Đột phá sàng lọc trước sinh: Chỉ một lần lấy máu, phát hiện hàng ngàn bệnh di truyền ở thai nhi

Cách NIFS hoạt động

Trong thai kỳ, các mảnh DNA nhỏ của thai nhi tự nhiên đi qua nhau thai và lưu thông trong máu của người mẹ. NIFS khai thác hiện tượng này bằng cách lấy mẫu máu tiêu chuẩn từ thai phụ và giải trình tự sâu lượng DNA tự do của thai nhi . Các thuật toán máy tính tiên tiến sau đó phân biệt mã gen của thai nhi với nền gen của mẹ, đồng thời phát hiện cả các biến thể di truyền từ cha mẹ lẫn các đột biến mới phát sinh tự phát (de novo) ở thai nhi . Quan trọng là, NIFS không yêu cầu mẫu riêng của người cha, giúp đơn giản hóa quy trình và mở rộng khả năng tiếp cận .

Kỹ thuật này được xây dựng dựa trên nhiều năm nghiên cứu nền tảng. Một nghiên cứu khả thi trước đó trên 51 thai kỳ, được công bố trên tạp chí New England Journal of Medicine vào năm 2023, đã chứng minh rằng có thể thực hiện sàng lọc toàn bộ hệ gen mã hóa (exome) của thai nhi một cách không xâm lấn, độ phân giải cao chỉ từ một lần lấy máu mẹ . Tóm tắt dự án do Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ (NIH) tài trợ cho thấy các nghiên cứu sơ bộ đã đạt độ nhạy 95,7% và độ chính xác 94% ở các giai đoạn thai kỳ phù hợp với xét nghiệm tiền sản .

Bước tiến vượt bậc so với các xét nghiệm không xâm lấn hiện tại

Xét nghiệm NIPT tiêu chuẩn đã có mặt trong nhiều năm và rất xuất sắc trong việc phát hiện các bất thường nhiễm sắc thể phổ biến như hội chứng Down (thể ba nhiễm sắc thể 21), hội chứng Edwards (thể ba 18) và hội chứng Patau (thể ba 13). Tuy nhiên, nó hoàn toàn không cung cấp thông tin về các rối loạn đơn gen. Khoảng trống này rất đáng kể: hàng ngàn bệnh di truyền hiếm gặp—bao gồm nhiều bệnh có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc quản lý thai kỳ, kế hoạch sinh nở và chăm sóc trẻ sơ sinh ngay lập tức—là vô hình đối với NIPT hiện tại.

Nghiên cứu xác thực NIFS cho thấy xét nghiệm này có thể xác định các rối loạn mà các sàng lọc không xâm lấn hiện có hoàn toàn bỏ sót. Trong số các bệnh mới có thể phát hiện được bao gồm hội chứng Noonan, hội chứng CHARGE, hội chứng Stickler, bệnh loạn sản sụn (achondroplasia) và hàng chục rối loạn Mendel hiếm gặp khác . Tiến sĩ Whelan lưu ý rằng NIFS bao phủ phần lớn các bệnh lý trong các bảng xét nghiệm dị tật thai nhi chính, bao gồm bảng xét nghiệm dị tật thai nhi hơn 2.500 gen của Genomics England . Đối với nhiều bệnh trong số này, việc biết được chẩn đoán trước khi sinh cho phép nhóm chăm sóc sắp xếp tư vấn chuyên khoa, lựa chọn cơ sở sinh nở an toàn nhất và bắt đầu điều trị ngay sau khi trẻ chào đời.

Độ chính xác, thời điểm xét nghiệm và yêu cầu kỹ thuật

NIFS duy trì độ chính xác cao ngay từ tuần thứ 10 của thai kỳ, một mốc thời gian phù hợp với thời điểm nhiều thai phụ thực hiện sàng lọc ba tháng đầu và siêu âm . Cửa sổ thời gian sớm này rất quan trọng vì nó cho các gia đình và bác sĩ lâm sàng thêm thời gian để đưa ra các quyết định sáng suốt. Xét nghiệm cũng có thể hoạt động với lượng DNA thai nhi cực thấp—chỉ cần 3% tỷ lệ DNA thai nhi (fetal fraction) trong tổng số DNA tự do lưu thông trong máu mẹ . Đây là một lợi thế kỹ thuật quan trọng; nhiều xét nghiệm NIPT hiện tại gặp khó khăn hoặc cho kết quả không đọc được khi tỷ lệ DNA thai nhi dưới 4%.

Lợi ích về an toàn và chi phí

Lợi ích tức thời nhất của NIFS là tính an toàn. Chọc ối và sinh thiết gai nhau (CVS) mang nguy cơ sảy thai liên quan đến thủ thuật, thường được ước tính trong khoảng 0,1% đến 1%, tùy thuộc vào kinh nghiệm của bác sĩ và quy trình cụ thể . Ngược lại, NIFS chỉ yêu cầu một lần lấy máu tĩnh mạch thông thường—một can thiệp không rủi ro cho cả mẹ và thai nhi. Bản tóm tắt dự án của NIH về NIFS tuyên bố cụ thể rằng việc tránh các thủ thuật xâm lấn này có thể giảm đáng kể chi phí chăm sóc sức khỏe trong lĩnh vực y học bà mẹ-thai nhi, vì các biến chứng từ xét nghiệm xâm lấn tạo ra các chi phí y tế phát sinh .

Giới hạn hiện tại: Chưa sẵn sàng cho lâm sàng

Bất chấp những con số đầy khích lệ, NIFS vẫn là công nghệ ở giai đoạn nghiên cứu. Tiến sĩ Whelan nhấn mạnh rằng kỹ thuật này chưa sẵn sàng cho chăm sóc lâm sàng thường quy và ông không thể đưa ra mốc thời gian cụ thể cho việc thương mại hóa . Một số rào cản vẫn tồn tại. Quy trình giải trình tự sâu và tính toán phải được tối ưu hóa thêm để giảm cả chi phí và thời gian xử lý trước khi nó có thể hoạt động như một sàng lọc lâm sàng tuyến đầu . Các thử nghiệm tiền cứu lớn hơn bao gồm các nhóm dân số đa dạng hơn cũng cần được thực hiện để xác nhận độ chính xác của xét nghiệm trên các nguồn gốc chủng tộc khác nhau, các tỷ lệ DNA thai nhi khác nhau và các kịch bản lâm sàng khác . Mục tiêu cuối cùng là một phiên bản có thể mở rộng thương mại, có thể được chỉ định sau khi siêu âm bất thường hoặc như một công cụ sàng lọc tuyến đầu rộng rãi .