MỞ ĐẦU Sốt rét là một trong những bệnh truyền nhiễm gây tử vong hàng đầu trên thế giới, đặc biệt ở các khu vực nhiệt đới và cận nhiệt đới [1, 2]. Trong số các tác nhân gây bệnh, Plasmodium falciparum là loại ký sinh trùng gây sốt rét nặng nhất và có khả năng gây tử vong cao nhất [2]. Phác đồ phối hợp DHA (dihydroartemisinin) - PPQ (piperaquine) là một trong những phác đồ điều trị dựa trên artemisinin (ACT-Artemisinin based combination therapy) được các nước sử dụng phổ biến để điều trị sốt rét không biến chứng do P. falciparum tại Đông Nam Á như Campuchia, Thái Lan, Lào và Việt Nam [2, 3].
Mặc dù DHA-PPQ đã chứng tỏ hiệu quả cao trong điều trị sốt rét, nhưng sự xuất hiện của các chủng P. falciparum kháng thuốc là một thách thức lớn. Theo báo cáo của WHO, đã có những trường hợp về thất bại điều trị cao với DHA-PPQ ở Campuchia, Lào và Việt Nam [4-7], dẫn đến việc phải thay đổi phác đồ điều trị ở một số khu vực. Thử nghiệm TES (Therapeuic efficacy study) là tiêu chuẩn vàng trong kiểm tra theo dõi hiệu lực điều trị sốt rét hiện nay.
Đánh giá hiệu lực điều trị của DHA-PPQ giúp phát hiện sớm và phản ứng kịp thời trước sự kháng thuốc, từ đó bảo vệ sức khỏe cộng đồng và đảm bảo rằng bệnh nhân được điều trị bằng các phác đồ hiệu quả nhất [8, 9]. Trong theo dõi kháng DHA-PPQ, các chỉ thị phân tử chủ yếu được sử dụng là đột biến gen pfK13 (Plasmodium falciparum Kelch 13), trong theo dõi kháng artemisinin và dẫn xuất là DHA, sự tăng số lượng bản sao của gen pfpm2 (Plasmepsin2) và điểm đột biến E415G trên gen pfEXO (Plasmoeidum falcipaurm Exouclease) (chi thị phân tử trong theo dõi kháng piperaquine). Trong đó, gen pfK13(Plasmodium falciparum Kelch 13) mã hóa cho protein Kelch, nằm trên nhiễm sắc thể số 13 của ký sinh trùng sốt rét P. WHO đã thiết lập danh sách một số đột biến trên pfK13 như C580Y, R539T, Y493H, I543T, và N458Y là chỉ thị phân thử của kháng artemisinin tại khu vực tiểu vùng sông Mê Kông (Greater Mekong Subregion - GMS) [12].
Gen plasmepsin 2 (pfpm2) nằm trên nhiễm sắc thể 14 của ký sinh trùng P. falciparum và mã hóa cho một enzyme protease thuộc họ aspartic protease [13]. Enzyme này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiêu hóa hemoglobin của ký sinh trùng trong hồng cầu người, phân giải hemoglobin 2 thành các peptide nhỏ để cung cấp dinh dưỡng cho ký sinh trùng. Sự gia tăng số lượng bản sao gen pfpm2 là chỉ thị phân tử của kháng PPQ, một thành phần của phác đồ điều trị sốt rét DHA-PPQ [14-16].
Đột biến E415G trên gen pfEXO làm thay đổi nucleotide A thành G dẫn đến làm thay đổi axit glutamic (E) thành glycine (G) ở vị trí 415 trên gen mã hóa. Đột biến E415G là chỉ thị phân tử theo dõi kháng PPQ [14, 18]. Tại Việt Nam, một số tỉnh như Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, và Bình Phước có tỷ lệ lưu hành bệnh cao [19]. Đây cũng là các tỉnh gần biên giới Campuchia, nơi tình hình sốt rét và sốt rét kháng thuốc diễn biến phức tạp, làm gia tăng nguy cơ lây lan qua lại, bao gồm các chủng ký sinh trùng kháng thuốc.
Mặc dù kháng thuốc có ảnh hưởng đến kết quả điều trị sốt rét, nhưng trong môi trường cơ thể sống phức tạp, kết quả điều trị còn chịu tác động của nhiều yếu tố khác như tình trạng bệnh lý, khả năng miễn dịch của bệnh nhân và mức độ nhiễm ký sinh trùng. Do đó, việc phân tích các yếu tố này là cần thiết để tối ưu hóa hiệu quả điều trị bệnh. Chính vì vậy chúng tôi tiến hành thực hiện luận án ―Nghiên cứu sự biến đổi di truyền của một số gene kháng thuốc và mối liên quan đến kháng Dihydroartemisinin - Piperaquine ở chủng ký sinh trùng Plasmodium falciparum tại các tỉnh có lƣu hành bệnh sốt rét”. Mục tiêu luận án: 1.
Nghiên cứu sự biến đổi di truyền và tần số đột biến của một số gene liên quan tới kháng thuốc ở ký sinh trùng sốt rét P. Đánh giá hiệu quả điều trị của DHA – PPQ trong điều trị sốt rét không biến chứng do P. Phân tích một số yếu tố liên quan tới hiệu lực của DHA – PPQ trong điều trị sốt rét không biến chứng do P. Nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu này tập trung vào sự biến đổi di truyền và tần số đột biến của các gen kháng thuốc trong ký sinh trùng sốt rét P.
falciparum, đặc biệt là các đột biến ở gen pfK13, pfpm2 và E415G liên quan đến kháng artemisinin và piperaquine (PPQ). Đồng thời, nghiên cứu đánh giá hiệu quả điều trị DHA- 3 PPQ ở bệnh nhân sốt rét không biến chứng thông qua các chỉ số quan trọng như tỉ lệ bệnh nhân dương tính ký sinh trùng ngày 3, tỉ lệ tái phát và tỉ lệ thất bại điều trị. Ngoài ra, nghiên cứu cũng khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả điều trị như tuổi, giới tính, thể trạng bệnh nhân, mức độ nhiễm ký sinh trùng và các đột biến gen, và xây dựng mô hình dự đoán dựa trên các yếu tố này. Ý nghĩa khoa học của luận án: - Xác định được các yếu tố di truyền cụ thể liên quan đến thất bại điều trị: Kết quả cho thấy các đột biến trên gen kháng thuốc, đặc biệt là số lượng bản sao gen pfpm2, đột biến C580Y trên gen pfK13, và đột biến E415G trên gen pfEXO, có mối liên hệ chặt chẽ với tình trạng thất bại điều trị sốt rét.
- Việc xác định vai trò của từng đột biến thông qua các hệ số của mô hình phân tích không chỉ giúp hiểu rõ cơ chế di truyền gây ra kháng thuốc mà còn cho phép đánh giá mức độ ảnh hưởng của chúng đối với kết quả điều trị. Sự kết hợp giữa dữ liệu di truyền và các phương pháp thống kê hiện đại tạo ra một nền tảng khoa học vững chắc, góp phần giải thích một cách có hệ thống các hiện tượng phức tạp kháng thuốc trong lâm sàng. Tính mới của luận án: + Đã xác định được biến đổi di truyền và tần số kiểu gen kháng thuốc ở ký sinh trùng sốt rét P. falciparum bao gồm: đột biến C580Y trên gen pfK13 và pfpm2; đột biến E415G trên gen pfEXO.
Sự lưu hành đột biến đơn và phức hợp các đột biến kháng thuốc có khác nhau ở một số tỉnh có bệnh sốt rét lưu hành. + Đánh giá được mức độ ảnh hưởng của các đột biến kháng thuốc với hiệu quả điều trị của DHA – PPQ trong điều trị sốt rét không biến chứng do P. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Ý nghĩa thực tiễn của đề tài nghiên cứu này rất quan trọng trong việc kiểm soát và điều trị bệnh sốt rét tại Việt Nam và các khu vực khác có tình trạng kháng thuốc sốt rét do P. Cụ thể: - Hỗ trợ cho công tác giám sát kháng thuốc: Kết quả về tần suất xuất hiện các đột biến trên gen pfpm2, pfEXO và pfK13 đóng vai trò như một chỉ số sinh học quan trọng giúp các cơ quan y tế theo dõi sát tình 4 trạng kháng thuốc.
Từ đó, các chiến lược giám sát và kiểm soát bệnh có thể được xây dựng và thực hiện một cách chủ động hơn. - Định hướng cho các nghiên cứu tiếp theo: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo về kháng thuốc, đặc biệt trong việc phát triển các loại thuốc mới hoặc phác đồ thay thế để đối phó với các trường hợp kháng thuốc gia tăng. Phát hiện về các đột biến gen và cơ chế kháng thuốc góp phần mở rộng hiểu biết về sinh học ký sinh trùng sốt rét. - Bảo vệ sức khỏe cộng đồng: Bằng cách xác định và hiểu rõ hơn về cơ chế kháng thuốc, đề tài góp phần giúp giảm thiểu nguy cơ tái phát và thất bại điều trị, từ đó bảo vệ sức khỏe của cộng đồng, đặc biệt là ở những vùng có tỷ lệ nhiễm sốt rét cao.
Việc này cũng đóng góp vào mục tiêu dài hạn của Tổ chức Y tế Thế giới trong việc giảm thiểu số ca mắc và tử vong do sốt rét trên toàn cầu. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. Giới thiệu về bệnh sốt rét Bệnh sốt rét là một trong những bệnh truyền nhiễm phổ biến và là vấn đề nghiêm trọng đối với sức khỏe cộng đồng. Bệnh do ký sinh trùng Plasmodium gây ra chủ yếu thông qua vết cắn của muỗi cái Anopheles truyền sang người.
Trong năm chủng Plasmodium gây sốt rét ở người: Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium malariae, Plasmodium ovale, Plasmodium knowlesi, chủng P. falciparum gây tỉ lệ tử vong cao nhất, tuy vậy chủng P. vivax cũng có tỉ lệ biến chứng nặng đáng kể [1, 20]. Bệnh sốt rét thường có biểu hiện lâm sàng đặt trưng bằng những cơn sốt điển hình gồm có 3 giai đoạn: rét run, sốt, vã mồ hôi có tính chu kỳ tuỳ theo từng loài ký sinh trùng gây bệnh.
Sốt rét chưa biến chứng là trường hợp người bệnh mắc sốt rét nhưng không có dấu hiệu đe dọa đến tính mạng hoặc các triệu chứng làm sáng tỏ bệnh. Sốt rét có biến chứng (hoặc sốt rét ác tính) là tình trạng nghiêm trọng hơn, thường xảy ra ở những người nhiễm P. falciparum hoặc nhiễm phối hợp P. Các biến chứng có thể bao gồm rối loạn ý thức, co giật, rối loạn tiểu tiện, nôn, tiêu chảy, tiểu nhiều lần trong ngày hoặc bí tiểu cấp, và đau đầu dữ dội.
Thiếu máu là một triệu chứng phổ biến do sự phá hủy hồng cầu bởi ký sinh trùng, biểu hiện qua mệt mỏi, da và niêm mạc nhợt nhạt, hoa mắt, chóng mặt. Lách và gan có thể bị to, do cơ thể phải làm việc nhiều để loại bỏ hồng cầu bị nhiễm, gây cảm giác đau hoặc khó chịu ở vùng bụng trên, bên trái [20]. Điều trị sốt rét dựa vào việc sử dụng các loại thuốc điều trị sốt rét phù hợp với từng loại ký sinh trùng gây bệnh. Đối với sốt rét không biến chứng do P.
falciparum, liệu pháp ACT là lựa chọn hàng đầu dựa trên sự kết hợp artemisinin (hoặc dẫn xuất) với các thuốc điều trị sốt rét khác để kéo dài thời gian tác dụng, đảm bảo tiêu diệt hoàn toàn ký sinh trùng [3, 20]. Các loài khác như P. knowlesi cũng có thể được điều trị bằng chloroquine. ovale cần được điều trị thêm với primaquine để loại bỏ các thể ngủ trong gan gây tái phát bệnh.
Khi điều trị đúng cách, người bị sốt rét thường có thể hồi phục hoàn toàn [21]. Sốt rét kháng thuốc là vấn đề y tế công cộng nghiêm trọng, đặc biệt tại các khu vực nhiệt đới.