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 ra cụm từ khóa tìm kiếm tài liệu Đọc nhanh tóm tắt để xác định tài liệu phù hợp và sau đó tìm bản toàn văn để đọc chi tiết nội dung.
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 refers to the ability to forecast an individual's therapeutic response based on drug metabolism This involves synthesizing and analyzing relevant literature to create a comprehensive overview of how various factors influence drug efficacy and patient outcomes Understanding these dynamics is crucial for optimizing treatment strategies and enhancing personalized medicine.
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 một tế bào tiết ra để kích hoạt hoặc kìm hãm tác dụng của tế bào khác Tên gọi này kết hợp từ "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, và đóng vai trò truyền tin giữa các tế bào khác nhau.
Cytokin là các protein được tiết ra bởi các tế bào hoạt hóa, có tác dụng đa dạng và có khả năng ảnh hưởng đến cả tế bào tiết ra chúng và nhiều loại tế bào khác Ngoài tên gọi cytokin, chúng còn được biết đến với nhiều tên gọi khác.
Cytokines are biologically functional substances that include interleukins, which mediate 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, đóng vai trò quan trọng trong việc giúp cơ thể chống lại các tác nhân ngoại lai như virus, vi khuẩn, ký sinh trùng và tế bào ung thư Kể từ khi được phát hiện bởi Isaacs và Lindenmann vào năm 1957, IFN đã thu hút sự chú ý lớn từ 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 rộng rãi 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 và IL-28B) Những IFN mới này đã được chứng minh có tác dụng chống virus hiệu quả.
Trong lĩnh vực nghiên cứu interferon (IFN), có năm loại IFN loại III 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 Đặc biệt, vào tháng 1 năm 2013, sự xuất hiện của IFNL4 đã tạo ra một bước đột phá mới trong nghiên cứu IFN.
Các interferon (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 IFN chỉ được sản xuất khi có interferonogen Chúng 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 cũng như các 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 tế bào bình thường không sản xuất IFN Khi virus hoặc chất kích thích xâm nhập, chúng kích hoạt các gen này, làm tăng tổng hợp IFN Phần lớn IFN thoát ra khỏi tế bào để tác động lên tế bào khác, với cấu trúc thường 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 thay đổi tùy theo nguồn gốc; ở nhiệt độ cao, hoạt tính của IFN ở người thường kém ổn định hơn so với các loài khác, với sự giảm hoạt tính thường thấy sau 1 giờ ở 56 đến 60°C Tuy nhiên, IFN có độ ổn định cao trong khoảng pH rộng.
RNA và DNA của virus thường nhạy cảm với interferon (IFN), nhưng cơ chế và cường độ tác động của IFN khác nhau tùy thuộc vào loại virus IFN chỉ có hiệu quả chống virus bên trong tế bào, không tác động trực tiếp vào virus bên ngoài và không làm phân giải 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 hệ 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 mà con người đã áp dụng để phát triển 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.
Năm 2003, IFN-λ được phát hiện như một loại interferon mới không thuộc ba loại trước đó và sử dụng một thụ thể riêng biệt Để phù hợp với loại IFN mới này, các loại IFN-α, -β, -γ và -λ đã được phân loại lại thành IFN loại I, II và III dựa trên thụ thể của chúng IFN loại I bao gồm các IFN-α/β từ hệ thống phân loại trước đó và có thể được chia thành 17 loại phụ khác nhau dựa trên tính kháng nguyên, được biểu thị bằng các chữ cái Hy Lạp Cụ thể, IFN-α chứa 13 loại phụ nhỏ hơn, được đánh số (như IFNα-1, IFNα-2, IFNα-3,…) và có thể được phân loại nhỏ hơn nữa (như IFNα-1a, IFNα-1b, IFNα-1c,…) IFN loại II và loại III tương ứng là IFN-γ và IFN-λ.
Interferon (IFN) có cấu trúc chung bao gồm 6 chuỗi xoắn được ký hiệu từ A đến F Mỗi loại IFN có trình tự axit amin và vị trí hình thành các cầu disulfit đặc trưng khác nhau.
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 kết hợp với IRF9 tạo thành phức hợp ISGF3, sau đó di chuyển vào nhân để kích thích biểu hiện các gen liên quan đến IFN (ISG).
IFN loại II tạo thành phức hợp thụ thể IFNG1 và IFNG2 từ hai chuỗi IFNG1 và hai chuỗi IFNG2, hình thành phức hợp tetramer Khi hai phân tử IFN-γ bám vào thụ thể, chúng phosphoryl hóa các phân tử JAK2 và JAK1, trong đó JAK1 sẽ kích hoạt STAT1 Hai phân tử STAT1 kết hợp và di chuyển vào nhân, kích hoạt phiên mã các phân tử GAS để tăng cường 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, còn TEL là đầu mút nhiễm sắc thể Mũi tên chỉ hướng phiên mã của gen, trong đó 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 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 cho thấy gen IFN-γ có cấu trúc gồm bốn exon và ba intron Mặc dù trình tự DNA của IFN-γ ít bảo tồn, nhưng sự tương đồng về axit amin giữa người và chuột chỉ đạt 40% Ở người, trình tự mã hóa IFN-γ là ổn định, với một số đa hình nucleotit đơn xuất hiện ở vùng promoter, intron 1 và 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 và đồng nghiệp đã đặt tên chúng là interleukin (IL-28 và IL-29) dựa trên lập luận phát sinh gen, trong khi Kotenko lại sử dụng danh pháp IFN để nhấn mạnh hoạt tính chống virus mạnh mẽ của các cytokine này Hiện nay, danh pháp IFN-λ được chấp nhận và 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 các loại interferon lambda IFN-λ1, IFN-λ2 và IFN-λ3 Năm 2013, Prokunina-Olsson và cộng sự phát hiện biến thể mất nucleotit ss469415590 (TT/ΔG) ở vùng ngược dòng gen IL28B trên nhiễm sắc thể 19q13.13, liên kết chặt với đa hình rs12979860 Đột biến ss469415590-ΔG tạo ra gen mới mã hóa cho IFN-λ4 (IFNL4), có 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 đặt bởi Ủy ban danh pháp của Tổ chức bộ gen người (HUGO) và Hiệp hội Cytokin và Interferon quốc tế, dựa trên sự tương đồng về trình tự giữa IFN-λ4 và 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), đồng thời kích hoạt con đường phiên mã (STAT) và biểu hiện của 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]
Hình 1.9 minh họa vị trí của các gen IFN-λ trên nhiễm sắc thể 19 (Ch19) và cấu trúc của chúng Kích thước và khoảng cách giữa các gen được thể hiện bằng đơn vị kilobase (kb) Các đoạn gen mã hóa cho IFN-λ được biểu diễn dưới dạng chuỗi, trong đó các exon được hiển 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 19q13.13 chứa mã hóa cho các gen IFN-λ2 và IFN-λ3, được chia thành năm exon (exon 1-5) Đặc biệt, hai gen này có thêm một exon bổ sung (exon 1a) nằm ở vùng ngược dòng của exon 1, với codon ATG ngược dòng Việc dịch mã từ codon ATG 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 cho thấy chúng có nguồn gốc chung Nghiên cứu chỉ ra rằng, sau khi gen IFN-λ1 và IFN-λ2 phân ly, một sự kiện sao chép đã xảy ra, trong đó đoạn chứa gen IFN-λ1 và IFN-λ2 được sao chép và tích hợp lại vào bộ gen, tạo ra gen IFN-λ3 Gen IFN-λ3 tương đồng với IFN-λ2 không chỉ ở khu vực mã hóa mà còn ở các chuỗi vùng xuôi 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 nucleotit, mất nucleotit và thay đổi trình tự nucleotit Đặc biệt, đa hình đơn nucleotit (SNP) là loại đa hình di truyền đơn giản và phổ biến nhất, liên quan đến sự thay đổi ở một 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 đến 99,9%, chỉ với 0,1% tạo ra sự khác biệt giữa các cá thể, trong đó hơn 90% là các đa hình đơn nucleotit (SNP) 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 đa hình này ngày càng được sử dụng trong phòng ngừa, chẩn đoán và điều trị bệnh, trở thành nền tảng cho y học cá thể hóa Dựa trên kết quả xét nghiệm di truyền, bác sĩ lâm sàng có thể lựa chọn phác đồ và thuốc phù hợp cho từng bệnh nhân, từ đó nâng cao hiệu quả điều trị, giảm thiểu tác dụng phụ và ngày càng trở thành xu hướng phổ biến trong y học.
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 Tuy nhiên, không phải tất cả các đa hình của IL28B đều có biểu hiện và ảnh hưởng đến chức năng Trong số đó, 12 SNP của IL28B (rs11881222, rs12979860, rs8099917, rs12980275, rs4803217, rs10853728, rs8113007, rs7248668, rs8105790, rs28416813, rs8103142, rs4803219) đã được xác định là 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 gây ra những biến đổi trong các đặc điểm di truyền.
Tỷ lệ đáp ứng điều trị HCV mạn tính có sự khác biệt rõ rệt giữa các nhóm quần thể Các alen C thuận lợi của rs12979860 có tần số cao nhất tại Đông Á (0,92), tiếp theo là Nam Á (0,767), Châu Âu (0,691), Châu Mỹ (0,601) và thấp nhất là Châu Phi với tần số chỉ 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 mô tả 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 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 kiểu biến thể.
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 tần suất 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 là 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, RFLP và DHPLC, mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng về thiết bị, chi phí và kỹ thuật Những phương pháp tốn kém như giải trình tự toàn bộ hệ gen/exon thường hạn chế ứng dụng 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 số bốn phương pháp xét nghiệm, Realtime PCR nổi bật với tốc độ nhanh và độ nhạy, độ đặc hiệu cao nhờ công nghệ đầu dò Taqman, nhưng lại yêu cầu thiết bị đắt tiền không phổ biến trong nhiều phòng thí nghiệm Giải trình tự trực tiếp được coi là tiêu chuẩn vàng, tuy nhiên, phương pháp này tốn nhiều thời gian và chi phí bảo trì 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, phù hợp cho chẩn đoán phân tử với yêu cầu thiết bị tối thiểu, đặc biệt quan trọng cho các nước đang phát triển có nguồn tài chính 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 loại 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, cần điều chỉnh liều lượng phù hợp Nghiên cứu cho thấy tỷ lệ đáp ứng với thuốc ức chế Cox-2 đạt 80%, trong khi chỉ 25% 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 điều trị bằng thuốc trong các bệnh phổ biến chỉ đạt 30-60%, cho thấy cần thay đổi chiến lược “một loại thuốc cho tất cả” theo từng cá nhân Khoảng 7% bệnh nhân nhập viện và nhiều lần rút thuốc sau khi ra thị trường do phản ứng có hại.
Sự khác biệt trong đáp ứng thuốc phụ thuộc vào sự kết hợp của yếu tố di truyền, môi trường và đặc điểm của bệnh nhân, ảnh hưởng đến dược động học và dược lực học của thuốc Những yếu tố này có thể quan sát dễ dàng, như không tuân thủ điều trị, hoặc có thể điều chỉnh, như điều chỉnh liều cho bệnh nhân suy thận Nghiên cứu cho thấy sự khác biệt về đáp ứng thuốc giữa các cá nhân không cùng gia đình cao hơn so với những cá nhân sinh đôi, nhấn mạnh vai trò của yếu tố di truyền Đối với kiểu hình đáp ứng thuốc, ước tính có từ 20% đến 95% trạng thái và tác dụng của thuốc có thể được giải thích bởi yếu tố di truyền.
Những tiến bộ trong sinh học phân tử và nghiên cứu hệ gen đang làm sáng tỏ sự khác biệt giữa các quần thể trong điều kiện lâm sàng, giúp xác định liệu pháp điều trị phù hợp Phân loại bệnh nhân thành các nhóm dựa trên dấu hiệu chẩn đoán di truyền sẽ cung cấp thông tin hữu ích cho quá trình trị liệu Hầu hết các biến đổi di truyền ảnh hưởng đến đáp ứng thuốc là đa yếu tố, liên quan đến nhiều gen có vai trò bù đắp.
Dược lý hệ gen đã phát triển từ dược di truyền học, áp 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 có những 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 thúc đẩy việc áp dụng các tương tác gen – thuốc trong lâm sàng Nhiều tổ chức y tế hàng đầu như FDA, EMA và Swissmedic đã công bố hướng dẫn điều trị và khuyến cáo trên nhãn thuốc liên quan đến ảnh hưởng của đa hình gen IL28B lên đáp ứng thuốc.
Bảng 3.1 trình bày danh sách các thuốc có chứa thông tin dược di truyền liên quan đến gen IL28B trong nhãn thuốc Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) và Cơ quan Dược phẩm Châu Âu (EMA) đã xác nhận tầm quan trọng của thông tin này trong việc hướng dẫn điều trị.
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, với cấu trúc di truyền là sợi đơn RNA thuộc họ Flaviviridae HCV có 6 kiểu gen (1, 2, 3, 4, 5, 6), trong đó các kiểu gen thường gặp ở Việt Nam là 1, 6, 2 và 3 Tỷ lệ nhiễm HCV trên toàn cầu khoảng 1-3% dân số, và virus này có thể dẫn đến viêm gan cấp, viêm gan mạn tính, xơ gan và ung thư tế bào gan (HCC).
Bệnh gan mạn tính có thể do 22 nguyên nhân hàng đầu, trong đó bệnh lây nhiễm qua đường máu, tình dục và từ mẹ sang con Mục tiêu điều trị chính là loại bỏ virus HCV khỏi cơ thể bệnh nhân, với khả năng này được đánh giá 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, cho thấy khả năng tái phát và tử vong thấp hơn.
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 đó, SVR cho kiểu gen 2 và 3 khoảng 70-80% Liệu pháp này có chi phí cao và 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 yếu như suy gan mất bù, tăng huyết áp, hội chứng lách to, và phụ nữ mang thai.
Vào năm 2011, sự ra mắt của các thuốc chống virut tác dụng trực tiếp (DAA) đầu tiên đã thay đổi tiêu chuẩn điều trị HCV kiểu gen 1, khiến sự kết hợp giữa PEG-IFN và RBV không còn phổ biến Telaprevir và boceprevir, hai chất ức chế protease HCV, đã giúp tăng tỷ lệ đạt SVR gần gấp 2 lần Thêm vào đó, simeprevir, một thuốc ức chế protease thế hệ thứ hai được FDA phê duyệt năm 2013, có khả năng nâng tỷ lệ SVR lên khoảng 80% Sofosbuvir cũng cho thấy tiềm năng cao trong việc cải thiện tỷ lệ SVR, cả khi kết hợp với PEG-IFN và RBV, lẫn trong các liệu pháp không có IFN.
Các thử nghiệm phác đồ không có IFN được FDA phê chuẩn gần đây, 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, 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 khuyến nghị sử dụng DAA, trong khi các phác đồ có PEG-IFN 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 rằng đa hình gen IL28B có mối liên hệ chặt chẽ với các kiểu hình lâm sàng, đặc biệt là ảnh hưởng đến đáp ứng điều trị viêm gan C Các nghiên cứu lâm sàng đã xác nhận sự liên quan giữa kiểu gen IL28B và hiệu quả điều trị bằng PEG-IFN và RBV, chủ yếu tập trung vào hai SNPs rs12979860 và rs8099917, vốn có sự liên kết mạnh ở người da trắng và người châu Á Tuy nhiên, ở bệnh nhân châu Phi, mức độ liên kết của 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 cho thấy 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 cho thấy kiểu gen CC của đa hình rs12979860 có liên quan đến tỷ lệ đáp ứng virus bền vững (SVR) cao hơn ở bệnh nhân viêm gan C mạn tính kiểu gen 1 được điều trị bằng PEG-IFN + RBV, với tỷ lệ odds ratio (OR) là 4,473 Tương tự, một nghiên cứu khác trên 11,871 bệnh nhân cũng xác nhận rằng bệnh nhân mang kiểu gen CC có khả năng đạt SVR cao hơn so với kiểu gen CT/TT (OR = 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 những người có 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 đã xem xét các yếu tố như kiểu gen, tuổi, BMI, giới tính, tỷ lệ AST/ALT và lượng siêu vi ban đầu.
Nghiên cứu cho thấy RVR, EVR và BMI là những yếu tố tiên lượng quan trọng đối với 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%) Một nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng không có mối liên quan giữa kiểu gen IL28B và SVR ở bệnh nhân HCV kiểu gen 2 và 3 Tỷ lệ RVR ở nhóm có kiểu gen CC và không CC lần lượt là 74% và 67% (p= 0,41), trong khi tỷ lệ SVR cao (97%) ở những bệnh nhân đạt RVR, độc lập với kiểu gen IL28B Ở những bệnh nhân không đạt RVR, tỷ lệ đạt SVR ở nhóm có kiểu gen CC so với CT/TT lần lượt là 64% và 67% Nghiên cứu trên 281 bệnh nhân người châu Âu nhiễm HCV kiểu gen 3 cho thấy kiểu gen IL28B CC có liên quan đến tăng tỷ lệ đạt đáp ứng virut nhanh RVR so với kiểu gen CT/TT (p= 3 × 10 -5), nhưng không có mối liên quan giữa kiểu gen IL28B với 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 người mang kiểu gen CC, CT và TT lần lượt là 81,9%, 67,9% và 57,8% (p = 0,0001) Đa hình rs12979860 là yếu tố dự đoán độc lập cho khả năng đạt SVR với 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 Nghiên cứu của Mangia và cộng sự cho thấy kiểu gen IL28B rs12979860 chỉ liên quan đến SVR ở bệnh nhân không đạt RVR Sự khác biệt 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 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 ở Trung Đông và Châu Phi, đặc biệt ở Ai Cập, nơi có tỷ lệ nhiễm HCV cao nhất thế giới (15%) và HCV 4 chiếm 90% các trường hợp Mặc dù các thuốc chống virus trực tiếp mới, như thuốc ức chế protease, đã cải thiện đáp ứng điều trị, nhưng HCV 4 lại cho thấy hiệu quả kém với các phương pháp điều trị này Điều này làm nổi bật tầm quan trọng của việc dự đoán đáp ứng điều trị với liệu pháp PEG-IFN + RBV ở bệnh nhân nhiễm 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 là 81,8% đối với kiểu gen CC, 46,5% và 29,4%.