Cả hai từ tiếng Việt trên tôi đều đã gặp trong các tài liệu tiếng Việt, dù cùng một gốc tiếng Anh. Nhưng tôi đang cảm thấy ngạc nhiên khi cùng sinh viên Y1 của Học viện dượt qua một phần môn sinh học, vì bạn ý không biết gì về khái niệm này. Thế mà trên mạng lại sẵn có một tài liệu của Lê Đình Lương, từ 2009, viết giáo trình di truyền học cho PTTH, nhằm cập nhật kiến thức. Thôi thì cứ đăng lại ở đây, vì đây là kiến thức cơ sở cần thiết. Bài đăng lại có lược bỏ, chỉ giữ những kiến thức mà sẽ phục vụ cho module can thiệp đa ngành mà blog này hướng đến.
MỞ ĐẦU
Chúng ta đang bị cuốn hút và phần nào đang thật sự tham gia vào một cuộc cách mạng khoa học công nghệ mà thật ra đã được dự đoán trước từ những năm bảy mươi của thế kỷ XX vừa qua. Nhưng loài người vẫn bị bất ngờ vì những thành tựu nối tiếp thành tựu ngày càng dồn dập làm tăng quá nhanh tốc độ của cuộc cách mạng đó – cách mạng công nghệ sinh học hiện đại mà hạt nhân là di truyền học – lĩnh vực khoa học đã đạt tới một tầm cao lý thuyết đủ để trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp, phục vụ hết sức hiệu quả cho các nhu cầu hàng ngày của thực tiễn xã hội, không phải chỉ của các nước phát triển mà cho cả các nước nghèo như nước ta. Điều đặc biệt và rất đặc thù ở đây là cuộc cách mạng này đã và đang tạo ra những cơ hội lớn và rất hiếm có để cho các nước nghèo có thể rút ngắn khoảng cách với các nước giàu trong việc phát triển khoa học này, nếu chúng ta biết chớp lấy và tận dụng tốt những cơ hội.
Các khái niệm về “gen”, “ADN”, mới ngày nào còn mang nặng tính hàn lâm, lý thuyết xa vời, thì giờ đây các sản phẩm từ chúng đã bày bán trên các sạp ở chợ trên khắp các châu lục. Việc thao tác ADN, các kỹ thuật di truyền phân tử – một hệ thống các phương pháp kết hợp những thành tựu khoa học lớn được giải thưởng Nobel, giờ đây đang được sử dụng phổ biến trên khắp thế giới, trong đó có nhiều phòng thí nghiệm ở nước ta, để phục vụ những nhu cầu thực tiễn đa dạng.
Ngày 12-2-2001 toàn bộ trình tự hệ gen người đã được xác định và công bố, mở ra một thời kỳ phát triển mới của di truyền học trên đối tượng con người.
Trung tâm của di truyền học là gen
Từ cuối thập kỷ 60 của thế kỷ XX xuất hiện một công nghệ cao bắt nguồn từ di truyền học hiện đại gọi là kỹ thuật di truyền. Nó đã phát triển với tốc độ thần kỳ và đạt tới điểm mà hiện nay trong nhiều phòng thí nghiệm trên toàn thế giới kỹ thuật này đã trở thành công việc hàng ngày: từ tách chiết đoạn ADN đặc thù của một hệ gen của một sinh vật đến việc xác định trình tự bazơ và đánh giá chức năng của nó.
Nguyên lý cơ bản của kỹ thuật này khá đơn giản. Cơ sở của công nghệ là thông tin di truyền mã hoá trong ADN, tồn tại ở dạng các gen. Thông tin này có thể sửa đổi theo nhiều cách khác nhau để đạt tới những mục tiêu nhất định trong nghiên cứu lý thuyết, ứng dụng và trong y học. Có 4 lĩnh vực chủ yếu sử dụng thao tác di truyền là:
– Nghiên cứu lý thuyết về cấu trúc và chức năng của gen;
– Sản xuất các protein hữu ích bằng các phương pháp mới, dựa trên chức năng của gen;
– Tạo ra các thực vật, động vật và vi sinh vật chuyển gen;
– Xét nghiệm ADN để xác định đặc trưng cá thể và chẩn đoán bệnh di truyền và bệnh nhiễm trùng…
Như vậy, trung tâm của di truyền học là GEN. Trên cơ sở hiểu biết rõ cấu trúc, chức năng và qui luật vận động của chúng con người đang ngày càng làm chủ công nghệ điều khiển sự sống của muôn loài theo hướng mong muốn.
Gen chủ yếu nằm trên các nhiễm sắc thể
Tất cả các sinh vật đều cấu thành từ các tế bào. Các phản ứng hóa học diễn ra bên trong các tế bào gọi là quá trình trao đổi chất. Thông tin di truyền cần thiết để duy trì các tế bào tồn tại và sản sinh ra các tế bào mới được tàng trữ trong nhân tế bào các sinh vật. Thông tin di truyền được truyền từ một thế hệ sang thế hệ tiếp theo.
Nhân tế bào có chứa thông tin di truyền (ADN) là trung tâm điều khiển của tế bào. ADN được bọc gói thành các nhiễm sắc thể. Việc tổng hợp (sao chép) ADN và tổng hợp (phiên mã) ARN tương ứng diễn ra bên trong nhân. Phiên mã là bước đầu tiên trong quá trình biểu hiện của thông tin di truyền và là hoạt động trao đổi chất chủ yếu của nhân tế bào.
Mỗi gen, tức mỗi đơn vị thông tin di truyền là một đoạn ADN mà thông tin của nó được thể hiện trong một ngôn ngữ chỉ bao gồm 4 chữ cái, mỗi chữ là một bazơ nitơ. Thông tin lưu trữ trong các sợi ADN sau đó thể hiện trong trình tự của một loại polymer sinh học khác, đó là protein.
Công trình tế bào học cuối những năm 1800 đã chứng minh rằng mỗi cơ thể sống có một bộ nhiễm sắc thể đặc thù nằm trong mỗi tế bào. Cùng thời gian đó các nghiên cứu hóa sinh học đã cho thấy rằng vật liệu cấu tạo nên các nhiễm sắc thể bao gồm ADN và protein. Công trình của Avery và Hershey, trong những năm 1940 và 1950, đã chứng minh rằng ADN là phân tử di truyền.
Các công trình hoàn thành vào những năm 1960 và 1970 đã cho thấy, mỗi nhiễm sắc thể là một cấu trúc chỉ gồm một sợi ADN liên tục và rất dài. Ở sinh vật bậc cao các protein cấu trúc, mà một số trong đó là histon, đóng vai trò giá đỡ giúp cho ADN có cấu trúc nhiễm sắc thể chặt chẽ.
Con đường từ gen đến tính trạng
Phần tổng kết dưới đây về những quá trình tham gia vào việc chuyển thông tin từ ADN sang các protein dùng để xây dựng cơ thể chúng ta. Đôi khi quá trình này được gọi là Thuyết trung tâm của di truyền học.
– Sao chép là quá trình ADN tự copy mình để chuyển sang tế bào mới trong khi phân chia (nhân lên) của tế bào.
– Phiên mã là quá trình trình tự ADN (các nucleotid) trong gen được sử dụng để tạo ra sợi mARN (ARN thông tin) giống nó, sau đó sợi này được dùng để điều khiển việc tổng hợp protein.
– Dịch mã là quá trình mà ở đó trình tự của mARN được dùng để hướng dẫn việc xây dựng trình tự axit amin trong protein. Sự cố xảy ra ở bất cứ quá trình nào trong số kể trên đều có thể dẫn đến sự phá vỡ chức năng bình thường của gen và dẫn tới bệnh tật.
Các proteins có vai trò vô cùng to lớn và đa dạng trong cơ thể. Chúng có trách nhiệm vận chuyển, lưu giữ và xây dựng khung cấu trúc của các tế bào. Chúng tạo ra kháng thể, bộ máy enzym để xúc tác các phản ứng hóa sinh học cần thiết cho các hoạt động trao đổi chất. Cuối cùng, các protein là thành phần quan trọng trong nhiều hormon, và các protein co bóp có nhiệm vụ co bóp các cơ và sự vận động của tế bào.
Gen có thể bật và tắt
Qua cơ chế phân bào mà chúng ta sẽ tìm hiểu ở phần sau của tài liệu này, hầu như tất cả các tế bào của một cơ thể đều mang cùng một bộ gen giống nhau. Nếu như tất cả các gen đó cùng hoạt động với mức độ như nhau trong suốt thời gian tồn tại của cơ thể, từ khi hình thành hợp tử trong bụng mẹ đến khi sinh ra và mất đi, thì hình dạng, mới chỉ nói về hình dạng, của tất cả chúng ta đều giống nhau và giống như một quả bóng (hình cầu). Nhưng thực tế đã không diễn ra như vậy. Những gen khác nhau ở những mô và tế bào khác nhau có thể hoạt động chức năng với cường độ khác nhau trong những thời gian khác nhau. Nói cách khác, các gen không sản xuất ra tất cả protein của chúng vào mọi lúc, việc sản xuất protein chịu một sự điều khiển nào đó. Các nhà nghiên cứu Pháp lần đầu tiên đã làm sáng tỏ cơ chế điều hòa hoạt động gen trên đối tượng vi khuẩn gọi là cơ chế biểu hiện gen phân hóa (differential gene expression).
Thí nghiệm đó như sau: Khi có đường lactose trong môi trường thì vi khuẩn E. coli mở toàn bộ nhóm gen để chuyển hóa đường. Các nhà nghiên cứu phát hiện thấy lactose đã loại bỏ một nhân tố ức chế khỏi ADN. Sự loại bỏ nhân tố ức chế đã bật điện cho việc sản xuất của gen.
Gen tạo ra nhân tố ức chế gọi là gen điều hòa. Phát minh này đã làm thay đổi quan niệm trước đó về sự phát triển của sinh vật bậc cao. Các tế bào không những có kế hoạch di truyền dùng cho các protein cấu trúc trong ADN của chúng mà còn có cả chương trình điều hòa di truyền để biểu hiện các kế hoạch nói trên.
Các chi tiết của chương trình điều hòa được nghiên cứu trên đoạn lac operon – đơn vị điều hòa của gen. Sơ đồ nguyên lý hoạt động của operon trình bày ở dưới.
Các gen khác nhau hoạt động trong các tế bào khác nhau
Tất cả các tế bào trong cơ thể đều mang một bộ gen giống nhau chứa thông tin di truyền đầy đủ. Nhưng chỉ khoảng 20% gen biểu hiện ở mỗi thời điểm cụ thể. Các protein khác nhau được tạo ra ở các tế bào khác nhau phù hợp với chức năng của tế bào. Sự biểu hiện của gen được kiểm soát và điều hòa chặt chẽ.
Phần lớn sinh vật có cơ thể bao gồm nhiều loại tế bào khác nhau được chuyên hóa để thực hiện những chức năng khác nhau. Chúng được gọi là các tế bào biệt hóa, khác với các tế bào gốc. Tế bào gan chẳng hạn, không có các nhiệm vụ hóa sinh như các tế bào thần kinh. Vậy là mỗi tế bào của cơ thể có cùng một cấu trúc di truyền, nhưng những loại tế bào khác nhau làm cách nào để có những cấu trúc khác nhau và chức năng hóa sinh khác nhau như thế? Vì chức năng hóa sinh được xác định bởi các enzym (protein) đặc hiệu, nên những bộ gen khác nhau phải được bật và tắt ở các loại tế bào khác nhau. Đó là cách các tế bào phân hóa.
Quan niệm này về sự biểu hiện đặc thù tế bào của gen đã được chứng minh bằng các thí nghiệm lai – những thí nghiệm có thể xác định các mARN duy nhất có trong mỗi loại tế bào. Gần đây, các phép thử ADN và các chip gen đã tạo điều kiện sàng lọc nhanh chóng tất cả hoạt động gen của một sinh vật. Do vậy, sự biểu hiện đồng thời của các gen khi phản ứng với các nhân tố bên ngoài có thể được sử dụng và xét nghiệm.
Các gen có thể được cắt, ghép, sửa đổi
Sự tiến bộ trong bất kỳ lĩnh vực khoa học nào đều phụ thuộc vào những kỹ thuật và phương pháp hiện có, có khả năng mở rộng phạm vi và đạt độ chính xác cao của các thí nghiệm cần thực hiện. Trong hơn 50 năm qua điều đó đã được minh chứng một cách hết sức ngoạn mục làm nổi bật lên lĩnh vực di truyền học phân tử – nòng cốt của Công nghệ sinh học hiện đại. Lĩnh vực này phát triển hết sức nhanh chóng đạt tới điểm mà ngày nay trong rất nhiều phòng thí nghiệm trên toàn thế giới việc nghiên cứu gen đã trở thành thực tế sôi sục hàng ngày, bao gồm tách chiết đoạn ADN đặc thù từ hệ gen của một sinh vật, xác định trình tự các bazơ và đánh giá chức năng của nó. Điều đặc biệt ấn tượng là công nghệ này hết sức dễ dàng sử dụng đối với từng cá nhân nhà khoa học mà không cần đến những thiết bị qui mô cũng như nguồn tài chính lớn ngoài tầm với của các phòng nghiên cứu được trang bị vừa phải.
Mặc dù có rất nhiều kỹ thuật phức tạp và đa dạng liên quan, nhưng nguyên lý cơ bản của thao tác di truyền lại khá đơn giản. Quan điểm chung mà các công nghệ dựa vào là thông tin di truyền được mã hóa trong ADN và được bố trí ở dạng các gen, là nguyên liệu nguồn có thể được thao tác theo nhiều cách khác nhau nhằm đạt tới những mục tiêu cụ thể.
Sau đây là những phương pháp và công nghệ chủ yếu dùng hàng ngày tại các phòng thí nghiệm di truyền học hiện đại:
Tách chiết ADN. Bước đầu tiên cần thực hiện để có được ADN mong muốn phù hợp với mục tiêu thí nghiệm. Nguyên lý chung giống nhau, tuy có khác biệt nhỏ ở 3 loại đối tượng khác nhau: động vật, thực vật và các tế bào nhân sơ như vi khuẩn.
Các phương pháp lai phân tử. Dựa trên tính chất bổ trợ giữa 2 sợi ADN mạch kép hoặc giữa sợi ADN và ARN có thể có các phương pháp Southern blotting, Northern blotting và lai tại chỗ (including fluorescent in situ hybridization – FISH). Các kỹ thuật lai cho phép tách biệt các gen quan tâm từ một hỗn hợp gồm nhiều đoạn ADN, ARN hoặc cả hai loại.
Sửa đổi ADN bằng enzym. Dựa vào đặc tính hoạt động đặc hiệu của các enzym lên ADN người ta có thể cắt ADN tại những điểm mong muốn (enzym giới hạn), sau đó có thể nối các đoạn ADN lại với nhau bằng enzym ADN ligase, tạo nên đoạn ADN có thành phần và nguồn gốc khác nhau, thuật ngữ chuyên môn gọi là ADN tái tổ hợp. Ngoài ra, còn nhiều loại enzym khác có đặc thù hoạt động khác trên ADN như phân hủy ADN từ một đầu nhất định, hay từ giữa sợi ADN ra ngoài – Nói chung, ngày nay trong tay các nhà khoa học có những công cụ phong phú để tạo ra các đoạn ADN mang những chức năng cần thiết cho các nhu cầu đa dạng của con người.
Gắn vào vector. Để chuyển ADN được tạo ra bằng các phương pháp trên, thường cần gắn ADN đó vào các cấu trúc ADN mạch vòng nhỏ gọi là plasmid, cosmid hay một loại virut, tựa như đưa hàng lên xe để chuyển đi. Sau đó nhân số lượng các vector lên để sẵn sàng cho các thí nghiệm chuyển gen đến cá thể vật chủ thích hợp. Do vậy kỹ thuật này thường gọi là tách dòng gen.
Tách dòng gen được sử dụng trong các lĩnh vực sau: nhận dạng gen đặc hiệu, lập bản đồ hệ gen, sản xuất các protein tái tổ hợp, và tạo ra các sinh vật chuyển gen (GMO).
Phản ứng chuỗi trùng hợp (PCR). Là kỹ thuật không thể thiếu trong các phòng thí nghiệm di truyền học hiện đại. Bản chất của phương pháp là cho phép nhân lên hàng triệu lần đoạn ADN quan tâm chỉ trong vòng hơn một giờ đồng hồ. GS. James Watson, người cùng Francis Crick tìm ra cấu trúc không gian chuỗi xoắn kép của ADN đã nhận xét: “Kỹ thuật PCR đã cách mạng hóa công nghệ sinh học”. Đặc biệt đối với các nước nghèo như nước ta, kỹ thuật này đã tạo ra cơ hội ngàn năm có một để rượt đuổi các nước tiên tiến, do không cần đầu tư lớn mà vẫn làm được khoa học và công nghệ ở mức độ cao.
Phương pháp PCR do Kary Mullis phát minh vào giữa những năm 1980, dựa trên những nguyên lý tổng hợp ADN tự nhiên trong tế bào và gồm các bước sau: 1) Tách sợi ADN mạch kép thành 2 sợi đơn bằng nhiệt độ cao, để mỗi sợi đơn có thể làm khuôn để tổng hợp các sợi mới; 2) Gắn 2 đoạn mồi (các đoạn ADN ngắn có chiều dài từ 18 – 30 nucleotid) vào 2 sợi ADN khuôn ở nhiệt độ thích hợp; 3) Tổng hợp 2 sợi ADN mới bắt đầu từ vị trí 2 mồi trên đã gắn vào ở một nhiệt độ khác. Các bước này được lặp lại 20-40 lần và một đoạn ADN mới nằm giữa 2 mồi được tổng hợp.
Ứng dụng của PCR 1. Chẩn đoán bệnh trong di truyền y học, vi sinh vật y học và y học phân tử. 2. Định typ HLA trong ghép tạng. 3. Phân tích ADN trong vật liệu cổ sinh. 4. Xác định đặc trưng cá thể trong hình sự và trong xét nghiệm huyết thống. 5. Chuẩn bị mẫu dò các axit nucleic. 6. Sàng lọc dòng và xây dựng bản đồ. 7. Nghiên cứu đa dạng di truyền của các loài.
Giải trình tự ADN. Một công nghệ cho phép giải trình tự trực tiếp các đoạn ADN thay vì cố gắng tìm ra trình tự các gen, trình tự đột biến ADN và các gen mới bằng các phương pháp truyền thống như phân tích RFLP, nhiễm sắc thể di chuyển hay thậm chí các thí nghiệm tải nạp, tiếp hợp ở vi khuẩn. Ngày nay giải trình tự ADN đã đạt đến giai đoạn tự động hóa và được sử dụng hàng ngày trong nhiều phòng thí nghiệm cho nhiều mục đích khác nhau.
Ngoại di truyền (Epigenetics) là một cách điều khiển hoạt động gen hiệu quả
Ngoại di truyền là lĩnh vực nghiên cứu những thay đổi di truyền trong biểu hiện gen mà không thay đổi trong trình tự ADN. Các nghiên cứu đã cho thấy rằng các cơ chế ngoại di truyền cung cấp thêm một tầng kiểm soát phiên mã cho phép điều hòa cách thức mà gen biểu hiện. Các cơ chế này là các hợp phần then chốt trong sự phát triển và sinh trưởng bình thường của tế bào. Các bất thường ngoại di truyền đã phát hiện thấy là những nhân tố gây ra ung thư, rối loạn di truyền và các hội chứng nhi khoa. Chúng cũng có thể là những nhân tố góp phần vào các bệnh tự miễn dịch và lão hóa. Bài này sẽ giới thiệu những nguyên lý cơ bản của các cơ chế ngoại di truyền và sự góp phần của chúng cho sức khỏe con người cũng như những hậu quả lâm sàng của các sai lệch ngoại di truyền. Bài cũng sẽ đề cập việc sử dụng con đường ngoại di truyền trong các cách tiếp cận mới đối với chẩn đoán và điều trị có định hướng thông qua phổ lâm sàng.
Lĩnh vực mới này sẽ có ảnh hưởng rộng lớn đến y học, đặc biệt đối với việc nghiên cứu các biến đổi di truyền trong chức năng gen mà không biến đổi trình tự ADN. Lĩnh vực phát triển rất nhanh này đang tạo ra những cơ hội mới hết sức hấp dẫn cho chẩn đoán và điều trị các rối loạn lâm sàng phức tạp. Nguyên lý cơ bản của ngoại di truyền là hiện tượng methyl hóa ADN và việc sửa đổi histon.
(A) Sơ đồ sửa đổi ngoại di truyền Các sợi ADN cuộn gói xung quanh các khối bát phân histon, tạo ra các thể nhân (nucleosome), cấu trúc này được tổ chức thành chromatin – đơn vị vật liệu cấu thành nhiễm sắc thể. Quá trình sửa đổi histon đặc hiệu điểm và thuận nghịch diễn ra tại nhiều điểm thông qua acetyl hóa, methyl hóa và phosphoryl hóa. Methyl hóa ADN xảy ra tại vị trí 5 của các gốc cytosin trong một phản ứng được xúc tác bởi các enzym ADN methyltransferases (DNMTs). Đồng thời, những sửa đổi này cung cấp một dấu hiệu (signature) ngoại di truyền riêng biệt có tác dụng điều hòa cấu trúc chromatin và biểu hiện gen.
(B) Sơ đồ thay đổi thuận nghịch trong cấu trúc chromatin ảnh hưởng đến biểu hiện gen: các gen được biểu hiện (bật) khi chromatin mở (hoạt động), và chúng bị bất hoạt (đóng) khi chromatin bị cô đặc (câm). Trên hình các vòng trắng là các cytosin không bị methyl hóa; các vòng đỏ là các cytosin bị methyl hóa.
Hậu quả lâm sàng của các sai lệch ngoại di truyền và các cơ chế điều hòa chịu ảnh hưởng của ADN qua suốt thời gian sống của con người. Ngay lập tức sau thụ tinh, hệ gen của người bố nhanh chóng bị demethyl hóa ADN và sửa đổi histon. Hệ gen của mẹ thì demethyl hóa từ từ, và tất nhiên một làn sóng methyl hóa mới của phôi được khởi đầu tạo dựng một kế hoạch chi tiết cho các mô của phôi đang phát triển. Kết quả là mỗi tế bào có một mẫu hình ngoại di truyền của riêng nó được duy trì nghiêm ngặt để điều hòa sự biểu hiện gen cần thiết. Những dao động trong các mẫu hình được bố trí chặt chẽ này của quá trình methyl hóa ADN và sửa đổi histon có thể dẫn đến những rối loạn bẩm sinh và những hội chứng thai nhi đa hệ thống hoặc những con người tiềm ẩn trạng thái bệnh tật như ung thư rải rác và các rối loạn suy thoái thần kinh.
Lão hóa Cả việc tăng cường hoặc thuyên giảm trong quá trình methyl hóa ADN đều liên quan tới quá trình lão hóa. Các bằng chứng tích lũy cho đến nay cho thấy những thay đổi methyl hóa phụ thuộc tuổi tham gia vào sự phát triển các rối loạn thần kinh, tính tự miễn dịch và ung thư ở những người già. Những biến đổi methyl hóa diễn ra theo tuổi có thể bao gồm việc bất hoạt các gen liên quan ung thư. Ở một số mô mức độ cytosin bị methyl hóa tăng cao trong các tế bào đang lão hóa và quá trình demethyl hóa này có thể kích thích tính bất ổn định của nhiễm sắc thể gây ra những tái cấu trúc làm tăng nguy cơ ung thư. Trong các mô khác như ruột, việc tăng cao methyl hóa có thể là sự kiện tiềm ẩn mắc ung thư ruột kết khi tuổi cao.
Ung thư và liệu pháp ngoại di truyền Ung thư là một quá trình bao gồm nhiều bước mà ở đó những sai lệch di truyền và ngoại di truyền tích lũy lại và chuyển một tế bào bình thường thành tế bào ung thư xâm lấn hoặc di căn. Các mẫu hình methyl hóa ADN bị biến đổi làm thay đổi sự biểu hiện của các gen liên quan đến ung thư. Quá trình methyl hóa ADN giảm sẽ hoạt hóa các gen ung thư và khởi đầu sự bất ổn định của nhiễm sắc thể, trong khi quá trình tăng methyl hóa ADN lại khởi đầu cho sự câm lặng các gen ức chế ung thư. Tỷ lệ mắc phải hiện tượng tăng siêu methyl hóa, đặc biệt trong ung thư rời rạc, dao động tùy thuộc gen liên quan và loại ung thư mà ở đó sự cố xảy ra.
Cho đến nay, các liệu pháp ngoại di truyền còn ít về số lượng nhưng một số trong đó đang được nghiên cứu trong các thử nghiệm lâm sàng hoặc đã được chấp nhận cho áp dụng điều trị những kiểu ung thư đặc thù. Một số chất đồng đẳng như azacitidin được gắn vào ADN đang sao chép, ức chế methyl hóa và tái hoạt hóa các gen đã bị câm trước đó. Azacitidin có hiệu quả trong thử nghiệm lâm sàng pha I khi điều trị hội chứng myelodysplast và bệnh bạch cầu do siêu methyl hóa gây ra. Các oligonucleotid đối nghĩa cũng cho những kết quả rất hứa hẹn trong thử nghiệm lâm sàng pha I đối với cá khối u rắn và ung thư thận. Tương tự, các phân tử nhỏ như axit valproic cũng đang được sử dụng để làm chết các tế bào ung thư. Sự phối hợp liệu pháp ngoại di truyền với liệu pháp hóa học truyền thống có thể đưa lại hiệu quả cao hơn vì chúng tái kích hoạt các gen câm trong đó có các gen ức chế ung thư, đồng thời làm cho các tế bào nhờn thuốc nhạy cảm trở lại với liệu pháp chuẩn bình thường.
Con đường phía trước Kiến thức của chúng ta về các cơ chế ngoại di truyền đã tăng lên trong 20 năm qua đã bắt đầu chuyển hóa thành những cách tiếp cận mới trong chẩn đoán phân tử và điều trị nhằm đích thông qua phổ lâm sàng. Với sự hoàn thành Dự án hệ gen người, Dự án ngoại hệ gen người đã được đề xuất sẽ tạo ra các bản đồ methyl hóa cho cả hệ gen. Bằng cách nghiên cứu cả các mô khỏe và mô bệnh các vùng hệ gen đặc thù sẽ được nhận dạng, chúng tham gia vào quá trình phát triển, vào sự biểu hiện đặc thù mô, vào tính nhạy cảm với môi trường và vào sự phát sinh bệnh. Việc sử dụng các bản đồ ngoại di truyền này sẽ dẫn đến các liệu pháp ngoại di truyền điều trị các rối loạn phức tạp xuyên suốt phổ lâm sàng.
Can Thiệp Đa Ngành 