trình nghiên cứu về nhiễm sắc thể của các loài châu chấu. Ông đã quan sát thấy sự hợp nhất của hai nhiễm sắc thể cùng tâm tạo thành một nhiễm sắc thể trung tâm ở các phân loài cụ thể.

Do 2 NST hợp nhất vào nhau nên tổng vật chất di truyền của người mang chuyển đoạn cân bằng không thay đổi, vì vậy sức khỏe họ hoàn toàn bình thường, chỉ được phát hiện khi làm nhiễm sắc thể đồ do hiếm muộn lâu năm, sẩy lưu thai nhiều lần do tạo giao tử mất cân bằng (Unbalanced translocations) vật chất di truyền.

Cơ chế của chuyển đoạn Robertson

Chuyển đoạn Robertson có 2 loại: Chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các nhiễm sắc thể không tương đồng và chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa chính các nhiễm sắc thể tương đồng với nhau.

Chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa các NST không tương đồng (heterologous RT)

Heterologous RT di truyền qua nhiều thế hệ với kiểu hình bình thường, tức là người mang đột biến không có đặc điểm khác biệt nhưng các thế hệ trước thường có người bị sảy thai, lưu thai nhiều lần, hoặc sinh con mắc các dị tật bẩm sinh như hội chứng Down (mang chuyển đoạn Robertson vào NST số 21).

Cơ chế chính gây chuyển đoạn là do 2 NST tâm đầu bị đứt ra ở nhánh dài vùng sát tâm động, kết hợp lại với nhau thành 1 NST có 2 tâm hoặc sự hòa nhập diễn ra trực tiếp tại vùng tâm động của 2 NST tâm đầu tạo thành 1 NST có 1 tâm duy nhất.

Người mang RTs dạng này có thể tạo 6 kiểu giao tử, khi thụ tinh với giao tử bình thường sẽ tạo thành 6 kiểu hợp tử: 1 hợp tử hoàn toàn không mang RT, 1 hợp tử có mang RT (carrier), 2 hợp tử Trisomy (thừa 1 NST, gây ra các hội chứng Down - Trisomy 21; Patau - Trisomy 13; Edward - Trisomy 18), 2 hợp tử Monosomy (thiếu 1 NST).

Tỷ lệ người mang RTs dạng này sinh được em bé là 1/3: Hoặc em bé hoàn toàn bình thường NST, hoặc em bé mang NST chuyển đoạn RT (bé vẫn khoẻ mạnh tuy nhiên cần tư vấn tiền hôn nhân).

Chuyển đoạn hòa hợp tâm giữa chính các NST tương đồng với nhau (homologous RT)

Trường hợp này rất hiếm gặp, và hầu hết được phát hiện như là đột biến de novo (đột biến mới), không di truyền. Có 2 cơ chế tạo homologous RT:

• Xảy ra trong những lần phân cắt sớm của phôi, NST tương đồng của bố và mẹ hòa hợp tâm tạo nên homologous RT.
• Homologous RT tạo thành từ sự hòa hợp tâm của NST chỉ từ mẹ hoặc chỉ từ bố do phôi dạng monosomy (thiếu 1 NST từ bố hoặc mẹ) nhờ quá trình sao chép và sửa sai sau hợp tử (postzygotic reduplication and correction) để tạo ra 1 NST dạng iso (isochromosome) mang 2 bản sao của 1 NST tâm đầu có cùng nguồn gốc từ bố hoặc mẹ. Khi cả 2 nhiễm sắc thể tương đồng của con đều được thừa hưởng chỉ từ mẹ hoặc chỉ từ bố (vì bình thường, 2 NST tương đồng được thừa hưởng từ 1 NST của bố và 1 NST của mẹ) gây nên bệnh cảnh UPD. Không phải tất cả các trường hợp UPD đều gây hại, 1 số trường hợp UPD xảy ra trên các vùng cụ thể có thể gây bệnh như UDP trên NST số 15 gây ra hội chứng Prader-Willi và Hội chứng Angelman.

RTs còn có thể xảy ra một cách tự nhiên trong quá trình giảm phân, dẫn đến tạo nên một đột biến mới (đột biến de novo, không do di truyền) trong đó cả cha và mẹ đều không mang RT. Tỷ lệ hình thành đột biến mới cao hơn khoảng một đến hai lần so với tỷ lệ xảy ra đột biến gen trội trên nhiễm sắc thể thường. Ước tính có khoảng 50% RT là đột biến mới.

Hậu quả của người mang chuyển đoạn Robertson

Ở người, có năm nhiễm sắc thể tâm đầu đã được xác định là 13, 14, 15, 21 và 22 và tất cả đều có khả năng chuyển đoạn Robertson. RTs được xem là một trong những kiểu sắp xếp lại nhiễm sắc thể phổ biến nhất, xảy ra ở 1/1000 trẻ sinh sống. Phổ biến nhất là rob(13;14) và rob(14;21) chiếm 65 - 85% gây hội chứng Patau, Down. Những trẻ bị Down, Patau, Edward mang RTs có nguồn gốc từ bố mẹ đều không liên quan đến tuổi mẹ cao. Do đó, điều quan trọng là phải xác định karyotype (nhiễm sắc thể đồ) cho trẻ em bị Down, Patau để xác định xem tình trạng di truyền của chúng là kết quả của sự không phân chia nhiễm sắc thể hay RTs. Điều này có thể dẫn đến sự tư vấn hoàn toàn khác nhau cho bố mẹ về rủi ro sinh sản trong những lần mang thai tiếp theo.

Đối với các cặp vợ chồng có một người mang RTs, khả năng vô sinh tăng gấp bảy lần so với các cặp vợ chồng không mang RTs. Nam giới vô sinh có tinh dịch đồ oligospermia (số lượng tinh trùng thấp), có nguy cơ mang RTs cân bằng cao gấp 10 lần. Điều này cho thấy rằng RTs có khả năng dẫn đến sự gián đoạn quá trình sinh tinh.

Tư vấn di truyền trước khi mang thai cho người mang chuyển đoạn Robertson về nguy cơ vô sinh, sảy hoặc lưu thai, sinh ra con dị tật liên quan đến bất thường số lượng Trisomy NST 13 (hội chứng Patau), NST 18 (hội chứng Edward), NST 21 (hội chứng Down) là hết sức quan trọng.

Biện pháp tối ưu để phòng ngừa sinh con dị tật là làm thụ tinh ống nghiệm sàng lọc phôi không mang lệch bội nhiễm sắc thể. Tuy nhiên phôi không mang lệch bội NST có thể vẫn mang chuyển đoạn robertson do giới hạn của kỹ thuật hiện tại. Vì vậy phải kiểm tra NST của con sau sinh để tư vấn di truyền cho thế hệ sau.

Trong trường hợp mang thai tự nhiên, nên thực hiện sinh thiết gai rau hoặc chọc ối ở thời điểm thai 16-18 tuần để chẩn đoán trước sinh. Đối với chuyển đoạn robertson dạng homologous, cách duy nhất để sinh ra con khỏe mạnh là xin tinh trùng hoặc xin trứng.

Chuyển đoạn Robertson có thể di truyền từ bố mẹ hoặc là đột biến mới phát sinh. Xét nghiệm nhiễm sắc thể đồ là lựa chọn rẻ tiền, có ưu điểm vượt trội trong việc phát hiện ra các cả thể mang chuyển đoạn Robertson. Các cá thể này tuy có sức khỏe hoàn toàn bình thường nhưng nên được tư vấn di truyền trước khi mang thai và sinh con để tránh sinh ra những đứa trẻ mắc các hội chứng di truyền nghiêm trọng.