|
Thiếu hoạt độ G6PD trên hồng cầu của bệnh nhân sốt rét do nhiễm Plasmodium vivax và Plasmodium ovale : Một rào cản kỹ thuật trong lộ trình tiến tới loại trừ sốt rét
Theo Báo cáo mới nhất của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) về tình hình sốt rét, ước tính năm 2021trên toàn cầucó 247 triệu trường hợp bệnh, trong đó số trường hợp bệnh do Plasmodium vivax (P. vivax) là 4.9 triệu (WHO, 2022).Tại Việt Nam, theo số liệu thống kê của Viện Sốt rét - Ký sinh trùng-Côn trùng Quy Nhơn ở khu vực miền Trung-Tây Nguyên, P. vivax chiếm tỷ lệ cao trong thành phần loài ký sinh trùng sốt rét với tỷ lệ 38,0% (120/316, năm 2021), 15,5% (46/296, năm 2022) và 35,9% (70/195, theo số liệu 9 tháng đầu năm 2023). Đặc biệt, Hướng dẫn Chẩn đoán và Điều trị bệnh sốt rét của Bộ Y tế năm 2023 khuyến cáo sử dụng primaquine hoặc tafenoquine trong liệu trình điều trị tiệt căn chống lại thể ngủ ở các bệnh nhân mắc sốt rét do P. vivax hoặcP. ovale(Bộ Y tế, 2023). Mặc dù hiệu quả cao trong chống tái phát ở bệnh nhân mắc sốt rét, việc sử dụng primaquine (PQ) và tafenoquine(TQ) trong điều trị diệt thể ngủ (chống tái phát xa) và diệt giao bào (chống lây lan trong cộng đồng) có thể gây ra hội chứng thiếu máu do tan máu cấp tính ở những bệnh nhân sốt rét thiếu hoạt độ G6PD (WHO, 2016b). Liều điều trịprimaquine 15 mg/ngày (liều tiêu chuẩn cho bệnh nhân nặng 60 kg) ở bệnh nhân nam giới thiếu hoạt độ enzyme G6PD có thể gây giảm tuổi thọ của tế bào hồng cầu xuống còn 10-20 ngàytrong khi tuổi thọ trung bình của hồng cầu bình thường là 115-120 ngày (Kellermeyervà cs., 1961).Về mặt dịch tễ, tình trạng thiếu hoạt độG6PD là mộthội chứng hay đúng hơn là một tình trạng khiếm khuyết di truyền có liên quan đến nhiễm sắc thể (NST) giới tính X, ảnh hưởng đến 400 triệu người trên toàn thế giới. Một nghiên cứu đa trung tâm thực hiện tại các quốc gia thuộc Tiểu vùng Sông Mê Kông cho thấy tỷ lệ thiếu hoạt độG6PD ở một số vùng sốt rét lưu hành của Việt Nam là 8,6% (n=1915)(Bancone và cs., 2019). Vì những lý do trên, Tổ chức Y tế thế giới (TCYTTG) khuyến cáo xét nghiệm, đánh giá hoạt độ G6PD để đảm bảo sử dụng an toàn primaquine (PQ) và tafenoquine (TQ) nhằm ngăn ngừa sự tái phát của sốt rét doP. vivax và/hoặc P. ovale, từ đó đóng góp vào việc giảm tỷ lệ lan truyền bệnh của những ký sinh trùng này(WHO, 2016b;WHO, 2019). Theo đó, Bộ Y tế Việt Nam (Bộ Y tế, 2023)đưa ra khuyến cáo về liệu trình PQ điều trị tiệt căn sốt rét do P. vivax và/ hoặcP. ovale tuỳ theo kết quả xét nghiệm G6PD có được như sau: a) Nếu có kết quả xét nghiệm hoạt độ G6PD: - Thiếu hoạt độ G6PD hoặc hoạt độ G6PD <30% mức hoạt độ G6PD ở người bình thường, dùng liều primaquin: 0,75mg/kg/lần/tuần x 8 tuần liên tiếp; - Nếu bán thiếu hoạt độ G6PD từ 30 - 70% mức hoạt độ G6PD ở người bình thường, liều primaquin: 0,25 mg/kg/ngày x 14 ngày. - Không thiếu hoạt độ G6PD: Liều primaquin: 0,5 mg/kg/ngày x 7 ngày. b) Nếu không có xét nghiệm hoạt độ G6PD: Liều pimaquin 0,25mg/kg/ngày x 14 ngày Cần tư vấn cho người bệnh biết cách nhận biết các triệu chứng và dấu hiệu của tan máu cấp khi dùng PQ (sốt, nước tiểu màu đỏ sẫm hoặc đen, vàng da, vàng mắt, đau lưng, chóng mặt, khó thở…) nếu có bất kỳ triệu chứng nào cần dừng uống ngay PQ và đến cơ sở y tế có khả năng truyền máu. Người bệnh thiếu hoạt độ G6PD và bán thiếu G6PD cần phải được theo dõi chặt chẽ khi dùng PQ. Như vậy, hiện nay có những loại xét nghiệm cận lâm sàng nào giúp đánh giá hoạt độ G6PD và cách phân loại hoạt độ G6PD này ra sao?Theo Tổ chức Y tế thế giới(WHO, 2018), có thể phân loại các xét nghiệm đánh giá hoạt độ G6PD thành một số nhóm như sau: 1. Xét nghiệm kiểu gen(Genetic Assays): gồm phản ứng chuỗi trùng hợp (PCR) và giải trình tự gen DNA (DNA sequencing). Các xét nghiệm này thường ứng dụng trong các nghiên cứu cộng đồng, điều tra tỷ lệ thiếu hoạt độ G6PD trong cộng đồng; 2. Xét nghiệm kiểu hình (Phenotype Assays): Ứng dụng trong đánh giá hoạt độ G6PD ở cấp độ cá nhân trong thực hành lâm sàng. Gồm 3 nhóm nhỏ: (I) Các xét nghiệm định tính, (II) Các xét nghiệm định lượng và (III) Xét nghiệm hóa học tế bào. A. XÉT NGHIỆM KIỂU GEN (GENETIC ASSAYS) Xét nghiệm sinh học phân tử có thể phát hiện các đột biến trên gen mã hóa cho G6PD gây tình trạng thiếu hoạt độ enzyme. Khác với các phương pháp khác phải thực hiện ngay sau khi lấy máu, mẫu bệnh phẩm xét nghiệm sinh học phân tử có thể được lưu giữ trong điều kiện thích hợp đến khi thực hiện trong các nghiên cứu hồi cứu, ví dụ như phân tích giọt máu giấy thấm khô (Dry Blood Spot-DBS), giảm thiểu chi phí khi làm một lần trên một lượng mẫu lớn. Xét nghiệm kiểu gen có thể được ứng dụng trong các nghiên cứu trên thực địa cộng đồng để xác định tỷ lệ thiếu hoạt độ G6PD. Vì tỷ lệ thiếu hoạt độ G6PD có thể dao động lớn giữa các quốc gia khác nhau hoặc kể cả giữa các khu vực, nhóm dân tộc, chủng tộckhác nhautrong một nước, do vậy khi thực hiện cần cân nhắc thiết kế nghiên cứu, phương thức lấy mẫu và diễn giải kết quả cho phù hợp. Lưu ý,không sử dụng phương pháp xét nghiệm này để đánh giá nguy cơ do thiếu hoạt độ G6PD ở từng cá nhân trên lâm sàng. 1. Xét nghiệm phản ứng chuỗi trùng hợp (PCR): Xét nghiệm PCR giúp phát hiện các đột biến gen đã biết dựa trên các đoạn mồi có sẵn, do đó không phát hiện được các đột biến mới không nằm trong bộbảng mồi mà chúng ta đang tham chiếu so sánh (reference panel). 2. Giải trình tự gen (DNA sequencing): Phương pháp giải trình tự gen có thể phát hiện được tất cả các đột biến trên gen mã hóa G6PD. Tuy nhiên, các đột biến mới phải được xác nhận lại bằng các xét nghiệm kiểu hình để xác định xem đột biến đó có liên quan đến tình trạng thiếu hoạt độ G6PD hay không. B. XÉT NGHIỆM KIỂU HÌNH (PHENOTYPE ASSAYS) B1.Các xét nghiệm định tính: Xét nghiệm G6PD định tính cho kết quả hoặc là thiếu hoạt độ G6PD, hoặc là bình thường. Do đó, có nhược điểm là chúng không xác định được những người nữ bán thiếu hoạt độ G6PD, tức là người nữ đó đang mang gen dị hợp tử. 1. Xét nghiệm dựa vào các chấm huỳnh quang (Fluorescent Spot Test_FST) FST là một xét nghiệm in vitro định tính để chẩn đoán thiếu hoạt độ G6PD,có thể cho kết quả trong vài phút kể từ khi nhỏ mẫu vào giấy thấm đến khi đọc dưới đèn UV, phương pháp này được phát minh bởi E. Beutler vào những năm 1960, do đó đôi khi gọi là Beutler test.Trong điều trị tiệt căn sốt rét, FST giúp loại trừ những bệnh nhân sốt rét có hoạt độ G6PD nhỏ hơn hoặc bằng 10% giá trị bình thường (Normal value). Xét nghiệm FST dựa trên nguyên lý phản ứng như ảnh dưới đây: 
Hình 1. Vai trò của enzyme G6PD(WHO, 2016)
Theo đó, một lượng máu sẽ được trộn với dung dịch có chứa Glucose-6-Phosphate và NADP, sau đó cho nhỏ vào mẫu giấy thấm có làm dấu các vòng tròn sẵn. Sau khi giọt dung dịch khô, xem phản ứng giọt máu trộn lẫn dung dịch dưới đèn cực tím (ultraviolet light-UV). Nếu bệnh nhân có hoạt độ G6PD bình thường, phản ứng trên xảy ra để chuyển Glucose-6-Phosphate thành 6-Phosphogluconate, phát ánh sáng huỳnh quang rõ ràng và màu sắc đẹp; Nếu bệnh nhân thiếu hoạt độ G6PD, phản ứng trên không xảy ra, Glucose-6-Phosphate không phát ánh sáng huỳnh quang, màu sắc tối hơn. 
Hình 2. Kết quả xét nghiệm huỳnh quang phát hiện thiếu hoạt độ G6PD(Baird và cs., 2015)
(các mốc T1, T2, và T3 lần lượt đọc ở thời điểm 0 phút, 5 phút và 10 phút)
2. Xét nghiệm chẩn đoán nhanh (Rapid Diagnostic Tests_RDTs) Về mặt hình thức, xét nghiệm chẩn đoán nhanh G6PD có hình thức tương tự xét nghiệm chẩn đoán nhanh sốt rét. Hai loại test nhanh hiện có trên thị trường là Binax Now G6PD và CareStart G6PD.Bên cạnh nhược điểm chung của xét nghiệm định lượng đã được nêu ở trên, xét nghiệm chẩn đoán nhanh còn có một số nhược điểm sau: + Không có vạch chứng: Kết quả sau khi test khá mơ hồ để đọc. Ô kết quả có hiển thị màu, bình thường; Ô kết quả không hiển thị màu, thiếu hoạt độ G6PD; Ô kết quả hiển thị màu nhạt, thiếu hoạt độ G6PD; + Hoạt độ G6PD hoạt động không ổn định ở nhiệt độ ngoài khoảng 25 đến 320C; + Ảnh hưởng bởi thông số hematocrit (Hct): Hct thấp gây dương tính hay thiếu hoạt độ G6PD giả (false-deficient); Hct cao gây âm tính hay mức hoạt độ bình thường giả (false-normal). 
Hình 3. Test chẩn đoán nhanh phát hiện hoạt độ G6PD(WHO, 2018)
C. XÉT NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG 1. Xét nghiệm quang phổ kế (Spectrophotometric Assay) Đây là xét nghiệm “chuẩn vàng” trong định lượng hoạt độ G6PD được thực hiện ở hệ thống phòng thí nghiệm với trang thiết bị phức tạp. Về nghiên cứu học thuật hàn lâm, loại xét nghiệm này thường được sử dụng như là một “tiêu chuẩn” để so sánh, đánh giá các thiết bị định tính và định lượng hoạt độ G6PD tại chỗ (point-of-care devices) khác; Về nguyên tắc, xét nghiệm quang phổ kế này đo lường sự hình thành NADPH trong mẫu bệnh phẩm dựa trên sự hấp thụ ánh sáng ở bước sóng 340 nm. Kết quả bao gồm giá trị hoạt độ G6PD của mẫu bệnh phẩm và một khoảng giá trị bình thường để tham chiếu.Tuy nhiên, kết quả có thể bị ảnh hưởng bởi nồng độ hemoglobin (Hb) trong máu bệnh nhân, ở những đối tượng thiếu máu hoặc thiếu sắt, kết quả có thể bị "cao sai hay cao giả" (falsely high). 
Hình 4. Cán bộ thực hiện kỹ thuật xét nghiệm G6PD bằng quang phổ kế
Ảnh: Shoklo Malaria Research Unit, https://www.shoklo-unit.com/file/
2. Xét nghiệm định lượng hoạt độ G6PD tại chỗ(Point-of-Care Biosenssor) Hiện nay, có ít nhất hai loại bộ test định lượng G6PD dựa vào đặc tính kỹ thuật là cảm biến sinh học (biosenssor) áp dụng thuận tiện điều kiện thực địa từ hai hãng thương mại của Mỹ: + CareStart G6PD Biosensor của Access Bio: Định lượng G6PD và nồng độ Hb bằng hai máy riêng biệt hoặc kết hợp hai thông số trong cùng một máy S1; + Standard G6PD test (SD-Biosensor): Định lượng G6PD và Hb trên cùng một máy. Hai xét nghiệm này sẽ cho kết quả định lượng hoạt độ G6PD hiệu chỉnh trên đơn vị hemoglobine hồng cầu (UI/g Hb). Kết quả sẽ được tham chiếu theo khoảng giá trị bình thường được cung cấp bởi nhà sản xuất. Tuy nhiên, vì tỷ lệ thiếu hoạt độ G6PD khác nhau tuỳ theo khu vực địa lý hoặc nhóm dân tộc khác nhau, TCYTTG khuyến cáo nên xác định giá trị hoạt độ G6PD bình thường và khoảng giá trị tham chiếu theo từng khu vực ở từng phòng xét nghiệm nhất định, đặc biệt là ở vùng lưu hành sốt rét khác nhau. Phương pháp xác định khoảng giá trị tham chiếu của hoạt độ G6PD được mô tả bởi tác giả Domingo và cộng sự, phương pháp này được trích dẫn trong tài liệu kỹ thuật của TCYTTG trong xác định và đánh giá xét nghiệm liên quan đến hoạt độ G6PD (Domingo và cs., 2013; WHO, 2016a). Theo đó, giá trị tham chiếu bình thường của hoạt độ G6PD được xác định là giá trị trung vị của hoạt độ G6PD ở quần thể nhóm người nam bình thường (Adjusted Male Median_AMM). Từ giá trị này các ngưỡng phân loại 30% và 80% giá trị bình thường được áp dụng trong điều trị tiệt căn sử dụng PQ (chi tiết cách phân loại ở Bảng 1). Cách phân loại này được ứng dụng trong Hướng dẫn Chẩn đoán và Điều trị sốt rét của Bộ Y tế (Bộ Y tế, 2023).Trong điều trị tiệt căn sốt rét sử dụng tafenoquine (TQ), ngưỡng phân loại 70% giá trị bình thường được áp dụng. Theo đó, tafenoquine (TQ) chống chỉ định ở bệnh nhân có hoạt độ G6PD dưới ngưỡng 70% giá trị bình thường, vì có nguy cơ cao gây tán huyết cấp (Chu và Freedman, 2019; CDC, 2022). Bảng 1. Phân loại hoạt độ G6PD bình thường, thiếu và bán thiếu áp dụng trong điều trị tiệt căn sốt rét do P. vivax và P. ovale bằng primaquine (WHO, 2018) | Giới tính | Giá trị | Phân loại | Nam | <30% giá trị bình thường | Thiếu hoạt độ G6PD | ≥ 30% giá trị bình thường | Bình thường | Nữ | <30% giá trị bình thường | Thiếu hoạt độ G6PD | ≥ 30% đến <80% giá trị bình thường | Bán thiếu hoạt độ G6PD | ≥ 80% giá trị bình thường | Bình thường |
Hình 5. CareStart G6PD Biosensor
| 
Hình 6. Standard G6PD test (SD Biosensor)
|
D. XÉT NGHIỆM HÓA HỌC TẾ BÀO (CYTOCHEMICAL ASSAY) Đây là phương pháp duy nhất để xác định tỷ lệ các alen trong quần thể tế bào hồng cầu ở người nữ mang gen thiếu hoạt độ G6PD thể dị hợp tử. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ ứng dụng trong nghiên cứu về cơ chế sinh lý của hoạt độ G6PD ở người nữ dị hợp tử và không được sử dụng trong quản lý ca bệnh.Như vậy, xét nghiệm hoạt độ G6PD có vai trò đặc biệt quan trọng được nhấn mạnh bởi Tổ chức Y tế thế giới (2021) và Bộ Y tế Việt Nam (2023), trong điều trị tiệt căn sốt rét do Plasmodium vivax và Plasmodium ovale. Ngoài phạm vi sốt rét, việc sàng lọc hoạt độ G6PD đối với trẻ sơ sinh, hay một số bệnh lý có rối loạn chức năng màng hồng cầu hay vàng da không rõ nguyên nhânở người cũng được quan tâm áp dụng bởi một số nước trong khu vực Đông Nam Á và thế giới. Việc nghiên cứu và ứng dụng các xét nghiệm thiếu hoạt độ G6PD là cần thiết, đảm bảo an toàn cho từng bệnh nhân trong điều trị tiệt căn sốt rét, đặc biệt khi thành phần loài của Plasmodium vivax đang có xu hướng tăng trong những năm gần đây.
Tài liệu tham khảo1.Baird, J.K. et al. (2015) Noninferiority of glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency diagnosis by a point-of-care rapid test vs the laboratory fluorescent spot test demonstrated by copper inhibition in normal human red blood cells’, Translational Research, 165(6):677-688. Available at: https://doi.org/10.1016/j.trsl.2014.09.009. 2.Bancone, G. et al. (2019) Molecular characterization and mapping of glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) mutations in the Greater Mekong Subregion.’, Malaria journal, 18(1), p. 20. Available at: https://doi.org/10.1186/s12936-019-2652-y. 3.Bộ Y tế (2023) Hướng dẫn Chẩn đoán, Điều trị và phòng bệnh sốt rét. 4.CDC (2022) The US Food and Drug Administration (FDA) has approved the drug tafenoquine. Available at: https://wwwnc.cdc.gov/travel/news-announcements/tafenoquine-malaria-prophylaxis-and-treatment (Accessed: 20 December 2022). 5.Chu, C.S. and Freedman, D.O. (2019) Tafenoquine and G6PD: A primer for clinicians’, Journal of Travel Medicine. Available at: https://doi.org/10.1093/jtm/taz023. 6.Domingo, G.J. et al. (2013). G6PD testing in support of treatment and elimination of malaria: recommendations for evaluation of G6PD tests, Malaria journal, 12, p. 391. Available at: https://doi.org/10.1186/1475-2875-12-391. 7.Kellermeyer R.W. et al. (1961) ‘The hemolytic effect of primaquine. XIII. Gradient susceptibility to hemolysis of primaquine-sensitive erythrocytes.’, The Journal of laboratory and clinical medicine, 58, pp. 225–33. 8.WHO (2016a) Technical Specifications Series for submission to WHO prequalification- diagnostic assessment: in vitro diagnostics medical devices to identify Glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD) activity’. 9.WHO (2016b) Testing for G6PD deficiency for safe use of primaquine in radical cure of P. vivax and P. ovale: Policy brief. World Health Organization. 10.WHO (2018) Guide to G6PD deficiency rapid diagnostic testing to support P. vivax radical cure. 11.WHO (2019) New opportunities to prevent P. vivax malaria relapse. 12.WHO (2022) World malaria report 2022’, Licence: CC BY-NC-SA 3.0 IGO.
|
TRANG CHỦ
