Giải trình tự gen thế hệ mới (Next Generation Sequencing – NGS) là công nghệ cho phép giải mã đồng thời hàng triệu đoạn ADN trong một lần chạy, tạo ra lượng dữ liệu lớn với tốc độ nhanh và chi phí ngày càng tối ưu. NGS đang được ứng dụng rộng rãi trong y học hiện đại, hỗ trợ sàng lọc – chẩn đoán – điều trị theo hướng chính xác, cá thể hóa.
1. Các quy trình NGS phổ biến
1.1. Giải trình tự toàn bộ hệ gen (WGS)
Là kỹ thuật xác định trình tự của toàn bộ bộ gen của một cá thể. WGS cung cấp bức tranh toàn diện về biến thể di truyền, phục vụ nghiên cứu và chẩn đoán một số bệnh lý phức tạp.
1.2. Giải trình tự toàn bộ exon (WES)
Tập trung phân tích vùng exon (khoảng 1% bộ gen nhưng chứa thông tin mã hóa protein). Đây là vùng liên quan trực tiếp đến nhiều bệnh lý di truyền, đặc biệt hữu ích trong chẩn đoán bệnh hiếm và bệnh di truyền chưa rõ nguyên nhân.
1.3. Giải trình tự gen mục tiêu (Targeted Sequencing)
Chỉ phân tích một hoặc một nhóm gen liên quan đến bệnh lý cụ thể (ví dụ: panel gen ung thư di truyền). Phương pháp này giúp tăng độ tập trung, tối ưu thời gian và chi phí trong các chỉ định sàng lọc/định hướng điều trị.
2. Các ứng dụng tiêu biểu của NGS trong y học
2.1. Sàng lọc trước sinh không xâm lấn (NIPT)
NIPT phân tích ADN tự do của thai nhi lưu hành trong máu mẹ (thường từ tuần thai thứ 10), hỗ trợ phát hiện sớm một số bất thường nhiễm sắc thể như:
Bất thường số lượng nhiễm sắc thể thường: hội chứng Down (Trisomy 21), Edwards (T18), Patau (T13);
Bất thường nhiễm sắc thể giới tính: Turner (XO), Klinefelter (XXY), Jacobs (XYY), Triple X (XXX).
2.2. Xác minh quan hệ huyết thống khi mang thai
Ứng dụng phân tích ADN tự do của thai nhi trong máu mẹ từ sớm (có thể từ tuần thứ 6 theo một số quy trình), giúp xác minh quan hệ huyết thống không xâm lấn, hạn chế rủi ro so với các thủ thuật can thiệp.
2.3. Sàng lọc ung thư di truyền
Ung thư di truyền chiếm tỷ lệ nhất định trong tổng số ca ung thư. NGS có thể hỗ trợ phát hiện các đột biến gen di truyền làm tăng nguy cơ ung thư, từ đó giúp cá nhân và gia đình có kế hoạch theo dõi, tầm soát và phòng ngừa phù hợp.
2.4. Chẩn đoán bệnh di truyền hiếm gặp
NGS giúp phát hiện biến thể gen liên quan đến hàng nghìn bệnh hiếm, đặc biệt hữu ích khi người bệnh có biểu hiện không điển hình hoặc khó xác định nguyên nhân bằng các xét nghiệm thông thường. Kết quả có thể hỗ trợ bác sĩ lựa chọn hướng điều trị, tư vấn di truyền và tiên lượng.
2.5. Y học cá thể hóa (Personalized Medicine)
Dựa trên dữ liệu hệ gen của từng người, NGS hỗ trợ:
Phát hiện đột biến liên quan đến bệnh lý và cơ chế tiến triển;
Đánh giá nguy cơ đáp ứng/kháng thuốc ở một số trường hợp;
Gợi ý chiến lược điều trị theo hướng “trúng đích”, tối ưu hiệu quả và hạn chế tác dụng không mong muốn.
3. Lưu ý khi tiếp cận xét nghiệm NGS
Kết quả xét nghiệm gen cần được giải thích bởi bác sĩ/chuyên gia di truyền, vì có những biến thể chưa rõ ý nghĩa lâm sàng hoặc cần kết hợp triệu chứng, tiền sử gia đình và các xét nghiệm khác để kết luận. Người dân nên thực hiện xét nghiệm theo chỉ định chuyên môn, tránh tự làm theo thông tin truyền miệng.