Với sự tiến bộ của khoa học hiện đại, các phân mảnh DNA tự do trong máu (cell-free DNA – cfDNA) đã trở thành một dấu ấn sinh học quan trọng, mở ra nhiều hướng đi mới trong chẩn đoán và điều trị bệnh. Các xét nghiệm phân tích cfDNA không chỉ giúp tối ưu hóa các phương pháp chẩn đoán hiện tại mà còn mở ra cơ hội phát triển nhiều công nghệ y học tiên tiến trong tương lai.
cffDNA (cell-free fetal DNA) – DNA tự do có nguồn gốc từ thai phóng thích từ bánh nhau và ctDNA (circulating tumor DNA) – DNA tự do giải phóng từ khối u là dạng DNA tự do được ứng dụng rộng rãi nhất và ngày càng chứng minh được giá trị ứng dụng trong thực hành lâm sàng.
DNA tự do trong tế bào (cfDNA) là các mảnh DNA ngoại bào có chiều dài từ 120–220 bp. cfDNA có thời gian bán hủy ngắn, dao động từ 4 phút đến 2 giờ. Chúng có thể được tìm thấy trong nhiều loại dịch cơ thể, chẳng hạn như máu, nước tiểu hoặc dịch não tủy. Trong điều kiện bình thường, cfDNA có thể được giải phóng từ quá trình chết theo chu trình tế bào, hoại tử, tự chế tiết…Trong huyết tương, cfDNA có nguồn gốc chủ yếu từ các tế bào máu như tế bào bạch cầu hạt (32%), tiền thân hồng cầu (30%), tế bào lympho (12%), tế bào đơn nhân (11%), tế bào nội mô mạch máu (9%) và tế bào gan (1%) [5]. Cũng có thể đến từ các tế bào mô, tế bào mỡ, tế bào u ở những bệnh nhân có khối u và tế bào nhau thai ở phụ nữ mang thai. cfDNA có thể tăng lên trong hoạt động sinh lý bình thường như tập thể dục, hoặc trong các quá trình bệnh lý làm tăng chết tế bào như như viêm, nhiễm trùng huyết hoặc nhồi máu cơ tim [3].
DNA tự do thai nhi (cffDNA) là vật liệu di truyền được nhau thai giải phóng và lưu thông trong máu của phụ nữ mang thai. Từ khoảng thai bốn tuần tuổi, một lượng nhỏ DNA thai nhi được giải phóng khỏi nhau thai, chiếm 5–20% tổng số cfDNA lưu thông trong huyết tương của mẹ và tăng lên trong suốt thai kỳ. cffDNA phản ánh cấu tạo di truyền của thai nhi và đóng vai trò là một dấu ấn sinh học mới có thể cung cấp thông tin về nhau thai và có khả năng được sử dụng để dự đoán các vấn đề lâm sàng [4]
ctDNA (circulating tumor DNA) là các DNA mạch đơn hoặc mạch kép, tồn tại trong huyết tương hoặc huyết thanh, được giải phóng từ các tế bào ung thư vào máu. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng ctDNA xuất phát từ quá trình tế bào chết theo chu trình, hoại tử hay được chủ động phóng thích vào dòng máu. Trung bình, kích thước của ctDNA thay đổi từ các đoạn nhỏ gồm 70–200 cặp bazơ đến các đoạn lớn lên tới 21 kb. ctDNA mang thông tin di truyền đặc trưng của tế bào ung thư, dựa vào việc định danh và định lượng các đột biến có trong tế bào ung thư (không xuất hiện ở tế bào bình thường) có trong máu bệnh nhân ung thư giúp các bác sĩ lâm sàng lựa chọn phác đồ điều trị và theo dõi hiệu quả điều trị.
cfDNA, cffDNA và ctDNA đều mang những đặc điểm di truyền riêng. Các kỹ thuật sinh học phân tử nói chung và giải trình tự gen thế hệ mới nói riêng giúp nhận diện và phân tích các đặc điểm của cfDNA ứng dụng vào thực hành y khoa không chỉ giúp nâng cao hiệu quả chẩn đoán mà còn mở ra triển vọng mới trong điều trị cá thể hóa. cffDNA đã mở ra hướng đi an toàn và hiệu quả cho sàng lọc trước sinh không xâm lấn, trong khi ctDNA trở thành dấu ấn sinh học mạnh mẽ trong sàng lọc, lựa chọn phác đồ điều trị và theo dõi hiệu quả điều trị cho các bệnh nhân ung thư.
