Bé Khoa häc vµ C«ng nghÖ Ch−¬ng tr×nh KC- 04 B¸o c¸o tæng kÕt khoa häc vµ kü thuËt §Ò tµi cÊp nhµ n−íc §Ò tµi: KC 04 - 32 Nghiªn cøu s¶n xuÊt Bé sinh phÈm ®Ó chÈn ®o¸n nhanh bÖnh sèt Dengue/ sèt xuÊt huyÕt Dengue vµ bÖnh Viªm ®−êng h« hÊp cÊp (SARS) ë ViÖt Nam. Tr−¬ng uyªn Ninh ViÖn VÖ sinh DÞch tÔ Trung −¬ng 6701 24/12/2007 Hµ Néi, 9- 2007 B¶n quyÒn thuéc VVSDTTW- Bé Y TÕ Nh÷ng ch÷ viÕt t¾t trong b¸o c¸o ☯ ARN Axit ribonucleic ADN Axit deoxyribonucleic CID Center of Infection Diseases Trung t©m c¸c bÖnh nhiÔm trïng CDC Center of Diseases Control Trung t©m kiÓm so¸t bÖnh tËt ELISA Enzym linked Immunosorbent Assay Thö nghiÖm miÔn dÞch men GAC- ELISA IgG Capture ELISA Kü thuËt miÔn dÞch enzym ph¸t hiÖn IgG HI Hemagglutination Inhibition test HT HuyÕt thanh FBS Fetal Bovin Serum IFAT (Immunofluorescent indirect Antibody Technique) Kü thuËt miÔn dÞch huúnh quang gi¸n tiÕp IFDT (Immunofluorescent direct Antibody Technique) Kü thuËt miÔn dÞch huúnh quang trùc tiÕp IFA (Immunofluorescent Indirect Antibody Technique) Kü thuËt miÔn dÞch huúnh quang gi¸n tiÕp MAC - IgM Capture ELISA ELISA Kü thuËt miÔn dÞch enzym ph¸t hiÖn IgM ML Maximum Likelihood Ph−¬ng ph¸p ch¾c ch¾n tèi ®a MP Maximum Pasimony Ph−¬ng ph¸p chi li tèi ®a NJ Neighbor Joining Ph−¬ng ph¸p kÕ cËn liÒn kÒ NNKHC Ng¨n ng−ng kÕt hång cÇu (HI) Primer §äan måi ADN PRNT Plaque Assay and Plaque Reduction Neutralization tests. Kü thuËt trung hoµ vµ Kü thuËt Trung hoµ gi¶m ®¸m ho¹i tö PCR Polymerase Chain Reaction Ph¶n øng chuçi Polymeraza RT- PCR Reverse transcriptase- Polymerase chain reaction Ph¶n øng dao chÐp ng−îc khuÕch ®¹i chuçi SARS Severe Acute Respiratory Syndrome Héi chøng viªm ®−êng h« hÊp cÊp tÝnh SARS-CoV Severe Acute Respiratory Syndrome associated Corona virus Virus Corona g©y bÖnh SARS SD Sèt Dengue SXHD Sèt xuÊt huyÕt Dengue TCYTTG Tæ chøc Y tÕ ThÕ giíi VVSDTTW ViÖn VÖ sinh DÞch tÔ Trung ¦¬ng VCNSH ViÖn C«ng nghÖ Sinh häc WHO World Health Organization (Tæ chøc Y tÕ ThÕ giíi) WB Western Blot Môc lôc Sè TT Néi dung Trang §Æt vÊn ®Ò 1 Ch−¬ng I. Tæng quan tµi liÖu A.
Nghiªn cøu virus Dengue g©y nªn bÖnh Sèt Dengue/ Sèt xuÊt huyÕt Dengue ë ViÖt Nam 1.1 BÖnh sèt Dengue vµ sèt xuÊt huyÕt Dengue 5 1.1 BiÓu hiÖn l©m sµng 1.2 T¸c nh©n truyÒn bÖnh 6 1.3 T×nh h×nh dÞch bÖnh trªn thÕ giíi 8 1.4 T×nh h×nh dÞch bÖnh ë ViÖt Nam 11 1.1 §Æc ®iÓm h×nh th¸i vµ cÊu tróc 13 1.2 Genome cña virus 13 1.3 Chu tr×nh nh©n lªn vµ c¬ chÕ g©y bÖnh cña virus Dengue 15 1.4 §Æc ®iÓm kh¸ng nguyªn 17 1.1 Ph¸t hiÖn kh¸ng thÓ 18 1.2 Ph©n lËp virus 20 B. nghiªn cøu virus corona g©y bÖnh viªm ®−êng h« hÊp cÊp SARS ë ViÖt Nam 1.1 T×nh h×nh nghiªn cøu trªn thÕ giíi 26 1.2 C¸c nghiªn cøu t¹i ViÖt nam 42 Ch−¬ng II §èi t−îng vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu A. Bé sinh phÈm chÈn ®o¸n nhanh bÖnh Sèt Dengue/ Sèt xuÊt huyÕt Dengue 2.1 §èi t−îng vµ vËt liÖu 44 2.3 Ph−¬ng ph¸p 55 C¸c ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt kh¸ng nguyªn vµ Kh¸ng huyÕt thanh 2.1 S¶n xuÊt kh¸ng nguyªn 55 2.2 Ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt kh¸ng huyÕt thanh 58 2.3 Ph−¬ng ph¸p ELISA ph¸t hiÖn IgM 59 2.4 Kü thuËt trung hoµ (Neutralization Test - NT) 59 2.5 Ph−¬ng ph¸p miÔn dÞch hÊp phô liªn kÕt men 60 ph¸t hiÖn KT IgG (GAC- ELISA) 2.4 C¸c ph−¬ng ph¸p ph©n lËp vµ x¸c ®Þnh type virus 60 2.1 CÊy truyÒn trªn n·o chuét æ (1-3 ngµy tuæi) 60 2.2 Ph−¬ng ph¸p ph©n lËp virus trªn tÕ bµo muçi 61 Aedes.3 Kü thuËt miÔn dÞch huúnh quang trùc tiÕp 64 (Direct ImmunoFluorescent Antibody Assay – DFA).4 Kü thuËt miÔn dÞch huúnh quang gi¸n tiÕp 65 (Indirect ImmunoFluorescent AntibodyAssay – IFA).5 Kü thuËt Trung hoµ gi¶m ®¸m ho¹i tö 66 ( Plaque Reduction Neutralization Test - PRNT ) 2.6 Ph−¬ng ph¸p tæng hîp d©y chuyÒn chuçi nhê polymerase 68 (RT-PCR - Polymerase Chain Reaction) C. Bé sinh phÈm chÈn ®ãan nhanh bÖnh Viªm ®−êng h« hÊp cÊp SARS 2.1 §èi t−îng nghiªn cøu 73 2.1 MÉu bÖnh phÈm 74 2.3 Sinh phÈm kh¸c 74 2.4 M«i tr−êng vµ ho¸ chÊt 75 2.5 Trang thiÕt bÞ vµ dông cô 76 2.3 Ph−¬ng ph¸p 78 2.1 Ph©n lËp virus SARS-CoV 78 2.2 T¹o plasmid t¸i tæ hîp.3 BiÓu lé vµ tinh s¹ch kh¸ng nguyªn .4 Ph−¬ng ph¸p hÊp phô miÔn dÞch liªn kÕt enzyme tãm b¾t 80 kh¸ng thÓ IgM (MAC- ELISA) 2.5 Ph−¬ng ph¸p Western Blot.
81 Ch−¬ng III KÕt qu¶ vµ Bµn luËn A. KÕt qu¶ s¶n xuÊt bé sinh phÈm chÈn ®ãan nhanh bÖnh sèt Dengue/ sèt xuÊt huyÕt Dengue.1 Nu«i cÊy virus Dengue type I (D1), virus Dengue type II (D2), virus 82 Dengue type III (D3) vµ virus Dengue type IV (D4) trªn tÕ bµo muçi Aedes albopictus dßng C6/36.1 Nh©n virus Dengue type I (D1), virus Dengue type II (D2), virus 82 Dengue type III (D3) vµ virus Dengue type IV (D4) vµo tÕ bµo muçi Aedes albopictus dßng C6/36 ®Ó t¸ch chiÕt ARN.2 Quan s¸t sù nh©n lªn cña virus Dengue trong tÕ bµo muçi Aedes 100 albopictus dßng C6/ 36 d−íi kÝnh hiÓn vi ®iÖn tö 3.2 Nghiªn cøu qui tr×nh c«ng nghÖ biÓu hiÖn, t¸ch chiÕt, tinh chÕ kh¸ng 106 nguyªn Dengue t¸i tæ hîp c¸c type.1 Kh¸ng nguyªn Dengue th« 106 3.2 Kh¸ng nguyªn t¸i tæ hîp.3 Quy tr×nh t¸ch chiÕt vµ tinh chÕ kh¸ng nguyªn t¸i tæ hîp cña virus 109 dengue tõ chñng E. coli cho c¶ bèn typ virus dengue 3.3 T¸ch dßng vµ x¸c ®Þnh tr×nh tù ®äan gen PreM vµ E cña 4 type virus 117 Dengue.1 T¸ch RNA tæng sè cña tÕ bµo muçi C6/36 117 3.2 KhuÕch ®¹i ®o¹n gene PreM vµ E b»ng ph−¬ng ph¸p RT-PCR 118 3.3 BiÓu hiÖn kh¸ng nguyªn mµng vµ vá cña virus Dengue type 1, 2, 3, 4 148 trong hÖ nÊm men Pichia pastoris 3.4 BiÓu hiÖn gen m· ho¸ kh¸ng nguyªn preM-E (gen preM-env) trong 163 Pichia pastoris 3.5 KiÓm tra ph¶n øng cña kh¸ng nguyªn DxME t¸i tæ hîp víi kh¸ng thÓ 167 kh¸ng virus Dengue tù nhiªn b»ng Western Blot 3.4 ThiÕt kÕ cÆp måi vµ x©y dùng kÕ häach t¸ch dßng gen m· hãa kh¸ng 168 nguyªn vá cña virus Dengue c¸c type I, II, III, IV.5 ChÕ t¹o céng hîp (Gold monoclonal antibodies) g¾n kh¸ng nguyªn vµo 173 gi¸ thÓ (mµng thÊm Nitrocellulo membrane) 3.6 Nghiªn cøu dung dÞch ®Öm buffer tèi −u 179 dïng trong ph¶n øng 3.7 Hoµn thiÖn Bé sinh phÈm 183 3.8 Thö nghiÖm Bé sinh phÈm trong phßng thÝ nghiÖm 198 3.1 Th−êng qui sö dông Bé sinh phÈm chÈn ®ãan nhanh bÖnh sèt Dengue/ 200 sèt xuÊt huyÕt Dengue 3.2 So s¸nh kÕt qu¶ thö nghiÖm trong phßng thÝ nghiÖm 204 3.9 øng dông Bé sinh phÈm trong thùc ®Þa 210 3.1 KÕt qu¶ kiªm tra t¹i phßng thÝ nghiÖm Sèt xuÊt huyªt Arbovirus, ViÖn 210 VÖ sinh DÞch tÔ Trung −¬ng 3.2 Gi¸ thµnh vµ chÊt l−îng Bé sinh phÈm chÈn ®ãan nhanh bÖnh sèt 211 Dengue/ sèt xuÊt huyÕt Dengue 3.3 Mét sè h×nh ¶nh khi tiÕn hµnh thÝ nghiÖm t¹i c¸c ®iÓm nghiªn cøu 213 B. KÕt qu¶ s¶n xuÊt Bé sinh phÈm chÈn ®o¸n nhanh bÖnh viªm ®−êng h« hÊp cÊp (SARS) 3.1 Kh¸ng nguyªn t¸i tæ hîp protein N - SARS-CoV 217 3.2 X¸c ®Þnh c¸c th«ng sè c¬ b¶n cho bé sinh phÈm MAC-ELISA chÈn 218 ®o¸n nhiÔm virus SARS-CoV 3.1 X¸c ®Þnh thêi gian sö dông tèi −u cña bé sinh phÈm.2 X¸c ®Þnh ®é ®Æc hiÖu cña Bé sinh phÈm 220 3.3 X¸c ®Þnh ®é nh¹y cña sinh phÈm.3 Thµnh phÇn bé sinh phÈm.4 Ph¸t hiÖn kh¸ng thÓ IgM trong huyÕt thanh bÖnh nh©n SARS vµ nh©n 221 viªn y tÕ cã tiÕp xóc trùc tiÕp víi bÖnh nh©n SARS.
Bµn luËn 1 Mét ph−¬ng ph¸p chÈn ®o¸n sím trong phßng thÝ nghiÖm cã hiÖu qu¶ 226 2 Trong giai ®o¹n ®Çu cña dÞch SARS, mét sè ph−¬ng ph¸p ELISA ®−îc 234 giíi thiÖu 3 Bé sinh phÈm MAC- ELISA ph¸t hiÖn sím nhiÔm virus SARS 236 4 Toµn bé bÖnh nh©n ®−îc x¸c ®Þnh nhiÔm virus SARS-CoV trªn l©m 239 sµng ®· ®−îc kh¼ng ®Þnh l¹i khi ph¸t hiÖn ®−îc kh¸ng thÓ IgM kh¸ng ®Æc hiÖu virus SARS –CoV th«ng qua ph−¬ng ph¸p MAC-ELISA. 5 Sù xuÊt hiÖn cña KT kh¸ng ®Æc hiÖu virus SARS-CoV trªn mét sè 239 ng−êi kh«ng cã biÓu hiÖn l©m sµng KÕt luËn 241 Tµi liÖu tham kh¶o 244 §Æt vÊn ®Ò Trong vßng 15 n¨m gÇn ®©y, nhiÒu dÞch bÖnh nguy hiÓm ë qui m« khu vùc còng nh− toµn cÇu ®· x¶y ra vµ lÇn ®Çu tiªn g©y ¶nh h−ëng lín ®Õn nÒn kinh tÕ thÕ giíi. TÊt c¶ c¸c bÖnh dÞch nguy hiÓm nµy (nh− dÞch h¹nh Ên §é vµo n¨m 1994, dÞch cóm gia cÇm t¹i Hång K«ng 1997, dÞch viªm n·o Nipah t¹i Malaysia, dÞch SARS hay héi chøng h« hÊp cÊp tÝnh ë Trung Quèc tõ n¨m 2002 ®Õn 2003, vµ cóm gia cÇm ë vïng §«ng Nam ¸ tõ n¨m 2003 ®Õn2007)… ®Òu cã mÇm bÖnh tõ ®éng vËt vµ ph¸t sinh t¹i ¸ Ch©u vµ dÇn dµ l©y lan lµm ¶nh h−ëng ®Õn nÒn kinh tÕ thÕ giíi. Víi tiÕn tr×nh toµn cÇu ho¸ hiÖn nay, chóng t«i thiÕt nghÜ trong t−¬ng lai sÏ x¶y ra nhiÒu dÞch bÖnh ë tÇm møc t−¬ng tù.
H¬n n÷a, do c¸c yÕu tè x· héi, v¨n ho¸ vµ nh©n khÈu ë Ch©u ¸… cã lÏ vÉn lµ n¬i tiÕp tôc xuÊt hiÖn c¸c dÞch bÖnh b¾t nguån tõ ®éng vËt… ViÖc ph¸t hiÖn æ dÞch trong ch−¬ng tr×nh “chiÕn l−îc dù phßng sím” t¹i ¸ ch©u sÏ gióp chóng ta chñ ®éng ph¸t hiÖn vµ ng¨n chÆn kÞp thêi c¸c bÖnh dÞch ®· biÕt ®Õn còng nh− c¸c bÖnh dÞch míi ph¸t sinh. Trong c¸c bÖnh dÞch míi gÇn ®©y, næi lªn cã dÞch SD/ SXHD vµ Viªm ®−êng h« hÊp cÊp SARS. Sèt Dengue/ sèt xuÊt huyÕt Dengue (SD/ SXHD) lµ mét bÖnh nhiÔm trïng cÊp tÝnh do virus Dengue g©y ra. BÖnh kh«ng cã vacxin vµ thuèc ®iÒu trÞ.
BiÓu hiÖn l©m sµng cña SD/ SXHD rÊt ®a d¹ng tõ sèt cao ®ét ngét kÐo dµi 2-7 ngµy kÌm theo triÖu chøng ®au ®Çu, ®au c¬, ®au x−¬ng, ®au khíp, ®au bông cho tíi buån n«n, ph¸t ban. Sau ®ã cã thÓ cã biÓu hiÖn xuÊt huyÕt d−íi da, xuÊt huyÕt néi t¹ng (ch¶y m¸u cam, ch¶y m¸u lîi, n«n ra m¸u, ®i ngoµi ra m¸u. Ngoµi ra cßn cã thÓ cã thªm c¸c dÊu hiÖu kh¸c nh− gan to, sèc, huyÕt ¸p h¹ vµ cã thÓ dÉn tíi tö vong (Barnes W. BÖnh SD/ SXHD lµ bÖnh do muçi (Aedes aegypti, Aedes albopictus) [33] truyÒn v× vËy bÖnh th−êng dÔ dµng ph¸t triÓn thµnh dÞch.
Virus Dengue ®−îc Sabin ph©n lËp ®Çu tiªn ë Calcuta, Ên 1 ®é, New-Guinea vµ Hawaii (Sabin A. Sau nµy ®−îc x¸c ®Þnh lµ virus Dengue type 1-Hawaii vµ virus Dengue type 2-New-Guinea. C¸c type virus Dengue 3 vµ virus Dengue 4 ®−îc Hammon W. vµ cs ph©n lËp ë Philippines vµo n¨m 1956 (Hammon W.
TiÕp ®ã nhiÒu chñng virus Dengue ®· ®−îc ph©n lËp tõ nhiÒu vïng kh¸c nhau trªn thÕ giíi nh−ng ®Òu ®−îc x¸c ®Þnh lµ thuéc 4 type huyÕt thanh nªu trªn (Anonymous, 1986). Tíi n¨m 1997 bÖnh SD/ SXHD ®· lan réng trªn ph¹m vi toµn thÕ giíi. (1997) th× hiÖn nay cã tíi h¬n 2,5 tû ng−êi ®ang sèng trong khu vùc cã l−u hµnh SD/ SXHD vµ hµng n¨m cã kho¶ng 100 triÖu ng−êi m¾c bÖnh nµy.