Phương pháp nghiên cứu
Tìm kiếm tài liệu: Sử dụng từ khóa “IL28B”, “PEG-IFN α”, “polymorphism”,
“Drug response” và các từ đồng nghĩa được liệt kê trong Bảng 1.1 Sử dụng phương pháp tìm kiếm nâng cao với các toán tử “OR” và “AND” để tạo cụm từ khóa hiệu quả Đọc nhanh các tóm tắt để xác định tài liệu phù hợp, sau đó tìm bản toàn văn và tiến hành đọc tài liệu chi tiết.
Bảng 1.1 Từ khóa tìm kiếm
Từ khóa Các từ khóa đồng nghĩa/liên quan
IL28B IFN lambda, IL28B, interleukin 28B, IL-28C, IFN-lambda-3, interleukin-28C, IFN-λ3
Polymorphisms, Genetic Polymorphisms, Single Nucleotide Polymorphism, SNP, genetic variation, variant, đa hình, biến thể, đa hình đơn nucleotit, đa hình gen
Predictive drug response is essential for optimizing therapeutic outcomes, as it involves anticipating how individuals will respond to specific medications based on factors such as drug metabolism This report synthesizes and analyzes relevant literature to provide a comprehensive overview of current findings in drug response prediction and its implications for effective treatment strategies.
TỔNG QUAN VỀ INTERFERON VÀ GEN IL28B
Giới thiệu chung về interferon
Trong cơ thể, các tế bào tương tác qua tín hiệu hóa học, đặc biệt trong đáp ứng miễn dịch Cytokinin, hay cytokin, là chất hóa học do tế bào tiết ra để kích hoạt hoặc kìm hãm tác dụng của tế bào khác Tên gọi này kết hợp giữa "Cyto" (tế bào) và "kinin" (chất gây tác dụng) Từ những năm 1950 đến 1979, các cytokinin đầu tiên được phát hiện, chúng là sản phẩm của quá trình viêm và miễn dịch, có trọng lượng phân tử thấp, đóng vai trò truyền tin và tác động lên các tế bào khác nhau.
Cytokin là các protein được tiết ra bởi các tế bào hoạt hóa, có khả năng tác động đa dạng lên cả tế bào tiết ra chúng và nhiều loại tế bào khác Vì lý do này, cytokin còn được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau.
Cytokines are biologically functional substances that include interleukins, which facilitate communication between white blood cells, lymphocyte activating factors that stimulate lymphocyte activation, and mitogenic proteins that promote cell division.
- Tên gọi theo các tế bào tiết ra chúng: lymphokin, monokin,…
- Tên gọi theo một số tên đã quen dùng từ trước: interferon, yếu tố hoại tử khối u (tumor necrosis factor),… [3]
Interferon (IFN) là các cytokine loại II giúp cơ thể chống lại các tác nhân ngoại lai như virus, vi khuẩn, ký sinh trùng và tế bào ung thư Được phát hiện lần đầu bởi Isaacs và Lindenmann vào năm 1957, IFN đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học toàn cầu Tuy nhiên, ban đầu, việc sản xuất IFN cho các ứng dụng lâm sàng còn hạn chế Đến năm 1986, sự phát triển của công nghệ sinh học đã cho phép sản xuất IFN với số lượng lớn, mở ra cơ hội ứng dụng IFN rộng rãi trong nghiên cứu và lâm sàng Năm 2003, hai phòng thí nghiệm độc lập phát hiện IFN thứ ba, IFN-lamda (IFN-λ), với ba dạng phụ là IFN-λ1, IFN-λ2 và IFN-λ3 (IL-29, IL-28A, IL-28B), cho thấy tác dụng chống virus của các IFN mới này.
IFN loại III được phân loại thành năm loại khác nhau Chỉ sau bảy năm, các chế phẩm IFN loại III đầu tiên được phát triển bởi công ty BMS và Zymo Genetic đã bước vào giai đoạn thử nghiệm lâm sàng thứ ba Vào tháng 1 năm 2013, sự ra đời của IFNL4 đã tạo ra một bước ngoặt mới trong nghiên cứu về IFN.
Các IFN là glycoprotein do hệ miễn dịch sản xuất, có tác dụng chống lại virus, vi khuẩn, ký sinh trùng và tế bào ung thư một cách không đặc hiệu Chúng được sinh ra khi có mặt các chất sinh IFN, ức chế quá trình sao chép RNA của virus, từ đó ngăn chặn sự sinh sản của virus và ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào khối u cùng một số tế bào bình thường IFN được áp dụng như một phương pháp điều trị không đặc hiệu cho các nhiễm trùng do virus Ngoài ra, IFN còn được tạo ra khi tế bào bị kích thích bởi các chất lạ như axit nucleic, vi khuẩn và độc tố của chúng.
Trong tế bào không nhiễm virus, các gen tổng hợp interferon (IFN) ở trạng thái không hoạt động, dẫn đến việc không có IFN được sản xuất Khi virus hoặc chất kích thích ngoại lai xâm nhập, chúng kích hoạt các gen này, làm tăng sản xuất IFN Phần lớn IFN sẽ thoát ra ngoài tế bào để tác động lên các tế bào khác, với cấu trúc gồm 130-170 axit amin và trọng lượng phân tử từ 20 đến 100 kD, dễ bị phân hủy bởi protease, diethyl, chloroform và ketone Độ ổn định nhiệt của IFN khác nhau tùy thuộc vào nguồn gốc, trong đó IFN ở người thường kém ổn định hơn ở nhiệt độ cao so với các loài khác, với hoạt tính giảm sau 1 giờ ở 56 đến 60°C Tuy nhiên, IFN có khả năng ổn định trong khoảng pH rộng.
RNA và DNA của virus thường nhạy cảm với interferon (IFN), tuy nhiên, cơ chế và cường độ tác động khác nhau tùy thuộc vào loại virus IFN chỉ hoạt động chống virus bên trong tế bào, không có tác dụng bên ngoài và không trực tiếp tiêu diệt virus Nó kích thích tế bào chủ sản xuất các protein quan trọng như protein kinase phụ thuộc RNA, 2′, 5′-oligoadenylate synthetase, RNase L và Mx GTPase, giúp ức chế tổng hợp hoặc phân hủy mRNA và protein của virus Interferon là hàng rào bảo vệ đầu tiên của cơ thể chống lại virus và sự phát triển bất thường của tế bào, với các hoạt tính như kháng virus, điều hòa miễn dịch, chống tăng sinh khối u và kích thích phản ứng miễn dịch.
Sự biệt hóa tế bào, điều hòa sinh trưởng tế bào, giải độc và kháng đột biến là những hoạt động quan trọng trong cơ thể Những hoạt động này đã được ứng dụng để phát triển các loại thuốc chữa bệnh an toàn và hiệu quả cho con người.
1.1.3 Phân loại và danh pháp interferon
Trước đây, interferon (IFN) được phân loại theo nguồn gốc tế bào, bao gồm ba loại chính: IFN-α từ bạch cầu nhiễm virus, IFN-β từ nguyên bào sợi nhiễm virus, và IFN-γ từ tế bào T hoạt hóa.
Năm 2003, IFN-λ được phát hiện như một loại interferon mới, không thuộc về ba loại interferon trước đó và sử dụng một thụ thể riêng biệt Để phù hợp với loại IFN này, các loại IFN-α, -β, -γ và -λ mới được phân loại lại thành ba loại chính: loại I, II và III dựa trên các thụ thể của chúng IFN loại I bao gồm IFN-α/β từ hệ thống phân loại trước, có thể chia thành 17 loại phụ khác nhau dựa trên tính kháng nguyên Các nhóm nhỏ này được biểu thị bằng các chữ cái Hy Lạp và có thể phân loại thành các loại nhỏ hơn, ví dụ, IFN-α có 13 loại phụ được đánh số từ IFNα-1 đến IFNα-13, với khả năng phân loại sâu hơn nữa IFN loại II và loại III tương ứng là IFN-γ và IFN-λ.
IFN có cấu trúc chung bao gồm 6 chuỗi xoắn, được ký hiệu từ A đến F Các loại IFN khác nhau có trình tự axit amin và vị trí hình thành cầu disulfit đặc trưng, như thể hiện trong hình 1.2 và 1.3.
Hình 1.2 Mô hình liên kết disulfit của một số interferon
Hình 1.3 Trình tự protein của một số interferon
1.1.4 Con đường truyền tín hiệu bởi interferon Ở người, khi IFN được biểu hiện, chúng đóng vai trò như các phối tử, bám vào thụ thể chuyên biệt cho từng loại IFN trên màng tế bào Các IFN bám lên các phức hợp thụ thể và kích thích con đường tín hiệu thông qua con đường protein Janus tyrosine kinase (JAK) và protein chuyển đổi tín hiệu và kích hoạt phiên mã (Signal transducer and Activator of transcription, viết tắt là STAT) [84] Thông tin về nguồn gốc, tế bào đích, yếu tố cảm ứng sinh IFN, thụ thể, phân tử tín hiệu và vị trí gắn yếu tố phiên mã của từng loại IFN được trình bày trong Bảng 1.2
Bảng 1.2 So sánh đặc điểm của 3 loại IFN [16]
IFN loại I IFN loại II IFN loại III
13 loại IFN-α, IFN-β, IFN-κ, IFN- ω, IFN-ε
Tế bào sản xuất ra IFN
Tất cả tế bào có nhân
Tế bào T, Tế bào B, tế bào diệt tự nhiên (NK), tế bào T tiêu diệt tự nhiên (NKT) và các tế bào trình diện kháng nguyên (APCs)
Tất cả tế bào có nhân, chủ yếu là tế bào đuôi gai có nguồn gốc monocyte (moDC), tế bào đuôi gai plasmacytoid (pDC), tế bào biểu mô
Tất cả tế bào có nhân
Tất cả tế bào có nhân
Tế bào phổi, ruột, biểu mô gan
Yếu tố cảm ứng sản sinh IFN
Phân tử liên quan đến tổn thương, các phân tử liên quan đến bệnh nguyên
Interleukin (IL)12, IL15, IL18, IFN loại
I, các phân tử liên quan đến bệnh nguyên
Phân tử liên quan đến tổn thương, các phân tử liên quan đến bệnh nguyên
Thụ thể số 1 và số
2 của Interferon α (IFNαR1 và IFNαR2)
Thụ thể số 1 và số 2 của Interferon γ (IFNγR1 và IFNγR2)
Thụ thể số 1 Interferon λ (IFN-λR1) và thụ thể số 2 interleukin 10 (IL10R2)
- Các bộ chuyển đổi tín hiệu và bộ kích hoạt phiên mã (STATs)
- CT10 regulator of kinase-like
- Chất nền thụ thể insulin (IRS)
- Janus kinase 1 và 2 (JAK1 và JAK2)
- Bộ chuyển đổi tín hiệu và bộ kích hoạt phiên mã 1 và 3 (STAT1 và STAT3)
- Bộ chuyển đổi tín hiệu và bộ kích hoạt phiên mã 1 và 2 (STAT1 và STAT2)
- Yếu tố điều hòa interferon 9 (IRF9)
Vị trí gắn yếu tố phiên mã
- Các yếu tố đáp ứng được kích thích bởi IFN (ISRE) (điển hình)
- Trình tự hoạt hóa gamma (GAS) (không điển hình)
- Trình tự hoạt hóa gamma (GAS) (điển hình)
- Các yếu tố đáp ứng được kích thích bởi IFN (ISRE) (không điển hình)
- Các yếu tố đáp ứng được kích thích bởi IFN (ISRE)
Chức năng Chống virut, đáp ứng chống đông máu, điều hòa quá trình chết theo chu trình tế bào, điều hòa miễn dịch
Chống virut, chống đông máu, đáp ứng chống khối u, điều hòa miễn dịch Đáp ứng virut, miễn dịch niêm mạc
Con đường truyền tín hiệu của interferon loại I bắt đầu khi IFN bám vào thụ thể IFNαR1 và IFNαR2 Hai thụ thể này sau đó kết hợp với TYK2 và JAK1 để phosphoryl hóa STAT1 và STAT2 Các phân tử STAT này kết hợp với IRF9 tạo thành phức hợp ISGF3, di chuyển vào nhân để kích thích biểu hiện các gen IFN (ISG).
Với IFN loại II, phức hợp thụ thể IFNG1 và IFNG2 được hình thành từ hai chuỗi IFNG1 và hai chuỗi IFNG2, tạo nên phức hợp tetramer Khi hai phân tử IFN-γ gắn vào thụ thể, chúng phosphoryl hóa các phân tử JAK2 và JAK1, trong đó JAK1 sẽ kích hoạt STAT1 Hai phân tử STAT1 sau đó kết hợp với nhau và di chuyển vào nhân, phiên mã các phân tử GAS để kích hoạt hệ miễn dịch.
Cấu trúc và vị trí của các gen mã hóa cho IFN
IFN loại I ở người được mã hóa bởi một họ đa gen, tập hợp trên một vùng dài
350 kb ở nhiễm sắc thể số 9 (9p21.1- 9p21.2) giữa các gen IFNB1 và IFNE (Hình
1.5) Gen IFNK là ngoại lệ, nằm phía bên kia tâm động, cách IFNE khoảng 6,4 Mb
Hình 1.5 Vị trí các gen mã hóa cho IFN loại I ở người
CEN là tâm động, trong khi TEL chỉ đầu mút nhiễm sắc thể Mũi tên chỉ ra hướng phiên mã của gen, với mũi tên đen biểu thị gen IFN chức năng, mũi tên màu xám đậm chỉ các gen giả, và mũi tên màu xám nhạt chỉ các gen không mã hóa IFN khác nằm trong cụm.
Gen IFN-γ (Interferon gamma) được phát hiện lần đầu vào đầu những năm 1980 và nằm trên nhiễm sắc thể 12 Phân tích trình tự gen này từ nhiều loài cho thấy cấu trúc chung của nó bao gồm bốn exon và ba intron Trình tự DNA của IFN-γ có tính bảo thủ thấp, với sự tương đồng chỉ khoảng 40% giữa người và chuột về trình tự axit amin Ở người, trình tự mã hóa IFN-γ là ổn định, chỉ có một số đa hình nucleotit đơn xuất hiện ở vùng promoter, intron 1 và phần đầu 3’ không được dịch mã.
Hình 1.6 Cấu trúc gen IFN loại 2
Exons I-IV được mô tả bằng các khung hình hộp, CNS: vùng trình tự không mã hóa bảo thủ Các vị trí gắn các yếu tố thay đổi hoạt tính (cả xác định và chưa xác định) được mô tả bằng các mũi tên dọc theo vùng khởi động và và vùng intron của IFN-γ [65]
Các IFN loại III (IFN-λ) được phát hiện độc lập vào năm 2003 bởi các nhóm nghiên cứu của Sheppard và Kotenko Sheppard đã đặt tên cho chúng là interleukin (IL-28 và IL-29) dựa trên lập luận phát sinh gen, trong khi Kotenko gọi chúng là IFN do hoạt tính chống virus mạnh mẽ Hiện tại, danh pháp IFN-λ được chấp nhận, với IFN-λ1, 2 và 3 được mã hóa bởi các gen IL29, IL28A và IL28B trên nhiễm sắc thể 19.
IL28B có vị trí gần với IL28A và IL29 (Hình 1.7) Các gen IL29, IL28A và
Gen IL28B mã hóa cho IFN-λ1, 2, và 3, và năm 2013, Prokunina-Olsson cùng cộng sự đã phát hiện biến thể mất nucleotit ss469415590 (TT/ΔG) ở vùng ngược dòng của gen này trên nhiễm sắc thể 19q13.13, liên kết với đa hình rs12979860 Đột biến ss469415590-ΔG đã tạo ra gen mới mã hóa cho IFN-λ4 (IFNL4), cho thấy mối liên quan đến khả năng đào thải virus tự nhiên ở bệnh nhân HCV.
Hình 1.7 Gen mã hóa cho IL28B nằm trên nhiễm sắc thể số 19
Hình 1.8 Các biến thể của IFN-λ3 và IFN-λ4 trên nhiễm sắc thể 19 IL: Interleukin, SNP: đa hình đơn nucleotit [82]
Tên IFNL4 được Ủy ban danh pháp của Tổ chức bộ gen người (HUGO) và Hiệp hội Cytokin và Interferon quốc tế đặt ra dựa trên sự tương đồng về trình tự với các protein IFN-λ khác Bằng chứng cho thấy IFN-λ4 có khả năng kích hoạt phản ứng chống virut thông qua Janus kinase (JAK) và con đường phiên mã (STAT), đồng thời thúc đẩy biểu hiện của các gen kích thích IFN (ISGs).
Ủy ban Danh pháp HUGO đã chính thức cấp tên và ký hiệu gen cho IFNL4, đồng thời thay đổi các ký hiệu cho các gen IFN III từ IL29.
IL28A và IL28B thành IFNL1, IFNL2 và IFNL3 [72]
Hình 1.9 minh họa vị trí của các gen IFN-λ trên nhiễm sắc thể 19, với kích thước và khoảng cách giữa các gen được thể hiện bằng đơn vị kb Các đoạn gen mã hóa cho IFN-λ được trình bày dưới dạng chuỗi, trong đó các exon được biểu thị bằng hình hộp và các intron bằng các dòng kẻ Đặc biệt, các gen IFN-λ2 và IFN-λ3 có thêm exon 1a.
Các gen mã hóa cả ba thành viên của họ IFN-λ nằm trên nhiễm sắc thể người
Vùng mã hóa của mỗi gen trong vùng 19q13.13 được chia thành năm exon (exon 1-5), trong đó các gen IFN-λ2 và -λ3 có thêm exon 1a nằm ở vùng ngược dòng của exon 1 Exon 1a chứa một codon ATG ngược dòng với codon ATG trong exon 1, và quá trình dịch mã từ codon này tạo ra bốn axit amin bổ sung trong peptide tín hiệu của IFN-λ2 và -λ3.
Mức độ tương đồng cao giữa các gen IFN-λ của người gợi ý rằng chúng có nguồn gốc chung Nghiên cứu cho thấy sau khi gen IFN-λ1 và IFN-λ2 phân ly, đã xảy ra một sự kiện sao chép, trong đó một đoạn chứa gen IFN-λ1 và IFN-λ2 được sao chép và tích hợp lại vào bộ gen, dẫn đến sự hình thành gen IFN-λ3 Gen IFN-λ3 tương đồng với IFN-λ2 không chỉ ở vùng mã hóa mà còn ở các chuỗi vùng xuôi dòng và ngược dòng Trong khi IFN-λ1 và IFN-λ2 được phiên mã theo hướng đầu mút, IFN-λ3 lại được phiên mã theo hướng ngược lại Khoảng cách giữa các gen IFN-λ1, -λ2 và -λ3 lần lượt là 26 và 23 kb.
TỔNG QUAN VỀ ĐA HÌNH GEN IL28B
Các đa hình gen IL28B
Đa hình gen là sự biến đổi trong chuỗi DNA với tần số alen từ 1% trở lên trong quần thể, bao gồm nhiều dạng như thêm hoặc mất nucleotit và thay đổi trình tự nucleotit Trong số đó, đa hình đơn nucleotit (SNP) là loại phổ biến nhất, liên quan đến sự thay đổi ở 1 cặp bazơ.
Có khoảng 60 triệu SNP nằm rải rác trong toàn bộ bộ gen, với 50% trên vùng mã hóa
Bộ gen của con người có sự tương đồng lên tới 99,9%, trong khi chỉ 0,1% còn lại tạo ra sự khác biệt giữa các cá thể, trong đó hơn 90% là các đa hình đơn nucleotit (SNP) Sự phát triển của công nghệ giải trình tự gen đã giúp phát hiện nhiều SNP, làm rõ vai trò của chúng không chỉ trong bệnh tật mà còn trong đáp ứng thuốc Thông tin về các đa hình này đang được ứng dụng trong phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị bệnh, góp phần vào sự phát triển của y học cá thể hóa Dựa trên kết quả xét nghiệm di truyền, bác sĩ có thể lựa chọn phác đồ và thuốc phù hợp cho từng bệnh nhân, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị và giảm thiểu tác dụng phụ của thuốc, xu hướng này ngày càng trở nên phổ biến trong y học hiện đại.
Theo dữ liệu từ Ensembl, gen IL28B có hơn 1500 biến thể khác nhau, bao gồm 1304 đa hình đơn nucleotit, 8 biến thể chèn thêm nucleotit, 10 biến thể mất nucleotit, 50 biến thể thêm-bớt nucleotit, 208 biến thể SNV soma, 2 biến thể chèn soma và 2 biến thể xóa soma Trong số các đa hình gen IL28B, chỉ một số ít biểu hiện và gây ra sự khác biệt về chức năng Đặc biệt, 12 SNP của IL28B (rs11881222, rs12979860, rs8099917, rs12980275, rs4803217, rs10853728, rs8113007, rs7248668, rs8105790, rs28416813, rs8103142, rs4803219) đã được xác định có liên quan đến kiểu hình bệnh lý và đáp ứng thuốc trong điều trị.
Tần số phân bố alen và tỷ lệ kiểu gen của IL28B
Theo nghiên cứu của Dự án giải mã 1000 hệ gen pha III, tần số alen của các đa hình IL28B ở các nhóm quần thể khác nhau được trình bày trong Bảng 2.1 Sự khác biệt về tần số alen giữa các nhóm dân tộc là nguyên nhân dẫn đến sự đa dạng trong các đặc điểm di truyền.
Tỷ lệ đáp ứng điều trị HCV mạn tính khác nhau giữa các nhóm quần thể, với alen C thuận lợi của rs12979860 có tần số cao nhất ở Đông Á (0,92) Tần số alen này giảm dần ở các khu vực khác, lần lượt là Nam Á (0,767), Châu Âu (0,691), Châu Mỹ (0,601) và thấp nhất là Châu Phi (0,331).
Bảng 2.1 Tần số alen của các đa hình thuộc các nhóm quần thể khác nhau Đa hình Tần số của alen đột biến
Các đa hình quan trọng của IL28B
Hai đa hình quan trọng liên quan đến đáp ứng thuốc chống virus là rs12979860 và rs8099917, nằm trên nhiễm sắc thể 19 như mô tả trong Hình 2.1.
Biến thể rs12979860 nằm ở vùng không mã hóa intron trên nhiễm sắc thể số 19 tại vị trí 39248147, với alen kiểu dại là C và alen biến thể phổ biến nhất là T Dữ liệu từ Dự án giải mã 1000 hệ gen cho thấy ở người Việt Nam, alen kiểu dại C xuất hiện với tần số cao hơn rõ rệt so với alen biến thể T.
T (0,909 so với 0,091) [116] Tại Việt Nam, theo số liệu khảo sát trên 407 bệnh nhân nhiễm HCV với đa hình rs12979860, cho thấy kiểu gen CC chiếm 78,1%, kiểu gen
CT và TT tương ứng là 19,9% và 2% Như vậy trong nhóm nghiên cứu này, tỉ lệ alen
Biến thể rs8099917 tại vị trí 39252525 có tỉ lệ alen C là 88,1% và alen T là 11,9% Ở Việt Nam, trong một nghiên cứu trên 214 bệnh nhân nhiễm HCV, kiểu gen TT chiếm 79%, trong khi kiểu gen GT và GG lần lượt chiếm 16,8% và 4,2% Từ đó, tỉ lệ alen T trong nhóm nghiên cứu là 87,4% và alen G là 12,6%.
Các cách xác định kiểu gen IL28B
Kiểu gen IL28B có thể được xác định qua nhiều phương pháp như giải trình tự DNA, Realtime PCR, đa hình độ dài đoạn cắt giới hạn (RFLP) và Sắc ký lỏng hiệu năng cao biến tính (DHPLC) Mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng, với yêu cầu về thiết bị, chi phí và kỹ thuật khác nhau Các phương pháp tốn kém như giải trình tự toàn bộ hệ gen/exon hạn chế khả năng ứng dụng trong lâm sàng, đặc biệt ở các nước đang phát triển Hiện nay, công nghệ khuếch đại đặc hiệu alen đột biến (ARMS), RFLP và Realtime PCR đang được sử dụng phổ biến.
Giải trình tự Sanger là một trong những kỹ thuật phổ biến nhất trong lâm sàng nhờ vào tính đặc hiệu cao, chi phí hợp lý và thời gian thực hiện nhanh chóng.
Trong bốn phương pháp xét nghiệm, Realtime PCR nổi bật với tốc độ nhanh và độ nhạy cao nhờ công nghệ đầu dò Taqman, tuy nhiên, nó yêu cầu thiết bị PCR đặc biệt và đắt tiền, không phổ biến trong nhiều phòng thí nghiệm Giải trình tự trực tiếp được coi là tiêu chuẩn vàng, nhưng lại tốn thời gian và yêu cầu kiến thức chuyên sâu, cùng với chi phí thiết bị cao Phân tích lợi ích chi phí cho thấy ARMS-PCR là phương pháp hiệu quả nhất, đơn giản và nhanh chóng, chỉ cần một phản ứng PCR duy nhất và điện di trên gel, dễ dàng áp dụng trong chẩn đoán phân tử thông thường, đặc biệt quan trọng cho các quốc gia đang phát triển với ngân sách hạn chế.
TỔNG QUAN VỀ ẢNH HƯỞNG CỦA ĐA HÌNH GEN IL28B TỚI ĐÁP ỨNG THUỐC
Các yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc
Nguyên tắc cơ bản trong điều trị lâm sàng là chỉ sử dụng thuốc khi lợi ích vượt trội hơn rủi ro Tuy nhiên, việc đánh giá lợi ích và rủi ro không rõ ràng, vì không có thuốc nào đảm bảo an toàn và hiệu quả cho tất cả mọi người Mỗi bệnh nhân có thể có phản ứng khác nhau với thuốc, yêu cầu điều chỉnh liều lượng Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ đáp ứng đạt 80% với thuốc ức chế Cox-2, trong khi chỉ 25% đối với hóa trị ung thư, cho thấy nhiều bệnh nhân ung thư chỉ trải qua tác dụng phụ mà không có hiệu quả điều trị Tỷ lệ đáp ứng với thuốc trong các bệnh phổ biến chỉ từ 30-60%, cho thấy cần điều chỉnh chiến lược điều trị theo từng cá nhân Khoảng 7% bệnh nhân nhập viện và nhiều thuốc bị rút khỏi thị trường do phản ứng có hại.
Sự khác biệt trong đáp ứng thuốc được hình thành từ sự kết hợp giữa các yếu tố di truyền, môi trường và đặc điểm bệnh nhân, ảnh hưởng đến dược động học và dược lực học của thuốc Các yếu tố này có thể quan sát hoặc điều chỉnh, như việc tuân thủ điều trị và điều chỉnh liều cho bệnh nhân suy thận Nghiên cứu cho thấy, cá nhân không cùng huyết thống có sự khác biệt về đáp ứng thuốc cao hơn so với những người sinh đôi hoặc cùng gia đình, cho thấy vai trò quan trọng của di truyền Đối với kiểu hình đáp ứng thuốc, khoảng 20 - 95% trạng thái và tác dụng của thuốc có thể được quy cho yếu tố di truyền.
Những tiến bộ trong sinh học phân tử và nghiên cứu hệ gen đang tiết lộ sự khác biệt trong các quần thể bệnh nhân, cho phép điều chỉnh liệu pháp điều trị phù hợp Việc phân loại bệnh nhân thành các nhóm dựa trên dấu hiệu chẩn đoán di truyền sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho quá trình trị liệu Đặc biệt, các biến đổi di truyền ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc thường là đa yếu tố và liên quan đến nhiều gen khác nhau.
Dược lý hệ gen đã phát triển từ dược di truyền học, sử dụng phương pháp tiếp cận toàn bộ bộ gen để đánh giá biểu hiện gen và các con đường đáp ứng, nhằm phân tích cơ sở của sự thay đổi trong đáp ứng thuốc Hiện nay, việc xác định các biến thể di truyền ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc đang tiến bộ nhanh chóng, với 38 gen khác nhau đã được FDA đưa vào nhãn thuốc.
Hình 3.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc
Đáp ứng các thuốc ảnh hưởng bởi IL28B
Sự phát triển của nghiên cứu dược di truyền học đã dẫn đến việc áp dụng ngày càng nhiều các tương tác gen – thuốc trong lâm sàng Các nghiên cứu về đa hình gen IL28B cho thấy ảnh hưởng của nó đến đáp ứng thuốc, từ đó nhiều tổ chức y tế quốc tế như FDA, EMA và Swissmedic đã ban hành hướng dẫn điều trị lâm sàng và khuyến cáo trên nhãn thuốc dựa vào kiểu gen IL28B.
Bảng 3.1 liệt kê các thuốc có thông tin dược di truyền liên quan đến gen IL28B trong nhãn thuốc, theo quy định của FDA (Cơ quan quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) và EMA.
Cơ quan quản lý dược phẩm Châu Âu, Swissmedic: Cơ quan quản lý dược phẩm Thụy Sĩ, HCSC: Hệ thống Y tế Canada
Thuốc/ nhóm thuốc điều trị FDA EMA Swissmedic HCSC
3.2.1 Thuốc điều trị viêm gan C mạn tính
Viêm gan virut C (HCV) là bệnh truyền nhiễm do virut viêm gan C gây ra, có cấu trúc di truyền là sợi đơn RNA thuộc họ Flaviviridae HCV có 6 kiểu gen chính: 1, 2, 3, 4, 5, 6, với các kiểu gen thường gặp ở Việt Nam là 1, 6, 2 và 3 Tỷ lệ nhiễm HCV toàn cầu khoảng 1-3% dân số, có thể dẫn đến viêm gan cấp, viêm gan mạn, xơ gan và ung thư tế bào gan (HCC).
Bệnh gan mạn tính có thể do 22 nguyên nhân hàng đầu, bao gồm lây nhiễm qua đường máu, tình dục và mẹ truyền sang con Mục tiêu điều trị chính là loại bỏ virus HCV khỏi cơ thể, với khả năng này được thể hiện qua đáp ứng virus bền vững (SVR) Một bệnh nhân được coi là khỏi bệnh khi đạt SVR, tức là không phát hiện RNA virus trong huyết thanh sau 12-24 tuần điều trị Hàm lượng RNA HCV dưới ngưỡng phát hiện (< 15 IU/ml) ở tuần thứ 12 sau điều trị được gọi là SVR 12.
24 sau khi kết thúc điều trị gọi là SVR 24 khi người bệnh sử dụng phác đồ điều trị có pegylated interferon (PEG-IFN) [2]
Trước năm 2011, tiêu chuẩn điều trị cho bệnh nhân mắc HCV mạn tính là liệu pháp phối hợp PEG-IFN-α 2a hoặc 2b với ribavirin (RBV), kéo dài 48 tuần cho kiểu gen HCV 1, 4, 5 và 6, và 24 tuần cho kiểu gen 2 và 3 Tuy nhiên, tỷ lệ đáp ứng virus bền vững (SVR) chỉ đạt 40-50% ở bệnh nhân HCV kiểu gen 1, trong khi với kiểu gen 2 và 3, tỷ lệ này khoảng 70-80% Liệu pháp điều trị này không chỉ có chi phí cao mà còn gây ra nhiều tác dụng phụ từ trung bình đến nặng, bao gồm triệu chứng giống cúm, trầm cảm, giảm tiểu cầu và tan máu, đồng thời cũng bị chống chỉ định ở nhiều bệnh nhân có tình trạng sức khỏe nghiêm trọng như suy gan mất bù, tăng huyết áp, hội chứng lách to, suy yếu nhiều cơ quan và phụ nữ mang thai.
Vào năm 2011, sự ra đời của các thuốc chống virut tác dụng trực tiếp (DAA) đã thay đổi tiêu chuẩn điều trị HCV kiểu gen 1, khi mà sự kết hợp giữa PEG-IFN và RBV không còn phổ biến Telaprevir và boceprevir, các chất ức chế protease HCV, đã làm tăng tỷ lệ đạt SVR gần gấp đôi Thế hệ thuốc ức chế protease thứ hai, simeprevir, được FDA chấp thuận năm 2013, có khả năng nâng cao tỷ lệ SVR lên khoảng 80% Sofosbuvir cũng đã chứng minh tiềm năng cải thiện tỷ lệ SVR cao hơn, cả trong liệu pháp kết hợp với PEG-IFN và RBV lẫn trong liệu pháp không có IFN.
Các thử nghiệm gần đây của phác đồ không có IFN được FDA phê chuẩn, bao gồm paritaprevir (ABT-450) kết hợp ritonavir, ombitasvir, dasabuvir và ribavirin, cho thấy tỷ lệ đáp ứng virus cao hơn 95% ở bệnh nhân HCV kiểu gen 1 không có xơ gan, bao gồm cả những người chưa từng điều trị và những người thất bại trong điều trị trước đó Tại Việt Nam, theo Hướng dẫn chẩn đoán và điều trị Viêm gan C của Bộ Y Tế, phác đồ điều trị ban đầu nên sử dụng DAA, trong khi các phác đồ có PEG-IFN chỉ nên được xem xét như lựa chọn thay thế.
3.2.1.1 HCV không đồng nhiễm HIV
3.2.1.1.1 Phác đồ PEG-IFN-α a Phác đồ 2 thuốc (PEG-IFN + RBV)
Nhiều nghiên cứu đã chứng minh mối liên hệ giữa đa hình gen IL28B và các kiểu hình lâm sàng, đặc biệt là ảnh hưởng của nó đến hiệu quả điều trị viêm gan C Các nghiên cứu lâm sàng chủ yếu tập trung vào hai SNPs rs12979860 và rs8099917, cho thấy sự liên kết mạnh mẽ ở người da trắng và người châu Á, cung cấp thông tin hữu ích cho bác sĩ lâm sàng Tuy nhiên, ở bệnh nhân gốc châu Phi, mức độ liên kết giữa hai SNP này yếu hơn, với rs12979860 có mối liên hệ chặt chẽ hơn với kết quả điều trị bằng IFN Một số nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc thử nghiệm cả hai SNP có thể nâng cao độ chính xác trong dự đoán kết quả lâm sàng, nhưng cần khảo sát thêm ở các nhóm dân tộc khác nhau.
Một phân tích tổng hợp trên 20 nghiên cứu của Luo Yueqiu và cộng sự cho thấy kiểu gen CC của đa hình rs12979860 có liên quan đến tỷ lệ đáp ứng viêm gan C mạn tính kiểu gen 1 cao hơn so với kiểu gen CT + TT (OR= 4,473, 95% CI= 3,814-5,246) Tương tự, một phân tích khác trên 11,871 bệnh nhân của Cariani E và cộng sự cũng khẳng định rằng bệnh nhân kiểu gen CC có tỷ lệ đáp ứng virut bền vững (SVR) cao hơn so với kiểu gen CT/TT (OR= 4,09) Đáp ứng virut nhanh (RVR), được xác định khi không phát hiện ARN virut trong huyết thanh ở tuần điều trị thứ 4, là yếu tố dự đoán tốt nhất cho khả năng đạt SVR, trong khi kiểu gen IL28B là yếu tố dự đoán trước điều trị hiệu quả.
Nghiên cứu của Phạm Thị Thu Thủy và cộng sự trên 103 bệnh nhân HCV kiểu gen 1 người Việt Nam cho thấy rằng người mang kiểu gen CC có tỉ lệ RVR cao hơn (80% so với 57,14%, p= 0,036) và tỉ lệ SVR cũng cao hơn (80% so với 53,57%, p= 0,015) so với kiểu gen CT/TT Mặc dù bệnh nhân kiểu gen CT có tỉ lệ tái phát cao hơn (33,33% so với 16%, p= 0,10), nhưng sự khác biệt này không có ý nghĩa thống kê Phân tích đa biến đã xem xét các yếu tố như kiểu gen, tuổi, BMI, giới tính, tỉ lệ AST/ALT và lượng siêu vi ban đầu.
Nghiên cứu cho thấy rằng RVR, EVR và chỉ số BMI đóng vai trò quan trọng trong việc dự đoán tỷ lệ SVR, trong khi kiểu gen rs12979860 không ảnh hưởng đến khả năng đạt được SVR.
Nghiên cứu của Scherzer và cộng sự trên 72 bệnh nhân HCV kiểu gen 3 cho thấy không có sự khác biệt về khả năng đạt SVR giữa các kiểu gen IL28B (CC là 76% so với CT/TT là 77,3%) Một nghiên cứu khác trên bệnh nhân HCV kiểu gen 2 và 3 cũng chỉ ra không có liên quan giữa kiểu gen IL28B và SVR Tỷ lệ RVR ở nhóm có kiểu gen CC và không CC lần lượt là 74% và 67% (p= 0,41) Ở những bệnh nhân đạt được RVR, tỷ lệ SVR cao (97%) và độc lập với kiểu gen IL28B Đối với những bệnh nhân không đạt được RVR, tỷ lệ đạt SVR ở nhóm có kiểu gen CC là 64% so với 67% ở nhóm CT/TT Một nghiên cứu khác trên 281 bệnh nhân châu Âu nhiễm HCV kiểu gen 3 cho thấy kiểu gen IL28B CC có liên quan đến tăng tỷ lệ đạt RVR so với CT/TT (p= 3 × 10 -5), nhưng không có mối liên quan giữa kiểu gen IL28B với khả năng đạt SVR.
Một nghiên cứu trên 1002 bệnh nhân HCV kiểu gen 2 và 3 cho thấy tỷ lệ đạt SVR ở các kiểu gen CC, CT và TT lần lượt là 81,9%, 67,9% và 57,8% (p = 0,0001), với đa hình rs12979860 là yếu tố dự đoán độc lập cho khả năng đạt SVR (OR= 2,39; 95% CI= 1,19 - 3,81; p= 0,0001) Tuy nhiên, mối liên quan giữa kiểu gen IL28B và đáp ứng điều trị ở bệnh nhân HCV kiểu gen 2, 3 vẫn chưa rõ ràng, như nghiên cứu của Mangia cho thấy kiểu gen này chỉ liên quan đến SVR ở bệnh nhân không đạt RVR Sự không đồng nhất trong kết quả giữa các nghiên cứu có thể do cỡ mẫu và đặc điểm dân tộc của quần thể nghiên cứu Đối với bệnh nhân HCV kiểu gen 2, 3, mối liên quan giữa kiểu gen IL28B và đáp ứng điều trị thấp hơn so với kiểu gen 1 và 4, với OR lần lượt là 1,52, 4,59 và 3,66 Điều này có thể do bệnh nhân HCV kiểu gen 2, 3 có đáp ứng điều trị tốt hơn (70 - 80%) so với kiểu gen 1, 4 (40 - 50%).
HCV kiểu gen 4 là loại virus phổ biến nhất ở Trung Đông và Châu Phi, đặc biệt tại Ai Cập, nơi có tỷ lệ nhiễm HCV cao nhất thế giới (15%) và chiếm 90% các trường hợp HCV Mặc dù các thuốc chống virus trực tiếp mới, như thuốc ức chế protease, đã cải thiện hiệu quả điều trị, nhưng HCV kiểu gen 4 lại cho thấy đáp ứng kém với những phương pháp điều trị này Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc dự đoán hiệu quả điều trị bằng liệu pháp PEG-IFN + RBV cho bệnh nhân nhiễm HCV kiểu gen 4.
Nghiên cứu của Asselah và cộng sự trên 82 bệnh nhân HCV kiểu gen 4 cho thấy tỷ lệ đáp ứng điều trị lần lượt là 81,8% đối với kiểu gen CC, 46,5% và 29,4%.
