Nội dung chính
Giới thiệu
Những gene nền tảng quyết định sự phát triển não đã được khai phá sâu hơn bao giờ hết. Một nhóm các nhà khoa học quốc tế do Giáo sư Sagiv Shifman (Đại học Hebrew) và Giáo sư Binnaz Yalcin (INSERM) dẫn đầu, sử dụng công nghệ CRISPR quy mô lớn để “tắt” từng gene trong tế bào gốc phôi thai và quan sát quá trình biệt hoá thành neuron.
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu được công bố trên Nature Neuroscience đã vô hiệu hoá gần 20.000 gene trong tế bào gốc phôi thai, cho phép đội ngũ theo dõi chi tiết những gene không thể thiếu cho quá trình biệt hoá thần kinh. Đây là một trong những nỗ lực toàn diện nhất nhằm lập bản đồ tính thiết yếu của gene trong phát triển não bộ.
Kết quả chính: 331 gene thiết yếu cho neuron
Nhờ cách tiếp cận “tắt gene” toàn bộ, nhóm phát hiện 331 gene cần thiết cho việc hình thành neuron. Trong số này, chỉ khoảng 100 gene đã được biết tới trước đây có liên quan tới các rối loạn phát triển thần kinh; phần còn lại là các ứng viên mới, mở rộng đáng kể danh sách mục tiêu nghiên cứu.
Gene liên quan đến tự kỷ
Đặc biệt, nhiều gene trong nhóm này hoạt động chủ yếu ở các giai đoạn sớm của phát triển tế bào tiền thân thần kinh và neuron – thời điểm mà những rối loạn tự kỷ thường xuất hiện. Giáo sư Shifman nhấn mạnh rằng thời điểm gene bị ảnh hưởng quyết định liệu biểu hiện lâm sàng sẽ hướng tới tự kỷ hay các rối loạn thần kinh khác.
Phát hiện bệnh mới liên quan đến gene PEDS1
Ngoài tự kỷ, nghiên cứu còn khai phá một bệnh lý di truyền mới liên quan đến đột biến gene PEDS1. Gene này chịu trách nhiệm sản xuất plasmalogen – một loại lipid quan trọng trong myelin. Khi PEDS1 bị bất hoạt, quá trình hình thành và di chuyển neuron bị gián đoạn, dẫn đến não nhỏ hơn và chậm phát triển nghiêm trọng. Phân tích di truyền ở hai gia đình không có quan hệ máu cho thấy trẻ em mang đột biến hiếm này đều gặp tình trạng teo não và chậm phát triển.
Ý nghĩa và triển vọng
Bản đồ “tính thiết yếu” của 331 gene không chỉ cung cấp nền tảng để hiểu sâu hơn cơ chế sinh học của tự kỷ, mà còn mở ra hướng đi mới cho chẩn đoán sớm và phát triển thuốc mục tiêu. Việc phân biệt các gene liên quan đến bệnh trội (cần một bản sao đột biến) và bệnh thể ẩn (cần cả hai bản sao) sẽ giúp bác sĩ lựa chọn chiến lược xét nghiệm di truyền chính xác hơn.
Kết luận
Những phát hiện này khẳng định vai trò then chốt của thời điểm và loại gene trong việc định hình não bộ, đồng thời cung cấp những manh mối quý giá cho các nhà nghiên cứu và lâm sư trong việc điều trị tự kỷ và các rối loạn phát triển thần kinh khác. Đọc thêm để nắm bắt chi tiết và cập nhật những bước tiến tiếp theo.