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 trình bày trong Bảng 1.1 Sử dụng phương pháp tìm kiếm nâng cao với các toán tử “OR” và “AND” để xác định cụm từ khóa cho việc tìm kiếm tài liệu Đọc nhanh tóm tắt để lựa chọn tài liệu phù hợp, sau đó tìm bản toàn văn và tiến hành đọc tài liệu.
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 crucial for understanding therapeutic outcomes, as it involves forecasting how individuals will respond to specific medications based on their unique drug metabolism This comprehensive analysis synthesizes available literature to provide an overview of drug response prediction, highlighting its significance in optimizing treatment strategies and improving patient care.
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 là trong các đáp ứng miễn dịch, với cytokinin, hay cytokin, là chất hóa học do một tế bào tiết ra để kích hoạt hoặc kìm hãm tác dụng của tế bào khác Tên gọi cytokinin xuất phát từ sự kết hợp của "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 chính tế bào tiết ra chúng cũng như nhiều loại tế bào khác Ngoài tên gọi cytokin, chúng còn được biết đến với nhiều tên gọi khác nhau.
Cytokines are biologically functional molecules known by various names, including 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 vào năm 1957 bởi Isaacs và Lindenmann, IFN đã thu hút sự chú ý của cộng đồng khoa học toàn cầu Tuy nhiên, ban đầu, việc sản xuất IFN cho ứng dụng lâm sàng gặp nhiều khó khăn 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 trong nghiên cứu và lâm sàng Năm 2003, IFN-λ, loại IFN thứ ba, đã được phát hiện độc lập bởi hai phòng thí nghiệm, với ba dạng phụ là IFN-λ1, IFN-λ2 và IFN-λ3 (IL-29, IL-28A, IL-28B), và đã được chứng minh có tác dụng chống virus.
Có năm loại phân loại IFN, trong đó IFN loại III được phát triển lần đầu tiên bởi công ty BMS và Zymo Genetic, bắt đầu thử nghiệm lâm sàng giai đoạn ba chỉ sau bảy năm Vào tháng 1 năm 2013, sự ra đời của IFN mới mang tên IFNL4 đã tạo ra một bước đột phá trong nghiên cứu IFN.
Các IFN là glycoprotein do hệ miễn dịch sản xuất, có khả năng chống lại virus, vi khuẩn, ký sinh trùng và tế bào ung thư một cách không đặc hiệu Chúng chỉ được tạo ra khi có mặt các chất sinh IFN (interferonogen) IFN ức chế sao chép RNA của virus, từ đó ngăn chặn sự sinh sản của virus và ảnh hưởng đến sự phát triển của tế bào ung thư cũng như một số tế bào bình thường Do đó, IFN được sử dụng như một phương pháp điều trị không đặc hiệu cho các nhiễm trùng virus Ngoài ra, IFN cũng được sản xuất khi tế bào bị kích thích bởi các chất lạ như axit nucleic, vi khuẩn, độc tố vi khuẩn, rickettsia và nguyên sinh động vật.
Trong tế bào không nhiễm virus, các gen tổng hợp IFN ở trạng thái không hoạt động, dẫn đến việc không sản xuất IFN Khi virus hoặc chất kích thích ngoại lai xâm nhập, chúng kích hoạt các gen này, tạo ra IFN Một phần IFN ở lại trong tế bào, trong khi phần lớn lan tỏa sang các tế bào khác IFN thường có từ 130-170 axit amin, trọng lượng phân tử từ 20 đến 100 kD và dễ bị phân hủy bởi protease, diethyl, chloroform và ketone Độ ổn định nhiệt của IFN thay đổi tùy theo nguồn gốc, với hoạt tính của IFN ở người thường kém ổn định hơn ở nhiệt độ cao so với các loài khác Sự giảm hoạt tính của IFN thường được ghi nhận sau 1 giờ ở 56 đến 60°C, tuy nhiên, IFN vẫn ổn định trên khoảng pH rộng.
Phần lớn RNA và DNA của virus nhạy cảm với interferon (IFN), nhưng cơ chế và cường độ tác động khác nhau tùy thuộc vào loại virus IFN chỉ có tác dụng chống virus bên trong tế bào, không ảnh hưởng đến virus 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, từ đó ức chế tổng hợp hoặc phân hủy mRNA và protein của virus Interferon đóng vai trò 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 chính 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 Từ những hoạt động này, con người đã phát triển và bào chế các loại thuốc chữa bệnh an toàn và hiệu quả.
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.
Vào năm 2003, IFN-λ được phát hiện là một loại interferon mới không thuộc ba loại trước đó và sử dụng thụ thể riêng Để phù hợp với loại interferon này, IFN-α, -β, -γ và -λ được phân loại lại thành các loại IFN I, II và III dựa trên thụ thể của chúng IFN loại I bao gồm các IFN-α/β và có thể được chia thành 17 loại phụ khác nhau dựa trên tính kháng nguyên Các nhóm này được ký hiệu bằng chữ cái Hy Lạp và có thể phân chia thành các loại nhỏ hơn Chẳng hạn, IFN-α có 13 loại phụ nhỏ hơn, được đánh số như IFNα-1, IFNα-2, IFNα-3, và có thể được phân loại chi tiết hơn nữa IFN loại II và loại III tương ứng là IFN-γ và IFN-λ.
Interferon (IFN) có cấu trúc chung với 6 chuỗi xoắn, được đánh dấu từ A đến F Các loại IFN khác nhau có trình tự axit amin và vị trí hình thành cầu disulfit đặc trưng riêng biệt.
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 nó 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 sau đó kết hợp với IRF9, tạo thành phức hợp ISGF3 Phức hợp ISGF3 di chuyển vào nhân tế bào 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 thành phức hợp tetramer Khi hai phân tử IFN-γ bám vào thụ thể, chúng sẽ 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 ra 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 đại diện cho 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 đại diện cho các gen không mã hóa IFN khác trong cụm.
Gen IFN loại 2 (IFN-γ) và cDNA của nó được phát hiện lần đầu vào những năm 1980, nằm trên nhiễm sắc thể 12 Phân tích trình tự gen IFN-γ từ nhiều loài cho thấy cấu trúc chung gồm bốn exon và ba intron Tính bảo thủ của trình tự DNA thấp, với chỉ 40% sự tương đồng trong trình tự axit amin giữa người và chuột Ở người, trình tự mã hóa IFN-γ là bất biến, chỉ có một số đa hình nucleotit đơn ở vùng promoter, intron 1 và đầu 3’ không 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, hay còn gọi là IFN-λ, được phát hiện độc lập vào năm 2003 bởi các nhóm nghiên cứu của Sheppard và Kotenko Sheppard và cộng sự đã sử dụng danh pháp interleukin (IL-28 và IL-29) dựa trên lập luận phát sinh gen, trong khi Kotenko và nhóm của ông lại chọn danh pháp IFN để nhấn mạnh hoạt tính chống virus mạnh mẽ của các cytokine này Hiện nay, danh pháp IFN-λ đã được chấp nhận rộng rãi Các IFN-λ1, 2, và 3 được mã hóa bởi ba gen IL29, IL28A và IL28B, nằm 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 các interferon lambda (IFN-λ1, 2, và 3) và được phát hiện có một biến thể mất nucleotit ss469415590 (TT/ΔG) tại vùng ngược dòng trên nhiễm sắc thể 19q13.13 vào năm 2013 Biến thể này liên kết chặt với đa hình rs12979860 và dẫn đến sự hình thành của gen mới IFN-λ4 (IFNL4), có mối liên quan đến khả năng đào thải virus tự nhiên ở bệnh nhân nhiễm 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 công nhận dựa trên sự tương đồng trình tự với các protein IFN-λ khác Bằng chứng cho thấy IFN-λ4 có khả năng kích hoạt phản ứng chống virus thông qua Janus kinase (JAK) và kích hoạt con đường phiên mã (STAT), cũng như 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 chính thức cho các gen IFN III từ IL29.
IL28A và IL28B thành IFNL1, IFNL2 và IFNL3 [72]
Vị trí và cấu trúc gen mã hóa cho các thành viên họ IFN-λ được mô tả trong Hình 1.9, với gen nằm trên nhiễm sắc thể 19 (Ch19) Kích thước và khoảng cách giữa các gen được thể hiện bằng kb, trong đó các đoạn gen mã hóa cho IFN-λ được trình bày dưới dạng chuỗi Các vùng gen mã hóa (exon) được biểu diễn bằng hình hộp, trong khi các vùng gen không mã hóa (intron) được thể hiện 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 IFN-λ2 và IFN-λ3 được chia thành năm exon, từ exon 1 đến exon 5 Đặc biệt, hai gen này có thêm một exon bổ sung, 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 IFN-λ3.
Mức độ tương đồng cao giữa các gen IFN-λ của người gợi ý rằng chúng có nguồn gốc chung Một số nghiên cứu cho thấy sau khi gen IFN-λ1 và IFN-λ2 phân ly, đã xảy ra sự kiện sao chép, dẫn đến việc một đoạn chứa gen IFN-λ1 và IFN-λ2 được sao chép và tích hợp trở lại vào bộ gen, tạo ra 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 các dạng như thêm hoặc mất nucleotit và thay đổi trình tự nucleotit Một trong những loại đa hình di truyền đơn giản và phổ biến nhất là đa hình đơn nucleotit (SNP), 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 đến 99,9%, chỉ với 0,1% khác biệt tạo ra nhiều đặc điểm riêng biệt giữa các cá thể Trong phần 0,1% này, 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 và làm rõ vai trò của chúng, không chỉ liên quan đến bệnh tật mà còn ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc Thông tin về các đa hình này ngày càng được áp dụng trong phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị bệnh, góp phần vào sự phát triển của y học cá thể hóa Nhờ vào 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, trở thành xu hướng 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 của IL28B, chỉ một số ít có ảnh hưởng đến 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 khác nhau giữa các nhóm quần thể Sự khác biệt này giữa các nhóm dân tộc là nguyên nhân dẫn đến những biến đổi trong tần số alen.
Tỷ lệ đáp ứng điều trị HCV mạn tính giữa các nhóm quần thể có sự khác biệt rõ rệt Alen C thuận lợi của rs12979860 có tần số cao nhất ở Đông Á (0,92), sau đó giảm dần ở người Nam Á (0,767), Châu Âu (0,691), Châu Mỹ (0,601) và thấp nhất là ở 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 với thuốc chống virus là rs12979860 và rs8099917, nằm trên nhiễm sắc thể 19 như được thể hiện trong Hình 2.1.
Biến thể rs12979860 nằm ở vùng không mã hóa intron trên nhiễm sắc thể 19 tại vị trí 39248147, với alen kiểu dại là C và alen biến thể phổ biến nhất là T Theo dữ liệu từ Dự án giải mã 1000 hệ gen, alen kiểu dại C xuất hiện với tần số cao hơn rõ rệt so với alen biến thể ở 198 cá thể người Việt Nam được khảo sát.
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, nằm ở vị trí 39252525, có tỉ lệ alen C là 88,1% và alen T là 11,9% Alen kiểu dại là T, trong khi alen biến thể phổ biến nhất là G Tại Việt Nam, khảo sát trên 214 bệnh nhân nhiễm HCV cho thấy kiểu gen TT chiếm 79%, trong khi kiểu gen GT và GG lần lượt chiếm 16,8% và 4,2% Kết quả cho thấy trong nhóm nghiên cứu, tỉ lệ alen T 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, RFLP và DHPLC, mỗi phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng về thiết bị, chi phí và kỹ thuật 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 rộng rãi.
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, mặc dù yêu cầu thiết bị đắt tiền không phổ biến trong nhiều phòng thí nghiệm Giải trình tự trực tiếp được xem là tiêu chuẩn vàng, nhưng lại tốn thời gian và chi phí bảo trì thiết bị cao Phân tích lợi ích chi phí cho thấy ARMS-PCR là lựa chọn tối ưu, với quy trình đơn giản, nhanh chóng và chỉ cần chi phí cho một phản ứng PCR duy nhất kèm theo điện di trên gel Kỹ thuật này dễ dàng áp dụng trong chẩn đoán phân tử thông thường, đặc biệt quan trọng cho các nước 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 phải lúc nào cũng rõ ràng Mỗi bệnh nhân có thể có phản ứng khác nhau với thuốc, dẫn đến nhu cầu điều chỉnh liều lượng Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ đáp ứng với thuốc ức chế Cox-2 đạt 80%, trong khi chỉ 25% đối với hóa trị ung thư, cho thấy nhiều bệnh nhân ung thư chỉ gặp tác dụng phụ nghiêm trọng mà không có hiệu quả điều trị Tỷ lệ đáp ứng chung cho các loại thuốc trong các bệnh phổ biến chỉ đạt 30 - 60%, cho thấy cần có chiến lược điều trị cá nhân hóa thay vì "một loại thuốc cho tất cả" 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 tương tác giữa các yếu tố di truyền, môi trường và đặc điểm của bệnh nhân, ảnh hưởng đến dược động học và dược lực học của thuốc Một số yếu tố có thể dễ dàng quan sát và điều chỉnh, như việc không tuân thủ điều trị hay điều chỉnh liều cho bệnh nhân suy thận, trong khi nhiều cơ chế khác vẫn chưa được làm rõ Nghiên cứu cho thấy, mức độ khác biệt về đáp ứng thuốc giữa các cá nhân không cùng huyết thống cao hơn so với những cá nhân sinh đôi hay trong cùng một gia đình, nhấn mạnh vai trò của yếu tố di truyền Đối với kiểu hình đáp ứng thuốc, ước tính rằng từ 20% đến 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 giúp chúng ta hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa các quần thể bệnh nhân trong các điều kiện lâm sàng cụ thể Việc phân loại bệnh nhân thành các nhóm dựa trên dấu hiệu chẩn đoán di truyền có thể cung cấp thông tin quan trọng cho quá trình điều trị Đặc biệt, hầu hết các biến đổi di truyền liên quan đến đáp ứng thuốc là đa yếu tố và chịu ảnh hưởng bởi nhiều gen khác nhau.
Dược lý hệ gen đã phát triển mạnh mẽ, sử dụng phương pháp tiếp cận toàn bộ bộ gen để phân tích sự thay đổi trong đáp ứng thuốc thông qua việc đánh giá biểu hiện gen và các con đường đáp ứng Hiện nay, đã có những tiến bộ đáng kể trong việc xác định biến thể di truyền ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc, 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 thúc đẩy việc áp dụng các tương tác gen – thuốc trong lâm sàng Nhiều tổ chức y tế toàn cầu như FDA, EMA và Swissmedic đã công bố hướng dẫn điều trị dựa trên ảnh hưởng của đa hình gen IL28B đối với đáp ứng thuốc, nhằm cải thiện hiệu quả điều trị cho bệnh nhân.
Bảng 3.1 liệt kê các thuốc có chứa thông tin dược di truyền liên quan đến gen IL28B trong nhãn thuốc Thông tin này được cung cấp bởi FDA (Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ) và EMA (Cơ quan Dược phẩm Châu Âu).
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 virus C (HCV) là bệnh truyền nhiễm do virus viêm gan C gây ra, thuộc họ Flaviviridae với cấu trúc di truyền là sợi đơn RNA HCV có 6 kiểu gen chính, bao gồm 1, 2, 3, 4, 5 và 6, trong đó các kiểu gen thường gặp ở Việt Nam là 1, 6, 2 và 3 Tỷ lệ nhiễm HCV trên toàn cầu dao động từ 1-3% dân số Bệnh có thể dẫn đến viêm gan cấp, viêm gan mạn tính, và tiến triển thành xơ gan hoặc ung thư tế bào gan (HCC).
Bệnh gan mạn tính có thể do nhiều nguyên nhân, trong đó bệnh lây nhiễm qua đường máu, tình dục và mẹ truyền sang con là những nguyên nhân chính Mục tiêu của điều trị 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 Đặc biệt, 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 bệnh nhân 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 đối với kiểu gen 2 và 3, tỷ lệ này khoảng 70-80% Liệu pháp điều trị này có chi phí cao và gây ra nhiều tác dụng phụ từ trung bình đến nặng, như triệu chứng giống cúm, trầm cảm, giảm tiểu cầu và tan máu, đồng thời còn bị chống chỉ định ở nhiều bệnh nhân mắc các bệnh lý 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, khi các thuốc chống virut tác dụng trực tiếp (DAA) đầu tiên được phê duyệt cho điều trị HCV kiểu gen 1, sự kết hợp giữa PEG-IFN và RBV không còn là tiêu chuẩn trị liệu ở nhiều nơi Telaprevir và boceprevir, là các chất ức chế protease HCV, đã làm tăng tỷ lệ đạt SVR gần gấp đôi Các thuốc ức chế protease thế hệ thứ hai như simeprevir, được FDA chấp thuận năm 2013, có khả năng nâng tỷ lệ SVR lên khoảng 80% Sofosbuvir cũng cho thấy tiềm năng cải thiện tỷ lệ SVR cao hơn, cả trong liệu pháp kết hợp với PEG-IFN và RBV, hoặc khi được sử dụng trong liệu pháp không có IFN.
Các phác đồ điều trị viêm gan C không có interferon (IFN) gần đây đã được FDA phê chuẩn, bao gồm paritaprevir (ABT-450) kết hợp với ritonavir, ombitasvir, dasabuvir và ribavirin, cho thấy tỷ lệ đáp ứng virus cao hơn 95% ở bệnh nhân HCV kiểu gen 1 không xơ gan, bao gồm cả những người chưa từng điều trị hoặc thất bại trong điều trị trước đó Tại Việt Nam, theo hướng dẫn của Bộ Y Tế, phác đồ điều trị ban đầu khuyến nghị là các loại thuốc kháng virus trực tiếp (DAA), trong khi 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 chỉ ra mối liên hệ giữa đa hình gen IL28B và các kiểu hình lâm sàng, đặc biệt là ảnh hưởng của nó đến đáp ứng điều trị viêm gan C Các nghiên cứu lâm sàng thường xác nhận mối liên quan giữa kiểu gen IL28B và đáp ứng điều trị bằng PEG-IFN và RBV thông qua hai SNPs chính là rs12979860 và rs8099917, với sự liên kết mạnh mẽ ở người da trắng và người châu Á Tuy nhiên, ở bệnh nhân gốc châu Phi, mức độ liên kết của hai SNP này yếu hơn, trong đó rs12979860 có mối liên hệ chặt chẽ hơn với kết quả điều trị bằng IFN Một số nghiên cứu cho thấy độ chính xác trong việc dự đoán kết quả lâm sàng có thể được cải thiện khi thử nghiệm cả hai SNP, tuy nhiên, cần có khảo sát thêm ở các nhóm dân tộc khác nhau để xác nhận điều này.
Một phân tích tổng hợp từ 20 nghiên cứu của Luo Yueqiu và cộng sự cho thấy kiểu gen CC của đa hình rs12979860 có liên quan đến việc tăng tỷ lệ đáp ứng virus bền vững (SVR) ở bệnh nhân viêm gan C mạn tính kiểu gen 1 được điều trị bằng PEG-IFN + RBV, với tỷ lệ odds (OR) là 4,473 (95% CI= 3,814-5,246) Tương tự, một phân tích khác trên 11,871 bệnh nhân do Cariani E và cộng sự thực hiện cũng khẳng định rằng bệnh nhân kiểu gen CC có khả năng đạt SVR cao hơn so với kiểu gen CT/TT, với OR là 4,09 Đáp ứng virus nhanh (RVR), được xác định khi không phát hiện ARN virus 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 bệnh nhân mang kiểu gen CC có tỷ lệ RVR cao hơn (80% so với 57,14%, p= 0,036) và tỷ 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 tỷ lệ tái phát cao hơn (33,33% so với 16%, p= 0,10), nhưng sự khác biệt này không đạt ý nghĩa thống kê Phân tích đa biến cho thấy các yếu tố như kiểu gen, tuổi, BMI, giới tính, tỷ lệ AST/ALT và lượng siêu vi ban đầu có ảnh hưởng đến kết quả điều trị.
Nghiên cứu cho thấy rằng RVR, EVR và chỉ số BMI là những yếu tố tiên lượng quan trọng cho tỷ lệ đạt SVR, trong khi kiểu gen rs12979860 không ảnh hưởng đến tỷ lệ này.
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%) Tương tự, một nghiên cứu khác trên bệnh nhân HCV kiểu gen 2 và 3 cũng chỉ ra rằng kiểu gen IL28B không liên quan đến SVR Tỷ lệ RVR ở nhóm có kiểu gen CC là 74% và không CC là 67% (p= 0,41) Đối với những bệnh nhân đạt được RVR, tỷ lệ SVR cao (97%) và không phụ thuộc vào kiểu gen IL28B Trong khi đó, ở nhóm bệnh nhân không đạt RVR, tỷ lệ SVR của kiểu gen CC là 64% và CT/TT là 67% Một nghiên cứu khác trên 281 bệnh nhân châu Âu nhiễm HCV kiểu gen 3 cho thấy kiểu gen IL28B CC liên quan đến tỷ lệ đạt RVR cao hơn so với CT/TT (p= 3 × 10^-5), nhưng không có mối liên quan nào giữa kiểu gen IL28B và khả năng đạt SVR.
Một nghiên cứu của Mohammed Eslam và cộng sự 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 phụ thuộc vào cỡ mẫu và đặc điểm dân tộc của quần thể 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 bệnh nhân HCV kiểu gen 1 và 4, với tỷ lệ đáp ứng điều trị tốt hơn ở kiểu gen 2, 3 (70 - 80%) so với kiểu gen 1, 4 (40 - 50%).
HCV kiểu gen 4 là loại virus phổ biến nhất tại Trung Đông và Châu Phi, đặc biệt ở Ai Cập, nơi có tỷ lệ nhiễm HCV cao nhất thế giới lên đến 15%, với HCV 4 chiếm 90% các trường hợp Mặc dù sự phát triển của các thuốc chống virut trực tiếp mới như thuốc ức chế protease đã cải thiện hiệu quả điều trị, nhưng HCV 4 vẫn cho thấy đáp ứng kém với những phương pháp điều trị này Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc dự đoán đáp ứng điều trị với liệu pháp PEG-IFN + RBV cho bệnh nhân HCV kiểu gen 4.
Nghiên cứu của Asselah và cộng sự trên 82 bệnh nhân nhiễm HCV kiểu gen 4 cho thấy tỷ lệ đáp ứng điều trị lần lượt đạt 81,8% đối với kiểu gen CC, 46,5% và 29,4%.