Gen PIK3CA là gì? Đột biến gen PIK3CA liên quan tới bệnh di truyền nào

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng đột biến gen PIK3CA có liên quan đến một vài loại bệnh ung thư. Để phát hiện tình trạng đột biến gen của khối u do gen PIK3CA gây ra cần phải có những kiến thức nhất định về loại gen và loại đột biến này. 

gen PIK3CA 

Tổng quan về gen PIK3CA 

Gen PIK3CA là gen nằm trên nhiễm sắc thể số 3. Có chức năng cung cấp hướng dẫn để tạo ra một loại protein p110 alpha. Loại protein alpha này là một tiểu đơn vị của một enzyme được gọi là phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K). 

Protein alpha được gọi là tiểu đơn vị do nó tham gia vào hoạt động của gen PI3K. Trong khi tiểu đơn vị khác được tạo ra do gen khác đang điều hòa hoạt động của enzyme.

Gen PIK3CA còn được gọi bởi các cái tên gọi khác như:

  • p110-alpha.
  • phosphatidylinositol 3-kinase, xúc tác, 10-KD, alpha.
  • phosphatidylinositol 3-kinase, xúc tác, polypeptide alpha.
  • phosphatidylinositol-4, 5-bisphosphate 3-kinase 110 kDa catalytic subunit alpha.
  • phosphatidylinositol-4, 5-bisphosphate 3-kinase và catalytic subunit alpha.
  • phosphoinositide-3-kinase, catalytic, alpha polypeptide.
  • PI3-kinase p110 subunit alpha.
  • PI3K.
  • PI3K-alpha.
  • PK3CA_HUMAN.
  • ptdlns-3-kinase subunit p110-alpha.
  • serine/threonine protein kinase PIK3CA. 

Chức năng của gen PIK3CA 

Giống như các kinase khác, PI3K sẽ thêm một nhóm protein và một nhóm phốt phát vào các protein khác thông qua quá trình phosphoryl hóa.  PI3K phosphoryl hóa các phân tử tín hiệu và kích hoạt hàng loạt các phản ứng bổ sung truyền tín hiệu hóa học trong tế bào.

Tín hiệu PI3K có vai trò vô cùng quan trọng trong các hoạt động của tế bào. Bao gồm các hoạt động như tăng trưởng và phân chia tế bào, di chuyển tế bào, sản xuất protein mới, vận chuyển vật liệu trong tế bào đồng thời đảm bảo sự tồn tại của tế bào.

Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng tín hiệu PI3K có liên quan đến điều hòa một số loại hormone và đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của các tế bào mỡ trong cơ thể. 

Gen PIK3CA liên quan tới bệnh di truyền nào?

Ung thư bàng quang

ung thư bàng quang

Các đột biến xôma nằm trên gen PIK3CA được tìm thấy trong một vài trường hợp người bệnh mắc ung thư bàng quang. Loại ung thư này sẽ xảy ra khi một số tế bào trong bàng quang có sự phát triển bất thường và phân chia tế bào mất kiểm soát. Sự mất kiểm soát khi phân chia dẫn đến hình thành khối u trong bàng quang.

Ung thư bàng quan có thể khiến cho người bệnh gặp khó khăn khi đi tiểu như đau buốt khi đi tiểu, tiểu ra máu, tiểu nhiều lần không kiểm soát, luôn có cảm giác muốn đi tiểu hoặc cảm thấy bị đau thắt lưng,

Dựa vào vị trí của khối u trong bàng quang có thể chia ung thư bàng quang thành hai loại là ung thư bàng quang không xâm lấn cơ và ung thư bàng quang xâm lấn cơ. Đột biến gen PIK3CA được tìm thấy trong khoảng một nửa các trường hợp bệnh nhân mắc ung thư bàng quang không xâm lấn cơ. Các đột biến này sẽ làm thay đổi các axit amin trong protein alpha.

Các tiểu đơn vị alpha bị thay đổi làm cho PI3K hoạt động quá mức bình thường. Khiến cho tế bào có điều kiện phát triển và phân chia không kiểm soát và hình thành ung thư bàng quang. 

Bớt thượng bì

Các đột biến gen PIK3CA được tìm thấy ở ¼ trong tổng số những người mắc bớt thượng bì. Những người mắc bớt thượng bì sẽ xuất hiện những bất thường trên da cùng các tế bào da được gọi là tế bào sừng. 

Đột biến gen PIK3A sẽ thay thế các axit amin glutamic bằng glycine tại vị trí thứ 545 của protein alpha. Vị trí này có thể là Glu545Gly hoặc là E545G. Đột biến này xảy ra khiến cho các tế bào phát triển và phân chia nhanh chóng một cách bất thường. Các tế bào da của cơ thể người bệnh khi phát triển quá mức sẽ làm hình thành các vết bớt trên bề mặt da. Những đột biến xảy ra trong tế bào da gọi là đột biến soma. Đột biến soma chỉ xảy ra trên các tế bào vết bớt.

Tuy đột biến gen PIK3CA có liên quan đến một vài loại bệnh ung thư nhưng theo như kinh nghiệm chữa trị thì những bệnh nhân bị bớt thượng bì hầu như không có nguy cơ cao để phát triển thành ung thư da.

Hội chứng Klippel – Trenaunay

hội chứng Klippel - Trenaunay

Hiện nay đã phát hiện 5 loại đột biến gen PIK3CA có thể gây ra hội chứng Klippel – Trenaunay[1]. Người bị hội chứng này sẽ có các biểu hiện như xuất hiện các vết bớt màu đỏ, các mô mềm như da, cơ và xương phát triển quá mức hoặc gặp dị dạng tĩnh mạch. 

Các đột biến gen PIK3CA thường phát sinh ngẫu nhiên trong giai đoạn phát triển trước sinh. Những thay đổi đột biến soma không di truyền. Trong quá trình phát triển, các tế bào sẽ tiếp tục phân chia và phát sinh từ tế bào bất thường sẽ mang đột biến. Cá thể tế mang các tế bào có đột biến hoặc không mang đột biến được gọi là thể khảm.

Các gen PIK3CA khi đột biến sẽ tạo ra protein alpha bị biến đổi cấu trúc. Những thay đổi này thường sẽ khiến cho PI3K hoạt động một cách bất thường, đồng thời sẽ gây ra thay đổi kích hoạt tín hiệu hóa học trong tế bào. Từ đó sẽ cho phép tế bào được phát triển và phân chia liên tục. Tăng sinh tế bào sẽ làm cho xương, mô mềm và mạch máu phát triển bất thường. 

Đột biến gen PIK3CA liên quan đến các loại ung thư nhưng đối với hội chứng Klippel – trenaunay thì người bệnh hầu như không có nguy cơ phát triển ung thư cao.

Hội chứng dị dạng mao mạch – não

Có tới 15 đột biến gen PIK3CA là tác nhân gây ra hội chứng dị dạng mao mạch – não, viết tắt là MCAP. Tình trạng này diễn ra làm hình thành sự phát triển quá mức của não và gây giãn các mạch máu nhỏ trên da. Các đột biến gây ra hội chứng dị dạng mao mạch – não tương tự như các đột biến gây ra hội chứng Klippel – Trenaunay.

Các đột biến này đều không bị di truyền từ bố mẹ sang con cái mà chúng phát sinh ngẫu nhiên trong giai đoạn phát triển sớm trước sinh. Sự phát triển đó sẽ dẫn đến hiện tượng khảm ở trẻ.

Hầu như các đột biến gen PIK3CA đều làm thay đổi các axit amin có trong protein alpha. Các đột biến này sẽ dẫn đến việc sản xuất một tiểu đơn bị alpha bị thay đổi. Thay đổi sẽ làm cho PI3K hoạt động bất bình thường.

Kết quả của hoạt động bất thường là tín hiệu không được kiểm soát cho phép các tế bào được phát triển và phân chia liên tục không ngừng nghỉ. Phân chia tế bào trong não và các mô cùng các cơ quan khác dẫn đến đặc tính phát triển quá mức của MCAP.

Đột biến gen PIK3CA là nguyên nhân gây ra một số loại ung thư nhưng đối với các bệnh nhân của hội chứng MCAP dường như không có nguy cơ phát triển thành ung thư.

Để điều trị các bệnh có nguyên nhân là do đột biến PIK3CA, các bác sĩ thường chỉ định bệnh nhân làm Xét Nghiệm Ung Thư Giai Đoạn Muộn để đưa ra phương pháp điều trị đích phù hợp nhất với giai đoạn của bệnh. 

Nguyên nhân của các bệnh ung thư

Đột biến xôma gen PIK3CA được phát hiện trong nhiều loại ung thư khác nhau. Có thể kể đến như ung thư buồng trứng, ung thư vú, ung thư phổi, ung thư não và ung thư dạ dày. Các đột biến này còn liên quan đến bệnh ung thư đại tràng và ung thư trực tràng gọi chung là ung thư đại trực tràng. Đột biến xôma gen PIK3CA sẽ làm thay đổi những axit amin trong protein alpha.

Đột biến xảy ra trong cùng một vùng làm thay thế các axit amin glutamate bằng lysine thứ 542 và 545 của protein alpha. Hai loại đột biến khác cũng xảy ra trong cùng một vùng khác, làm thay thế axit amin histidine thành arginine hoặc leucine tại vị trí 1047 của protein alpha.  

Đột biến gen PIK3CA xảy ra khiến cho một tiểu đơn vị alpha sẽ cho phép PI3K hoạt động không ngừng nghỉ làm cho tế bào phân chia không kiểm soát dẫn đến hình thành khối u. Lưu ý là đột biến gen PIK3CA có thể không tự gây ra các bệnh ung thư. Một số trường hợp ung thư do đột biến gen xảy ra trên gen PIK3CA có thể so các gen khác gây tác động khiến cho nguy cơ ung thư xảy ra.

Các tình trạng liên quan

Các đột biến gen PIK3CA thường gây ra một số tình trạng liên quan đến sự phát triển quá mức của mô. Tình trạng này gồm có phì đại bán cầu não, dị dạng mạch máu, bớt thượng bì hoặc các hội chứng bất thường về da và cột sống. Phì đại bán cầu não thường xảy ra do một bên não phát triển quá mức khiến cho người bệnh bị co giật mà thiểu năng trí tuệ.

Hội chứng cột sống (CLOVES) có nhiều đặc điểm gồm sự phát triển quá mức của mô mỡ trong bụng đi kèm với vết bớt màu đỏ trên da. Ngoài ra còn xuất hiện các bất thường về mạch máu, màu da và xương. Hiện vẫn chưa chắc chắn liệu người mắc các rối loạn này có làm cho nguy cơ ung thư bị tăng cao hay không. 

Lời kết 

CHEK Genomics hy vọng qua bài viết bạn đọc có thể nắm rõ được những kiến thức về đột biến gen PIK3CA và những căn bệnh có tác nhân gây bệnh từ loại đột biến này. Mong mọi thắc mắc của bạn đều được chúng tôi giải đáp.

Nguồn tham khảo

  • Genetic Testing Information. Pik3ca phosphatidylinositol – 4, 5 – bisphosphate 3 – kinase catalytic subunit alpha [ Homo sapiens (human) ]. Retrieved June 8, 2021 from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/5290
  • Catalog of Genes and Diseases from OMIM. PHOSPHATIDYLINOSITOL 3-KINASE, CATALYTIC, ALPHA; PIK3CA. Retrieved June 8, 2021 from https://omim.org/entry/171834
  • U.S National Library of Medicine. PIK3CA gene. Retrieved June 8, 2021 from https://medlineplus.gov/genetics/gene/pik3ca/
  • PIK3CA genephosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha PIK3CA gene: https://medlineplus.gov/genetics/gene/pik3ca/
  • https://medlineplus.gov/genetics/gene/pik3ca/https://ihope.vn/gen-pik3ca/

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.