Nuleic acid tuần hoàn (circulating nucleic acids)

Circulating nucleic acids (CNA) dùng để chỉ các nucleic acid có mặt trong huyết thanh. CNA có thể là RNA, DNA ty thể, hay DNA từ nhân tế bào. Ở cơ thể khoẻ mạnh, hàm lượng CNA huyết thanh rất thấp nhưng nếu người hay động vật bị bệnh (ví dụ như các bệnh tự miễn dịch, ung thư, ...) lượng CNA sẽ tăng lên. Khi phụ nữ hay động vật cái mang thai, có thể phát hiện các aicd nucleic bào thai trong máu của mẹ hay trong dịch ối.

CNA được mô tả lần đầu vào năm 1948 (sớm hơn cả việc công bố của Watson và Crick về cấu trúc của DNA)1. Tuy nhiên, nó không thu hút được sự được quan tâm của giới khoa học cho đến khi các phương pháp chẩn đoán và thực nghiệm liên tục phát hiện ra mối liên hệ giữa CNA với các bệnh nhiễm trùng do virus, hiện tượng tự miễn dịch, bệnh ung thư...

Ở trạng thái bình thường, CNA được cho là có nguồn gốc từ các tế bào máu. Sau khi phát hiện CNA từ các tế bào khối u, người ta bắt đầu so sánh các CNA "bình thường" hay CNA thể "hoang dại" và các CNA bệnh lý 2. Đăc biệt, mối liên hệ giữa CNA với các đột biến gene trong được nghiên cứu ngày càng nhiều như trường hợp gene N-ras trong ung thư bạch cầu cấp và K-ras trong ung thư tuyến tụy 3,4. Các kỹ thuật nghiên cứu CNA trong các bệnh nhiễm trùng, ung thư và chẩn đoán bệnh của bào thai đã cho ra đời một lĩnh vực mới ứng dụng trong y học, pháp y, nông nghiệp ....

Các đặc điểm chính của CNA "bệnh lý" bao gồm: Tính bền vững thấp, thường có sự hiện diện của các gene ung thư (như ras gene) hay gene ức chế ung thư (p53), có sự biến đổi của microsatellite và thậm chí cả những biến đổi không liên quan đến trình tự của chuỗi DNA như methyl hoá qua mức (hypermethylation).

Thay đổi trình tự gene mã hoá cho chuỗi nặng trong phân tử globulin miễn dịch được phát hiện trong máu bệnh nhân ung thư dòng lympho B, thay đổi microsatellite (thêm hay mất một allele) được phát hiện trong máu bệnh nhân mắc các loại ung thư khác nhau...

Khái niệm về CNA được mở rộng để chỉ các DNA, RNA hiện diện trong các loại dịch thể bao gồm máu, dịch bạch huyết, dịch não tuỷ, dịch ối và cả trong nước tiểu. Kỹ thuật chuẩn đoán dựa vào thông tin từ các DNA, RNA trong máu được phát triển cho các bệnh ung thư, HIV, viêm gan do virus, bệnh của thai nhi.v.v. Xenomics Inc. (Mỹ) còn phát triển kỹ thuật chẩn đoán bệnh từ thông tin của các nucleic acid trong nước tiểu. Cho đến nay, hầu hết các phòng thí nghiệm ứng dụng kỹ thuật PCR với các primer đặc hiệu để khuyếch đại các gene liên quan đến bệnh cần chẩn đoán hay các đoạn lặp lại thuộc genome của tác nhân gây bệnh 5.

Ứng dụng thông tin từ các CNA đã giúp các nhà khoa học tại Viện Thú y ĐH Goettingen (Đức) và công ty Chronix Biomedical (Mỹ) tạo bước đột phá vào năm 2005 bằng việc cho ra đời phương pháp chẩn đoán trên động vật sống (Goettingen Living Test) đối với bệnh xốp não ở bò hay bệnh bò điên 6(bệnh do sự tích tụ trong não bộ các protein sai lệch cấu trúc xoắn - misfolded protein, được gọi là prion) thông qua việc phát hiện mối liên hệ giữa CNA từ các đoạn DNA rải rác trong genome tế bào nhân chuẩn (short interspered nucleotide element (SINE) với các protein của prion có khả năng kháng protease (misfolded protease-resistant prion protein: PrPres). Khi chưa có phương pháp này, các nhà chuyên môn phải kiểm tra sự hiện diện của các PrPres tại phần sau buồng não 4 trước khi đưa thịt bò ra thị trường - một phương pháp tốn kém và nguy cơ cao (vì người cũng có khả năng bị nhiễm các prion) ...

Đến nay hướng nghiên cứu ứng dụng CNA không còn chỉ còn giới hạn đối với các bệnh do virus, ung thư và các bệnh tự miễn dịch nữa.

Hội thảo quốc tế về CNA lần thứ năm được tổ chức vào tháng 5/2007 tại thủ đô Moscow (Nga) .