Chứng đau nửa đầu liệt nửa người gia đình (FHM), một dạng đau nửa đầu hiếm gặp và nghiêm trọng, được đặc trưng bởi tình trạng tê liệt hoặc yếu tạm thời ở một bên cơ thể trong các cơn đau. Mặc dù chứng rối loạn này có tính chất di truyền trong gia đình, nhưng các gen liên quan đến chứng đau nửa đầu đã biết chỉ giải thích được chưa đến một phần năm các trường hợp được chẩn đoán di truyền, theo Alfred L. George, Jr., MD, chủ nhiệm và Giáo sư Dược lý Alfred Newton Richards, đồng tác giả chính của nghiên cứu.
Nghiên cứu di truyền mới đã tiết lộ bằng chứng cho thấy đột biến trong gen SCN2A trước đây được cho là có liên quan đến bệnh động kinh và rối loạn phát triển thần kinh, bao gồm cả rối loạn phổ tự kỷ cũng có thể gây ra chứng đau nửa đầu liệt nửa người cả trong gia đình và lẻ tẻ. Phát hiện này mở rộng phạm vi di truyền của chứng đau nửa đầu và bổ sung vào danh sách ngày càng tăng các bệnh lý thần kinh liên quan đến rối loạn chức năng SCN2A.
Để khám phá các nguyên nhân di truyền mới của chứng đau nửa đầu liệt nửa người (FHM), các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu một gia đình lớn gồm bốn thế hệ bị ảnh hưởng bởi chứng đau nửa đầu liệt nửa người bằng cách sử dụng phân tích liên kết toàn bộ bộ gen và giải trình tự exome mục tiêu. Kết quả tìm kiếm của họ đã chỉ ra một ứng cử viên duy nhất: SCN2A, mã hóa kênh natri cổng điện thế thần kinh Nav1.2, một thành phần quan trọng của tín hiệu điện trong não.
Nhóm nghiên cứu đã xác định một đột biến hiếm gặp trong gen SCN2A, xuất hiện ở tất cả các thành viên trong gia đình bị ảnh hưởng và không có ở những người thân không bị ảnh hưởng. Để xác định xem phát hiện này có mở rộng ra ngoài một gia đình hay không, các nhà nghiên cứu đã sàng lọc thêm các gia đình khác có nhiều cá thể bị ảnh hưởng, cũng như gần 600 bệnh nhân không có quan hệ huyết thống mắc chứng đau nửa đầu liệt nửa người, những người không có đột biến trong các gen FHM đã biết.
Cuộc tìm kiếm mở rộng đó đã phát hiện thêm hai biến thể SCN2A hiếm gặp khác một trong một gia đình bị ảnh hưởng khác và một trong một trường hợp lẻ tẻ. Không có biến thể nào trong số đó từng được báo cáo trong cơ sở dữ liệu di truyền quần thể lớn, củng cố thêm lập luận rằng chúng là những biến thể di truyền gây bệnh chứ không phải là những biến thể lành tính.
Để kiểm tra xem các biến thể được xác định có làm thay đổi chức năng kênh ion hay không, các nhà khoa học đã tiến hành các thí nghiệm ghi điện sinh lý. Cả ba đột biến SCN2A đều làm thay đổi cách kênh natri phản ứng với điện áp và tốc độ kích hoạt và bất hoạt của nó - những đặc tính quan trọng quyết định cách các tế bào thần kinh hoạt động. Để tìm hiểu cách SCN2A đột biến ảnh hưởng đến các tế bào thần kinh, các nhà nghiên cứu đã tiến hành mô phỏng trên máy tính.
Các phát hiện cho thấy rằng một số đột biến SCN2A nhất định có thể làm gián đoạn hoạt động não bộ một cách có chọn lọc, dẫn đến việc cá nhân dễ bị các cơn đau nửa đầu liệt nửa người mà không gây ra tổn thương thần kinh lâu dài, nghiêm trọng hơn.
Phát hiện này đặt SCN2A vào cùng nhóm nhỏ nhưng đang phát triển các gen kênh ion có liên quan đến chứng đau nửa đầu và củng cố quan điểm rằng đau nửa đầu về cơ bản là một rối loạn về khả năng kích thích của não, George cho biết. Nó cũng mở rộng kiến thức về các bệnh liên quan đến SCN2A.
Theo George, những phát hiện này cuối cùng có thể cải thiện việc chẩn đoán và tư vấn di truyền. Nói rộng hơn, nghiên cứu này tạo thêm động lực cho những nỗ lực nhằm hiểu rõ hơn về chứng đau nửa đầu ở cấp độ phân tử kiến thức mà cuối cùng có thể cung cấp thông tin cho các liệu pháp mới. |