Hợp tác toàn cầu cung cấp những hiểu biết quan trọng về hình thành đột biến kháng thuốc Artemisinin
Vấn đề ký sinh trùng sốt rét kháng thuốc và đa kháng thuốc là một thách thức và trở ngại về mặt kỹ thuật cũng như là một rào cản quan trọng trong phòng chống sốt rét tích cực và tiến đến loại trừ sốt rét trong thời gian đến. Gần đậy, các nhà nghiên cứu trên thế giới đã tập trung nghiên cứu xác định cấu trúc di truyền phức tạp đằng sau sự phát triển của kháng thuốc, đưa ra một lời nhắc nhở về tầm quan trọng của các chương trình giám sát và loại trừ sốt rét. Đến nay, nghiên cứu lớn nhất về bọ gen (genome-wide association study_GWAS) của ký sinh trùng sốt rét Plasmodium falciparum (P. falciparum) đã công bố và bổ sung cho cấu trúc di truyền phức tạp, cho phép các ký sinh trùng sốt rét (KSTSR) có thể phát triển khả năng đề kháng với thuốc chống sốt rét hiệu quả nhất, đó là artemisinin. Kết quả cho thấy có thể giúp cải thiện việc phát hiện sớm sự nổi lên củakháng artemisinin. Phân tích 1.612 mẫu từ 15 điểm nghiên cứu trong khu vực Đông Nam Á và châu Phi, các nhà nghiên cứu đã xác định được 20 loại đột biến trong gen Kelch 13, được xem là dấu ấn phân tử của kháng artemisinin, xuất hiện đồng thời với một tập hợp các đột biến cơ bản trong bốn gen khác nhau có liên quan đến kháng artemisinin. Các dữ liệu về trình tự gen được sử dụng trong phân tích này đã được tạo ra bởi Viện Wellcome Trust Sanger và đóng góp của Dự án cộng đồng về P. falciparum của MalariaGEN, được thực hiện bởi nhiều nhóm nghiên cứu độc lập, bao gồm Hợp tác toàn cầu theo dõi kháng Artemisinin_The Tracking Resistance to Artemisinin Collaboration. "Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng những đột biến cơ bản đã xuất hiện với tác động ở mức hạn chế kháng artemisinin - cho đến khi đột biến xảy ra trong gen Kelch13", Roberto Amato, tác giả chính của nghiên cứu giải thích. "Nó tương tự như những gì chúng ta thấy với các tế bào tiền ung thư, tích lũy những biến đổi di truyền nhưng chỉ trở thành ác tính khi xuất hiện đột biến quan trọng mang tính chất điều khiển, khởi động sự phát triển của các tế bào ung thư". Sự đa dạng của đột biến gen Kelch13 liên quan đến kháng artemisinin, với các biến thể mới liên tục nổi lên, dẫn đến khó khăn trong việc chỉ sử dụng một mình gen này như là một dấu ấn phân tử trong giám sát di truyền về kháng thuốc.
Để giám sát các quần thể ký sinh trùng để có một nền tảng dữ liệu di truyền đặc hiệu - trong trường hợp này, một tập hợp gồm bốn đột biến đã được xác định rõ là gen fd, arps10, mdr2 và crt - có thể cho phép các nhà nghiên cứu đánh giá khả năng đột biến kháng thuốc mới đang nổi lên ở các khu vực khác nhau, nhằm hỗ trợ xác định các khu vực có nguy cơ cao, ngay cả trước khi ký sinh trùng kháng xuất hiện. "Chúng ta đang ở một thời điểm quan trọng trong việc kiểm soát bệnh sốt rét. Trong khi số ca tử vong do sốt rét đã giảm một nửa, sự tiến bộ này sẽ gặp nguy cơ nếu artemisinin hết hiệu lực, "Nick Day, Giám đốc đơn vị Nghiên cứu Y học nhiệt đới Mahidol-Oxford (MORU) tại Bangkok, Thái Lan nói. "Chúng tôi cần phải sử dụng mọi công cụ để bảo vệ loại thuốc này. Giám sát ký sinh trùng đối với các đột biến nền có thể cung cấp một hệ thống cảnh báo sớm để xác định các khu vực có nguy cơ kháng artemisinin".
Các nhà nghiên cứu cũng đã phát hiện ra những manh mối mới về cách mà kháng artemisinin đã phát triển ở Đông Nam Á. Bằng cách so sánh ký sinh trùng từ Campuchia, Việt Nam, Lào, Thái Lan, Myanmar và Bangladesh, các nhà khoa học phát hiện ra rằng sự phân bố khác nhau của các đột biến Kelch13 được khoanh vùng trong các khu vực địa lý tương đối rõ ràng. Ký sinh trùng sốt rét kháng artemisinin xuất hiện bằng cách di chuyển qua biên giới các quốc gia, điều này chỉ xảy ra trên quy mô hạn chế và trong thực tế, đột biến Kelch13 phổ biến rộng rãi nhất là loại C580Y , dường như đã xuất hiện một cách độc lập trong nhiều khu vực. Đáng chú ý là ký sinh trùng sốt rét dọc theo biên giới Thái Lan-Myanmar dường như xuất hiện đột biến một cách riêng biệt so với những người đột biến xuất hiện ở Campuchia và Việt Nam. Điều quan trọng, quần thể ký sinh trùng trong cả hai khu vực có chung những đột biến di truyền cơ bản, mặc dù chúng cách ly về mặt di truyền một cách rõ ràng
Vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp. "Chúng tôi vẫn chưa biết được vai trò của những đột biến cơ bản là gì" Olivo Miotto nói. "Một số đột biến có thể không ảnh hưởng trực tiếp đến kháng thuốc, mà là cung cấp một môi trường để các đột biến kháng thuốc được dung nạp tốt. Kể từ khi Kelch13 biến đổi đáng kể sau 50 triệu năm tiến hóa của Plasmodium sp., chúng ta có thể đặt giả thiết rằng gen này là cần thiết đối với khả sống sót của KSTSR. Do đó, đột biến Kelch13 có thể tạo ra các đột biến bất lợi nghiêm trọng, ảnh hưởng đến sự tồn tại của KSTSR, trừ một số thay đổi khác có thể chống lại tác động tiêu cực này". Các đột biến gen Kelch13 đã có mặt, dù là hiếm, ở châu Phi nhưng không có mối liên hệ với kháng artemisinin và thiếu sự có mặt của nền tảng di truyền của KSTSR kháng artemisinin tại khu vực Đông Nam Á. Điều này cung cấp một số bảo đảm cho cơ sở y tế công cộng thực hiện việc ngăn chặn sự lây lan của kháng artemisinin đến khu vực châu Phi, nơi xảy ra phần lớn các trường hợp tử vong do sốt rét.
Những dữ liệu bổ sung này như là một lời nhắc nhở về tầm quan trọng của các chương trình giám sát và loại trừ sốt rét" Dominic Kwiatkowski phát biểu. "Hiện nay, kháng artemisinin dường như chỉ giới hạn ở khu vực Đông Nam Á, nhưng tình hình có thể thay đổi khi quần thể ký sinh trùng tiếp tục phát triển. Bằng cách kết nối dữ liệu di truyền với các dữ liệu lâm sàng, chúng tôi đang phát triển một sự hiểu biết rõ ràng về các yếu tố di truyền liên quan đến sự xuất hiện của kháng thuốc, và từ đó bắt đầu cung cấp những đầu mối quan trọng làm thế nào để ngăn chặn sự lây lan của kháng thuốc. Tham khảo tài liệu 1.Miotto O, Amato R,et al. (2015). Genetic architecture of artemisinin resistant Plasmodium falciparum.Nature Genetics (link is external). doi: 10.1038/ng.3189 2.http://www.cggh.org/news-events/news/global-collaboration-provides-key-insights-into-mutations-underpinning-artemisinin
|