Gen ATM là gì? Những bệnh lý liên quan đến đột biến gen ATM

Gen ATM đóng vai trò then chốt trong cơ thể, cung cấp thông tin di truyền để tạo ra protein ATM, "nhân tố chủ chốt" điều khiển tốc độ phát triển và phân chia tế bào. Protein ATM chủ yếu hoạt động trong nhân tế bào, nơi nó góp phần quan trọng vào sự phát triển bình thường và hoạt động của nhiều hệ thống thiết yếu, bao gồm hệ thần kinh và hệ miễn dịch. Tuy nhiên, khi gen ATM bị đột biến, chức năng quan trọng này sẽ bị ảnh hưởng, dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng cho sức khỏe con người. 

Trong bài viết này sẽ cung cấp những thông tin giúp bạn đọc hiểu rõ về vai trò và tác động của gen ATM, đồng thời tìm hiểu một số bệnh lý liên quan đến đột biến gen ATM.

Gen ATM là gì?

Các gen ATM cung cấp, hướng dẫn tạo ra một protein chủ yếu nằm trong nhân tế bào, nơi này giúp kiểm soát tốc độ phát triển và phân chia của các tế bào. Protein này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển bình thường và hoạt động của một số hệ thống trong cơ thể, bao gồm cả hệ thần kinh và hệ miễn dịch.

Gen ATM có vai trò gì?

Ngoài chức năng kích hoạt sửa chữa DNA, protein ATM còn hỗ trợ tế bào nhận diện các đoạn DNA bị hư hại hoặc đứt gãy do tác nhân môi trường như hóa chất độc hại hay bức xạ. Sự đứt gãy sợi DNA cũng có thể xảy ra một cách tự nhiên trong quá trình phân chia tế bào. Khi các nhiễm sắc thể trao đổi vật chất di truyền để tạo ra tế bào mới, các sợi DNA có thể bị gãy tại một số điểm nhất định.

Protein ATM đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ thông tin di truyền bằng cách kích hoạt các enzym sửa chữa các đoạn DNA bị đứt gãy, đảm bảo sự ổn định của bộ gen. Việc sửa chữa các sợi DNA bị hư hỏng giúp duy trì sự ổn định của thông tin di truyền.

Vì gen ATM đóng vai trò quan trọng trong quá trình phân chia tế bào và sửa chữa DNA nên gen ATM đang được quan tâm trong nghiên cứu ung thư.

Những bệnh lý liên quan đến đột biến gen ATM

Đột biến gen ATM gây bệnh Ataxia-telangiectasia

Ataxia-telangiectasia (AT) là một căn bệnh di truyền hiếm gặp, đặc trưng bởi sự suy giảm chức năng thần kinh theo thời gian, dẫn đến khó khăn trong việc di chuyển và tăng nguy cơ mắc bệnh ung thư. Các triệu chứng của AT thường xuất hiện ở trẻ nhỏ. Sau khi tập đi, trẻ em mắc AT có thể bắt đầu loạng choạng và mất thăng bằng (gọi là mất điều hòa). Hầu hết những người mắc AT cuối cùng sẽ phải phụ thuộc vào xe lăn để di chuyển.

Mặc dù mắc chứng bệnh di truyền Ataxia-telangiectasia (AT), người bệnh vẫn có trí thông minh bình thường. Tuy nhiên, theo thời gian, họ có thể gặp một số vấn đề về giao tiếp và vận động. Người bệnh còn có thể gặp dấu hiệu mạch máu nhỏ dưới da và mắt giãn ra, tạo thành những đốm đỏ li ti hay còn gọi là telangiectasias.

Người bệnh thường có hệ thống miễn dịch suy yếu và dễ bị nhiễm trùng. Ngoài ra, họ còn đặc biệt nhạy cảm với bức xạ ion hóa, chẳng hạn như tia X và có khả năng làm tăng nguy cơ ung thư.

Một số nhà nghiên cứu đã xác định được rằng hàng trăm đột biến gen ATM đã gây ra chứng mất điều hòa telangiectasia. Hầu hết những người mắc chứng rối loạn này sẽ có đột biến ở cả hai bản sao của gen ATM trong mỗi tế bào. Hầu hết các đột biến này sẽ làm gián đoạn quá trình sản xuất protein, từ đó dẫn đến một protein ATM nhỏ bất thường và không có chức năng như bình thường.

Sự vắng mặt protein ATM chức năng do đột biến gen ATM dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng cho tế bào, làm tăng nguy cơ ung thư.

• Nhạy cảm với bức xạ: Tế bào thiếu protein ATM bình thường trở nên nhạy cảm hơn với tác hại của bức xạ. Bức xạ có thể gây tổn thương DNA, và protein ATM đóng vai trò quan trọng trong việc sửa chữa những tổn thương này. Khi thiếu protein ATM, các tế bào không thể sửa chữa DNA hiệu quả, dẫn đến tích tụ tổn thương và tăng nguy cơ đột biến ung thư.
• Phản ứng bất thường với tổn thương DNA: Ngoài ra, protein ATM còn tham gia vào quá trình kiểm soát điểm kiểm soát chu kì tế bào. Khi DNA bị tổn thương, protein ATM sẽ kích hoạt các cơ chế sửa chữa DNA và tạm dừng chu kỳ tế bào để đảm bảo sửa chữa hoàn tất trước khi tiếp tục phân chia. Tuy nhiên, ở các tế bào thiếu protein ATM, quá trình này hoạt động không bình thường, khiến tế bào tiếp tục phân chia dù DNA chưa được sửa chữa hoàn toàn, dẫn đến tích tụ đột biến và nguy cơ ung thư cao hơn.
• Kích thích phát triển tế bào ung thư: Thay vì kích hoạt sửa chữa DNA, protein ATM bị lỗi do đột biến có thể cho phép các đột biến tích tụ trong các gen khác. Những đột biến này có thể ảnh hưởng đến các gen kiểm soát sự phát triển và phân chia tế bào, dẫn đến tình trạng các tế bào phát triển và phân chia một cách mất kiểm soát. Loại tế bào phát triển không được kiểm soát này chính là các tế bào ung thư, hình thành các khối u và đe dọa sức khỏe của cơ thể.

Ngoài những tác động tiêu cực đến khả năng sửa chữa DNA và tăng nguy cơ ung thư, đột biến gen ATM còn có thể dẫn đến hiện tượng chết tế bào não một cách không bình thường, đặc biệt ảnh hưởng đến các tế bào trong tiểu não. Tiểu não là một phần quan trọng của não bộ, đóng vai trò chủ chốt trong việc điều phối các chuyển động. Sự mất mát các tế bào này khiến bệnh nhân có các vấn đề về cử động, đây là dấu hiệu đặc trưng của Ataxia-telangiectasia.

Ung thư bàng quang liên quan đến đột biến gen ATM

Ung thư bàng quang là căn bệnh nguy hiểm xảy ra khi các tế bào trong bàng quang phát triển bất thường và nhân lên không kiểm soát, hình thành khối u. Bàng quang là cơ quan dạng túi nằm ở vùng bụng dưới, có chức năng lưu trữ nước tiểu cho đến khi cơ thể bài tiết ra ngoài.

Ung thư bàng quang có thể gây ra các triệu chứng như: Tiểu ra máu, đau khi đi tiểu, đi tiểu nhiều lần, cảm giác muốn đi tiểu mà không được hay đau thắt lưng. Nhiều dấu hiệu, triệu chứng này không đặc hiệu, có nghĩa là chúng có thể xảy ra trong nhiều tình trạng rối loạn khác. Có thể có một hay nhiều dấu hiệu trên nhưng không bị ung thư bàng quang, có thể bị một tình trạng bệnh lý nào khác như nhiễm trùng. 

Ngoài các yếu tố nguy cơ thông thường như hút thuốc lá, tiếp xúc hóa chất và tiền sử gia đình, sự thay đổi hoặc thiếu hụt gen ATM cũng đóng vai trò quan trọng trong việc gia tăng nguy cơ và ảnh hưởng đến diễn biến của ung thư bàng quang.

Ung thư vú xảy ra do đột biến gen ATM

Ung thư vú là căn bệnh nguy hiểm xảy ra khi một số tế bào trong vú phát triển bất thường và nhân lên không kiểm soát, hình thành khối u. Mặc dù phụ nữ có nguy cơ mắc ung thư vú cao hơn nam giới, nhưng nam giới cũng không ngoại lệ.

Ở cả phụ nữ và nam giới, dạng ung thư vú phổ biến nhất là bắt đầu từ các tế bào lót trong ống dẫn sữa gây ung thư ống dẫn sữa. Ở phụ nữ, ung thư cũng có thể phát triển trong các tuyến sản xuất sữa gây ung thư tiểu thùy. Ở nam giới thường có ít hoặc không có mô tiểu thùy, vì vậy ung thư tiểu thùy xảy ra ở nam giới rất hiếm.

Trong giai đoạn đầu, ung thư vú thường không có triệu chứng đáng chú ý nào và thường không gây đau. Khi ung thư đã tiến triển, các dấu hiệu và triệu chứng có thể bao gồm: Một khối u lớn trong hoặc gần vú; có sự thay đổi về kích thước hay hình dạng của vú; tiết dịch núm vú bất thường và có thể kích ứng da, có lúm đồng tiền, mẩn đỏ hoặc nổi vảy. Tuy nhiên, những thay đổi này có thể là dấu hiệu của một bệnh lý nào đó. Vì vậy nếu gặp một trong các triệu chứng trên hãy đến bác sĩ chuyên khoa để thăm khám.

Ung thư tế bào hắc tố do đột biến gen ATM

Ung thư tế bào hắc tố, còn được gọi là u hắc tố, là một dạng ung thư da nguy hiểm phát triển từ các tế bào sản xuất melanin (sắc tố da) gọi là tế bào hắc tố. Loại ung thư này thường xuất hiện ở những vùng da ít tiếp xúc với ánh nắng mặt trời, chẳng hạn như lưng ở nam giới và chân ở phụ nữ.

Ung thư tế bào hắc tố thường xảy ra trên da nhưng có khoảng 5% trường hợp nó phát triển trong tế bào hắc tố trong các mô khác như mắt (u ác tính ở màng bồ đào), màng nhầy lót các khoang của cơ thể chẳng hạn như niêm mạc (u ác tính niêm mạc). 

Độ tuổi có thể mắc ung thư tế bào sắc tố rất đa dạng, xảy ra chủ yếu ở những người trong độ tuổi từ 50 tuổi đến 70 tuổi. Tuy nhiên hiện nay căn bệnh này ngày càng phổ biến hơn ở thanh thiếu niên. Ung thư này không được biểu hiện rõ ràng, khối u hắc tố thường có hình dạng bất thường, bờ mép xù xì, với kích thước dao động từ vài mm đến vài cm. Màu sắc của khối u cũng đa dạng, bao gồm nâu, đen, đỏ, hồng, xanh lam hoặc trắng.

Một số nghiên cứu cho rằng nguy cơ tái phát ung thư tế bào sắc tố ở những người từng mắc bệnh cao gấp 9 lần so với người bình thường. Mặc dù nguy hiểm, ung thư tế bào sắc tố có tỷ lệ sống sót cao (khoảng 90%) cho bệnh nhân được chẩn đoán và điều trị kịp thời.

Một số bệnh ung thư khác

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng, người mang bản sao đột biến của gen ATM trong tế bào có thể làm tăng nguy cơ hình thành một số bệnh ung thư khác, đặc biệt là các bệnh ung thư vú, dạ dày, bàng quang, tụy, phổi, buồng trứng,... Tuy nhiên, cần có nhiều nghiên cứu hơn để làm rõ rằng liệu các loại ung thư khác có liên quan đến đột biến gen này hay không.

Như vậy bài viết “Gen ATM là gì? Những bệnh lý liên quan đến đột biến gen ATM” cũng đã khép lại. Hy vọng những thông tin này hữu ích với bạn đọc.

Xem thêm: Bệnh lặn đơn gen là gì? Những bệnh lặn đơn gen có tỷ lệ mắc cao