Microsatellite instability là gì? Các kỹ thuật hiện đại giúp phát hiện vùng MSI

Microsatellite instability là gì? Hiện nay, việc nghiên cứu và điều trị các loại ung thư liên quan đến bất ổn vi vệ tinh với thuật ngữ là microsatellite instability đang tiếp tục phát triển mạnh mẽ. Điều này không chỉ giúp phát hiện sớm bệnh, theo dõi quá trình điều trị mà còn tạo cơ hội cho việc phát triển các phương pháp điều trị cá nhân hóa, phù hợp với đặc điểm di truyền của từng bệnh nhân mắc ung thư.

Microsatellite instability là gì?

Microsatellite instability là gì? Bất ổn vi vệ tinh (MSI) là một hiện tượng di truyền quan trọng liên quan đến sự phát triển của nhiều loại ung thư. Hiện tượng này liên quan đến sự thay đổi trong các vùng lặp lại ngắn của ADN gọi là vi vệ tinh.

Vùng vi vệ tinh thường được chia thành hai vùng chính là vùng trung tâm (the central core) và vùng rìa (the peripheral flanks). Sự thay đổi thường xảy ra chủ yếu ở vùng lõi, nơi có tính chất lặp lại cao.

Đối với các tế bào bình thường, chúng có khả năng sửa chữa những sai sót trong quá trình sao chép ADN nhờ vào cơ chế sửa chữa sai sót (mismatch repair - MMR). Tuy nhiên, trong các tế bào ung thư, sự bất ổn trong cơ chế này do các đột biến trên các gen thuộc nhóm MMR như MSH2, MSH6, MLH1 và PMS2 dẫn đến việc sửa chữa không được thực hiện hiệu quả. Kết quả là ADN sẽ không được sửa sai, hình thành những đột biến gen.

Cơ chế chính của sự bất ổn vi vệ tinh là do sự trượt (slippage) của ADN trong quá trình sao chép. Khi ADN trượt, sự khiếm khuyết trong hệ thống sửa chữa sẽ gây ra việc thêm hoặc bớt các trình tự lặp, dẫn đến sự thay đổi trong cấu trúc của vi vệ tinh.

Vậy trong ứng dụng y tế, microsatellite instability là gì? Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự bất ổn vi vệ tinh không chỉ là một hiện tượng ngẫu nhiên mà còn có vai trò quan trọng trong việc hình thành, phát triển khối u. Do đó, việc hiểu rõ về MSI có ý nghĩa quan trọng trong nghiên cứu và điều trị ung thư.

Bất ổn vi vệ tinh được phân chia thành ba nhóm chính dựa trên mức độ bất ổn: Bất ổn vi vệ tinh mức độ cao (MSI-H), mức độ thấp (MSI-L) và không có bất ổn vi vệ tinh hay vi vệ tinh ổn định (MSS).

Trong ứng dụng lâm sàng, nhóm MSI-L và MSS thường được coi là một nhóm do chúng có các đặc điểm tương đồng. Tuy nhiên, nhóm MSI-H lại có một vị thế đặc biệt, bởi vì các nghiên cứu cho thấy nhóm này có sự đáp ứng tốt hơn với các liệu pháp miễn dịch.

Nhờ vào sự phát triển trong hiểu biết về MSI kết hợp với công nghệ phát hiện, các nhà khoa học đã chứng minh rằng những bệnh nhân có MSI-H thường có khả năng đáp ứng tốt với các liệu pháp miễn dịch, mở ra hy vọng mới trong điều trị ung thư.

Kỹ thuật IHC xác định MSI

Bên cạnh thắc mắc rằng microsatellite instability là gì, nhiều người cũng quan tâm về các phương pháp tiên tiến giúp xác định hiện tượng này.

Kỹ thuật hóa mô miễn dịch (IHC) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định tình trạng bất ổn vi vệ tinh (MSI) thông qua việc đánh giá bốn protein sửa chữa sai sót (MMR) chủ yếu là MLH1, MSH2, MSH6 và PMS2. Phương pháp này cho phép phản ánh gián tiếp sự hiện diện hoặc thiếu hụt của các protein này, qua đó xác định được tình trạng MMR trong các tế bào ung thư.

Nếu một trong bốn protein này không được biểu hiện, điều đó cho thấy có sự thiếu hụt trong cơ chế sửa chữa sai sót hay còn gọi là dMMR (deficient MMR). Ngược lại, nếu tất cả bốn protein đều được biểu hiện đầy đủ, có thể kết luận rằng cơ chế sửa chữa này hoạt động bình thường, hay còn gọi là pMMR (proficient Mismatch Repair).

Phương pháp IHC được ưa chuộng vì tính đơn giản, dễ áp dụng trong thực tiễn lâm sàng. Kết quả từ xét nghiệm này có độ tin cậy cao, giúp bác sĩ đưa ra quyết định chính xác về tình trạng bệnh nhân.

Tuy nhiên, có một số trường hợp phức tạp mà dMMR không luôn tương đương với MSI-H. Ví dụ, dMMR do đột biến gen MSH6 có thể không đạt tiêu chí chẩn đoán MSI-H. Ngược lại, một kết quả dương tính với MSI-H cũng có thể do các con đường sửa chữa khác nằm ngoài bốn protein nói trên. Tình trạng này khiến cho việc chẩn đoán trở nên khó khăn hơn, có thể dẫn đến những quyết định điều trị không chính xác.

Để khắc phục vấn đề này, nhiều nghiên cứu đã đề xuất việc kết hợp giữa hóa mô miễn dịch MSI và phân tích ở mức độ phân tử. Việc này nhằm tăng tính chính xác trong việc xác định tình trạng bất ổn vi vệ tinh.

Bằng cách sử dụng các kỹ thuật phân tích phân tử để bổ sung cho kết quả từ IHC, bác sĩ có thể có cái nhìn rõ ràng hơn về tình trạng MSI của bệnh nhân, từ đó đưa ra phương pháp điều trị phù hợp nhất.

Giải trình tự gen thế hệ mới phát hiện MSI

Trong những năm gần đây, sự phát triển của công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS) đã mở ra một kỷ nguyên mới trong việc đánh giá, phát hiện các yếu tố liên quan đến ung thư. Phương pháp NGS cho phép nhà nghiên cứu tiến hành đánh giá đồng thời nhiều yếu tố quan trọng, bao gồm tình trạng bất ổn vi vệ tinh (MSI), đột biến các gen liên quan đến quá trình sửa chữa sai sót (MMR) và tải trọng đột biến khối u (TMB - Tumor Mutational Burden).

Một trong những bước tiến nổi bật trong việc áp dụng NGS để phát hiện MSI là sự ra đời của chương trình IMPACT (Integrated Mutation Profiling of Actionable Cancer Targets). Ngoài IMPACT, gần đây FDA cũng đã cấp phép cho Foundation One CDX, một xét nghiệm NGS khác, được sử dụng trong việc đánh giá MSI.

Sự phát triển của NGS đã mở rộng khả năng nghiên cứu và chẩn đoán ung thư, giúp nhà khoa học hiểu rõ hơn về các biến thể gen cùng cơ chế bệnh lý. Với khả năng phát hiện đồng thời nhiều yếu tố, NGS đang dần trở thành tiêu chuẩn vàng trong việc đánh giá tình trạng di truyền của ung thư.

Bằng cách sử dụng NGS, bác sĩ có thể đưa ra phác đồ điều trị phù hợp, dựa trên đặc điểm di truyền của từng bệnh nhân, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị giúp cải thiện chất lượng cuộc sống cho người bệnh.

Phương pháp PCR-based methods

Phương pháp PCR-based là một trong những kỹ thuật phổ biến trong việc xác định tình trạng bất ổn vi vệ tinh (MSI) trong các tế bào ung thư. Kỹ thuật này dựa trên nguyên tắc so sánh tình trạng vi vệ tinh của tế bào u và tế bào bình thường trong cùng một mẫu mô.

Thông qua việc phân tích sự khác biệt trong cấu trúc di truyền giữa hai loại tế bào này, nhà nghiên cứu có thể xác định liệu có sự tồn tại của bất ổn vi vệ tinh hay không.

Viện Quốc gia về Ung thư (National Cancer Institute) đã khuyến cáo việc sử dụng hai trình tự lặp đơn nucleotide, BAT-25 và BAT-26, cùng với ba trình tự lặp đa nucleotide, D2S123, D5S346 và D17S250 như các marker để đánh giá tình trạng MSI. Theo quy định, sự bất ổn định của một vùng được gọi là MSI-L, trong khi sự bất ổn định của hai vùng trở lên được gọi là MSI-H. Phương pháp này cho phép đánh giá trực tiếp tình trạng ổn định của vi vệ tinh và đã được công nhận là một công cụ hữu ích trong chẩn đoán, điều trị ung thư.

Thông qua bài viết trên, Nhà thuốc Long Châu xin gửi giải đáp thắc mắc của độc giả rằng “Yếu tố microsatellite instability là gì?”. Các kỹ thuật hiện đại giúp xác định MSI là công cụ quan trọng trong việc xác định tình trạng bất ổn vi vệ tinh, góp phần nâng cao khả năng chẩn đoán, từ đó mở ra những hy vọng mới trong việc quản lý, điều trị ung thư cho bệnh nhân.