K13 propeller là gì? Các công bố khoa học về K13 propeller

Backgrounds: Dihydroartemisinin - piperaquine is a current frontline drug recommended in global by WHO for the treatment of Plasmodium falciparum malaria (WHO, 2015), but is now failing in Vietnam provinces where border Cambodia, and has emerged and spread. The purpose of this study was to evaluate efficacy and molecular markers of dihydroartemisinin - piperaquine failures in Daklak province. Methods: A study design of non - randomized controlled study design for the 42 day - course follow - up in vivo test, and the molecular markers analysis. Findings: The data showed that adequate clinical and parasitological response was sharply declined of 12,1%, late clinical failure of 51.5%, late parasitological failure of 36.4%, proportion of positive parasitemia at D3 is 37%, slope half - life of 5.36 hrs, and progressive parasite clearance PC50, PC75, PC 90, PC95, and PC99 were 13.24; 19.29; 25.69; 29.97 and 39.15 hrs, respectively. Molecular markers of C580Y Kelch mutation observed 100% (50/50) in the patients, increased of Plasmepsine 2 CNV of 72% (36/50), and both K13 and Plasmepsine 2 of 72% (36/50). Conclusions: The DHA - PPQ efficacy severely decreased of 12.1%, overall treatment failure of 87.9% with the prominent C580Y mutant plus increased Plasmepsine 2 copy number variation in delayed asexual P. falciparum parasite clearance. These obvious data need to urgently change antimalarial policy in DHA - PPQ resistance zones.

Sự kháng thuốc chống sốt rét gây cản trở công tác loại bỏ bệnh sốt rét. Việc theo dõi các chỉ thị phân tử của sự kháng thuốc giúp cải thiện các chính sách điều trị bệnh sốt rét. Nghiên cứu này nhằm đánh giá sự phân bố của các chỉ thị phân tử của các ca nhiễm Plasmodium falciparum nhập khẩu. Tổng cộng có 485 ca P. falciparum được nhập khẩu từ châu Phi, Đông Nam Á và Châu Đại Dương vào tỉnh Chiết Giang, Trung Quốc, từ năm 2016 đến 2018 đã được điều tra. Phần lớn các ca nhiễm được nhập từ châu Phi, trong khi chỉ có một vài trường hợp xuất phát từ châu Á và Châu Đại Dương. Mẫu máu đã được thu thập từ mỗi bệnh nhân. Tính toán sự kháng chloroquine của Plasmodium falciparum (Pfcrt) tại vị trí 72–76 và gen cánh quạt Kelch13 (k13) được xác định bằng phương pháp PCR nested và chuỗi DNA. Pfcrt loại hoang dã tại các vị trí 72–76 chiếm ưu thế (72,61%), nhưng cũng phát hiện các gen đột biến và kiểu gen hỗn hợp, trong đó CVIET (22,72%) là phổ biến nhất. Các haplotype Pfcrt đột biến xuất hiện thường xuyên hơn ở bệnh nhân từ Tây Phi (26,92%), Bắc Phi (25%) và Trung Phi (21,93%). Số ca nhiễm P. falciparum ở Đông Nam Á và Châu Đại Dương là nhỏ, và các trường hợp này liên quan đến loại đột biến Pfcrt. Đối với gen cánh quạt k13, 26 mẫu đã trình diện 19 đột biến điểm khác nhau, bao gồm tám đột biến không đồng nghĩa (P441S, D464E, K503E, R561H, A578S, R622I, V650F, N694K). Ngoài ra, R561H, một trong các SNP đã được xác nhận trong k13, đã được phát hiện ở một bệnh nhân từ Myanmar và một bệnh nhân từ Rwanda. A578S, mặc dù phổ biến ở châu Phi, chỉ được phát hiện ở một bệnh nhân từ Cameroon. R622I được phát hiện trong một mẫu từ Mozambique và một mẫu từ Somalia. Đa dạng di truyền của k13 thấp ở hầu hết các khu vực châu Phi và sự lựa chọn lọc tinh khiết được gợi ý bởi kiểm tra D của Tajima. Tần suất và phân bố không gian của các đột biến Pfcrt và k13 liên quan đến kháng thuốc đã được xác định. Pfcrt loại hoang dã là phổ biến tại châu Phi. Trong số các đột biến k13 liên quan đến thời gian làm sạch ký sinh trùng kéo dài, chỉ có đột biến R561H được phát hiện trong một trường hợp từ Rwanda ở châu Phi. Cả đột biến Pfcrt và k13 đều được phát hiện ở bệnh nhân từ Đông Nam Á và Châu Đại Dương. Những phát hiện này cung cấp cái nhìn về hồ sơ dịch tễ học phân tử của các chỉ thị kháng thuốc trong khu vực nghiên cứu.

Các nỗ lực kiểm soát và phòng ngừa sốt rét vẫn phụ thuộc nặng nề vào việc sử dụng thuốc, đặc biệt là các tác nhân artemisinin. Tuy nhiên, hiện nay, sự xuất hiện của tính kháng artemisinin đang gây đe dọa cho nỗ lực này trên toàn cầu. Các biến thể của gen K13 liên quan đến tính kháng artemisinin đã được phát hiện ở Đông Nam Á. Tại các quốc gia ngoài Đông Nam Á, tính kháng artemisinin vẫn chưa được xác nhận. Các bài báo sẽ được thu thập từ việc tìm kiếm trên MEDLINE thông qua PubMed, Scopus, EMBASE và các cơ sở dữ liệu LILACS/VHL. Các thuật ngữ Mesh sẽ được sử dụng trong tìm kiếm bài viết. Các toán tử Boolean (“AND”, “OR”) sẽ được sử dụng trong tìm kiếm bài viết. Việc tìm kiếm bài viết sẽ được thực hiện độc lập bởi hai thư viện viên (RS và AK). Các bài viết sẽ được sàng lọc để đưa vào nghiên cứu theo các tiêu chí đặt ra và theo hướng dẫn PRISMA. Việc thu thập dữ liệu sẽ được thực hiện bởi hai nhà đánh giá độc lập (NL và BB), thống kê Kappa sẽ được tính toán, và bất kỳ sự khác biệt nào sẽ được giải quyết thông qua thảo luận. Độ khác biệt giữa các bài viết sẽ được xác lập bằng thống kê I2. Bài tổng quan này sẽ tập trung vào việc thiết lập các biến thể của gen K13 trong các ký sinh trùng Plasmodium falciparum được báo cáo từ các nghiên cứu trước đây ở các quốc gia bị ảnh hưởng bởi sốt rét. Tính kháng artemisinin chưa được báo cáo rộng rãi giữa các ký sinh trùng ở châu Phi và các quốc gia có dịch sốt rét khác ngoài Đông Nam Á. Tuy nhiên, một số nghiên cứu về tính kháng artemisinin đã báo cáo các biến thể gen K13 khác nhau so với các đột biến đã được xác thực trong Đông Nam Á. Nghiên cứu này sẽ tổng hợp bằng chứng từ các nghiên cứu trước đó về các biến thể gen K13 thường được báo cáo trong các ký sinh trùng P. falciparum ở các quốc gia bị ảnh hưởng bởi sốt rét.

Hiệu lực của các tác nhân artemisinin (ART), một yếu tố thiết yếu trong các nỗ lực kiểm soát sốt rét hiện tại, đang bị đe dọa bởi sự xuất hiện và lan truyền của kháng thuốc. Các đột biến trong gen pfkelch13 liên quan đến kháng ART đã phát triển ở Đông Nam Á (SEA). Các đột biến k13 mà vai trò của chúng trong kháng ART vẫn chưa rõ ràng, đã sau đó xuất hiện độc lập trên tất cả các vùng bị ảnh hưởng bởi sốt rét. Mục tiêu của bài đánh giá hệ thống này là xác định tỷ lệ và nhận diện các yếu tố rủi ro của các đột biến k13 Plasmodium falciparum ở các quốc gia có dịch sốt rét. Một tìm kiếm điện tử các nghiên cứu từ năm 2014 đến nay đã được thực hiện trong MEDLINE qua các cơ sở dữ liệu PubMED, SCOPUS, EMBASE và LILACS/VHL. Các thuật ngữ Mesh và các toán tử Boolean (VÀ, HOẶC) được sử dụng. Hai thủ thư đã tiến hành tìm kiếm này độc lập (RS và AK). Các bài viết đã được sàng lọc để đưa vào theo các tiêu chí đã thiết lập trước theo hướng dẫn PRISMA-P và STREGA. Ba người đánh giá độc lập (NL, BB, và OM) đã trích xuất dữ liệu. Phân tích dữ liệu được thực hiện trong phần mềm Open Meta Analyst. Phân tích hiệu ứng ngẫu nhiên (DL) đã được sử dụng và độ không đồng nhất được xác định bằng cách sử dụng thống kê I2. Tổng cộng có 482 bài viết đã được thu thập từ Pubmed = 302, Lilacs/Vhl = 50, Embase = 80, và Scopus = 37; Tìm kiếm thư mục/các tìm kiếm khác = 13, trong đó 374 không đáp ứng tiêu chí đưa vào. Tỷ lệ tổng thể của các biến thể nucleotide đơn (SNPs) trong gen pfkelch13 là 27,6% (3694/14,827) (95% CI 22,9%, 32,3%). Phân tích phân nhóm cho thấy rằng tỷ lệ tổng thể của các SNP không đồng nghĩa trong gen pfkelch13 cao hơn, 45,4% (95% CI 35,4%, 55,3%) ở Đông Nam Á so với 7,6% (95% CI 5,6%, 9,5%) ở khu vực châu Phi. Tổng cộng đã xác định được 165 đột biến k13 độc lập trên toàn cầu. Tổng cộng 16 đột biến k13 không được xác thực có liên quan đến thời gian bán hủy của ký sinh trùng ART tăng (t1/2 > 5 h). Phần lớn, 45,5% (75/165), các đột biến được báo cáo trong các nhiễm ký sinh trùng P. falciparum đơn. Trong số 165 đột biến k13, hơn một nửa được báo cáo là các alen mới. Hai mươi (20) đột biến không cánh quạt trong gen pfkelch13 đã được xác định. Đánh giá này đã phát hiện sự xuất hiện của các đột biến k13 tiềm năng làm trung gian kháng ART ở khu vực châu Phi. Độ đa dạng của các đột biến trong gen pfkelch13 là cao nhất ở khu vực châu Phi so với SEA. Các đột biến bên ngoài vùng cánh quạt pfkelch13 liên quan đến thời gian bán hủy của ký sinh trùng ART tăng xảy ra ở các vùng bị ảnh hưởng bởi sốt rét.

Kể từ năm 2005, Chương trình Kiểm soát Sốt rét Quốc gia Togo đã khuyến cáo hai dạng bào chế khác nhau của liệu pháp phối hợp dựa trên artemisinin (ACT), artesunate–amodiaquine (ASAQ) và artemether-lumefantrine (AL), cho việc điều trị sốt rét không biến chứng. Việc giám sát hiệu quả thường xuyên của hai phối hợp này được tiến hành mỗi 2 hoặc 3 năm. Bài báo này báo cáo kết quả đánh giá hiệu quả mới nhất và điều tra các đột biến trong miền cánh quạt k13. Nghiên cứu đã được thực hiện trong các năm 2012–2013 tại ba vị trí giám sát ở Togo (Lomé, Sokodé và Niamtougou). Trẻ em từ 6 đến 59 tháng tuổi, bị nhiễm Plasmodium falciparum có triệu chứng, đã được điều trị bằng AL (Coartem®, Novartis Pharma, Thụy Sĩ) hoặc ASAQ (Co-Arsucam®, Sanofi Aventis, Pháp). Giao thức chuẩn của WHO cho việc đánh giá điều trị sốt rét đã được sử dụng. Điểm cuối chính là tỷ lệ đáp ứng lâm sàng và ký sinh trùng thích hợp 28 ngày (ACPR), được điều chỉnh để loại trừ tái nhiễm bằng cách sử dụng định kiểu chuỗi polymerase (PCR). Tổng cộng có 523 trẻ em được đưa vào nghiên cứu. ACPR đã được điều chỉnh bằng PCR đạt 96,3–100 % cho ASAQ và 97–100 % cho AL ở cả ba địa điểm nghiên cứu. Các sự kiện bất lợi là không đáng kể: 0–4,8 % ở tất cả các địa điểm, đối với cả hai phối hợp dựa trên artemisinin. Trong điều tra đột biến trong miền cánh quạt k13, chỉ có 9 (1,8 %) đột biến được báo cáo, ba đột biến ở mỗi vị trí. Tất cả các ký sinh trùng đột biến đã được tiêu diệt trước ngày thứ 3. Tất cả các bệnh nhân dương tính vào ngày thứ 3 đều nhiễm ký sinh trùng k13 dạng hoang dã. Hiệu quả của AL và ASAQ vẫn cao tại Togo, và cả hai thuốc đều được dung nạp tốt. ASAQ và AL sẽ được khuyến cáo cho việc điều trị sốt rét không biến chứng tại Togo.

Giới thiệu: Dihydroartemisinin-piperaquine phosphate là thuốc sốt rét đầu tay đựơc Tổ chức Y tế thế giới (WHO, 2015) khuyến cáo điều trị sốt rét do Plasmodium falciparum, song hiện nay thất bại điều trị với thuốc này đang xảy ra tại một số tỉnh ở Việt Nam có biên giới với Campuchia và có xu hướng lan rộng. Mục tiêu của nghiên cứu là nhằm đánh giá hiệu lực thuốc và một số chỉ điểm phân tử liên quan đến kháng dihydroartemisinin-piperaquine tại Đăk Lăk. Phương pháp: Thiết kế nghiên cứu thử nghiệm lâm sàng in vivo, không ngẫu nhiên, không đối chứng theo dõi 42 ngày, phân tích các chỉ điểm phân tử liên quan kháng thuốc. Kết quả: Đáp ứng lâm sàng và KST đầy đủ là 12,1%, thất bại lâm sàng muộn 51,5%, thất bại ký sinh trùng muộn 36,4%, tỷ lệ tồn tại KST ngày D3 là 37,0%, chỉ số slope bán thải 5,36 giờ, diễn tiến làm sạch KST PC50, PC75, PC 90, PC95, PC99 lần lượt là 13,24; 19,29; 25,69; 29,97 và 39,15 giờ. Chỉ điểm phân tử đột biến gen K13 loại C580Y chiếm ưu thế 100% (50/50), tăng số bản sao Plasmepsine 2 là 72% (36/50) và xuất hiện đồng thời cả K13 và Plasmepsine 2 trên quần thể P. falciparum là 72% (36/50). Kết luận: Hiệu lực thuốc DHA-PPQ giảm đi đáng kể, chỉ còn 12,1%, thất bại điều trị chung là 87,9%, cùng với đột biến C580Y chiếm ưu thế và Plasmepsine 2 trên các bệnh nhân chậm sạch P. falciparum trong máu. Các bằng chứng rõ ràng trên cho thấy cần phải thay đổi chính sách thuốc khẩn cấp tại vùng có kháng DHA-PPQ.

Tỉnh Hà Nam đã ở giai đoạn loại trừ bệnh sốt rét, với tất cả các báo cáo về bệnh này đều là từ nước ngoài kể từ năm 2012, trong đó hơn 90% đến từ châu Phi. Việc giám sát và nghiên cứu dân số là rất cần thiết cho việc phát hiện sớm và ngăn ngừa sự phát tán của sự kháng thuốc. Gen K13-propeller gần đây đã được xác định là một dấu ấn phân tử được đề xuất của sự kháng artemisinin (ART). Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã phát hiện các biến dị của gen K13-propeller trong các mẫu từ các trường hợp sốt rét nhập khẩu ở tỉnh Hà Nam từ năm 2012 đến 2015. Có 483 mẫu được thu thập từ những công nhân di cư bị nhiễm Plasmodium falciparum trở về tỉnh Hà Nam từ châu Phi trong khoảng thời gian từ 2012 đến 2015. Các polymorphisme nucleotide đơn lẻ trong gen K13-propeller đã được đánh giá bằng phương pháp PCR lồng với giải trình tự DNA. Tần suất và sự khác biệt địa lý của các kiểu đột biến gen K13-propeller đã được phân tích. Trong số 483 bệnh nhân, 476 người đã được chữa khỏi và 7 người đã tử vong. Không có biến thể K13-propeller nào được phát hiện trong các mẫu máu từ 7 bệnh nhân đã tử vong, nhưng có 23 kiểu gen khác nhau của K13-propeller được ghi nhận ở 24 (4,97%) trong số các mẫu. Đột biến C580Y, được coi là phổ biến nhất trong sự kháng ART, không được phát hiện trong các mẫu, nhưng R539T và P574L, cũng đã được liên kết với sự kháng ART, đã được phát hiện ở hai mẫu từ Angola và Guinea Xích Đạo. Không có đột biến nào được phát hiện trong 11 mẫu từ Bắc Phi. Tần suất của gen K13-propeller là 6,50% (8/123) ở Trung Phi, tiếp theo là Đông Phi (1/19, 5,26%), Tây Phi (9/198, 4,55%) và Nam Phi (6/132, 4,55%). Không có sự khác biệt đáng kể giữa bốn khu vực này (P = 0,795). R539T và P574L đã được tìm thấy ở những công nhân di cư đi từ châu Phi đến tỉnh Hà Nam, mặc dù tần suất của các đột biến K13-propeller là thấp. Những dữ liệu này có thể làm phong phú thêm việc giám sát phân tử về sự kháng thuốc sốt rét và sẽ hữu ích cho việc phát triển và cập nhật chính sách phòng chống sốt rét tại tỉnh Hà Nam.

In the absence of an effective vaccine, malaria treatment and eradication is still a challenge in most endemic areas globally. This is especially the case with the current reported emergence of resistance to artemisinin agents in Southeast Asia. This study therefore explored the prevalence of K13-propeller gene polymorphisms among Plasmodium falciparum parasites in northern Uganda. Adult patients (≥18 years) presenting to out-patients department of Lira and Gulu regional referral hospitals in northern Uganda were randomly recruited. Laboratory investigation for presence of plasmodium infection among patients was done using Plasmodium falciparum exclusive rapid diagnostic test, histidine rich protein-2 (HRP2) (Pf). Finger prick capillary blood from patients with a positive malaria test was spotted on a filter paper Whatman no. 903. The parasite DNA was extracted using chelex resin method and sequenced for mutations in K13-propeller gene using Sanger sequencing. PCR DNA sequence products were analyzed using in DNAsp 5.10.01software, data was further processed in Excel spreadsheet 2007. A total of 60 parasite DNA samples were sequenced. Polymorphisms in the K13-propeller gene were detected in four (4) of the 60 parasite DNA samples sequenced. A non-synonymous polymorphism at codon 533 previously detected in Cambodia was found in the parasite DNA samples analyzed. Polymorphisms at codon 522 (non-synonymous) and codon 509 (synonymous) were also found in the samples analyzed. The study found evidence of positive selection in the Plasmodium falciparum population in northern Uganda (Tajima’s D = −1.83205; Fu and Li’s D = −1.82458). Polymorphism in the K13-propeller gene previously reported in Cambodia has been found in the Ugandan Plasmodium falciparum parasites. There is need for continuous surveillance for artemisinin resistance gene markers in the country.

Kháng thuốc ở Plasmodium falciparum đã trở thành một trở ngại đối với việc điều trị hiệu quả và gây khó khăn cho nhiều chương trình kiểm soát sốt rét tại các khu vực có sốt rét lưu hành. Tại Angola, cho đến năm 2003, chloroquine (CQ) được sử dụng như liệu pháp hàng đầu cho sốt rét không biến chứng. Nó đã được thay thế ban đầu bằng amodiaquine và, vào năm 2006, bằng liệu pháp kết hợp dựa trên artemisinin (ACT) với artemether-lumefantrine (AL, Coartem®). Nghiên cứu hiệu quả của ACT, được thực hiện tại Angola từ năm 2004 đến 2005, cho thấy hiệu quả cơ bản khoảng 99%. 103 bệnh nhân sốt rét đã được tuyển chọn theo quy trình của WHO. Bệnh nhân được theo dõi với các đánh giá lâm sàng và ký sinh trùng trong 28 ngày, mật độ ký sinh trùng và việc xác định được đánh giá bằng kính hiển vi, gen pfmsp2 được genotyp để phân biệt giữa tái phát ký sinh trùng và nhiễm trùng mới; các biến thể tại các codon 86 và 1246 của gen pfmdr1 và 769 của gen pfatp6 được đánh giá bằng PCR–RFLP và giải trình tự gen cho kiểu gen pfk13-propeller. Tỷ lệ khỏi bệnh là 91,3%. Kết quả thu được cho thấy, trong số 103 bệnh nhân, 12,6% (n = 13) vẫn còn ký sinh trùng 1 ngày sau khi điều trị kết thúc. Vào ngày 0, trong số 94 mẫu được đánh giá, alen loại hoang dã được xác định ở 73,4% (n = 69) cho vị trí pfmdr1 N86Y và chỉ một mẫu mang alen đột biến (Y) cho pfmdr1 1246; 14% các mẫu này cho thấy số bản sao pfmdr1 tăng lên; 100% (n = 21) đều có alen loại hoang dã của gen k13 ở tất cả các vị trí được nghiên cứu. Những kết quả này cho thấy thay đổi trong tính nhạy cảm của ký sinh trùng đối với AL so với dữ liệu cơ bản từ 2002 đến 2004 và những đặc điểm phân loại gen; kết quả lâm sàng sau khi điều trị bằng AL không liên kết một kiểu gen cụ thể nào với sự thất bại trong điều trị; những thay đổi quan sát được không cung cấp đủ bằng chứng để thay đổi chính sách điều trị, nhưng chúng gợi ý rằng cần có sự giám sát cẩn thận trong khu vực này.