Virus viêm gan b là gì? Các nghiên cứu khoa học liên quan

Khái niệm về virus viêm gan B

Virus viêm gan B (HBV – Hepatitis B Virus) là một tác nhân gây bệnh gan nghiêm trọng, thuộc họ Hepadnaviridae. Đây là một loại virus DNA dạng vòng kép không hoàn chỉnh, có đặc tính sao chép độc đáo thông qua trung gian RNA, khiến nó trở thành một trong những virus có cơ chế sinh học phức tạp nhất trong nhóm virus gây viêm gan. HBV có khả năng gây ra viêm gan cấp tính hoặc mạn tính, và trong trường hợp nhiễm lâu dài, người bệnh có nguy cơ cao phát triển thành xơ gan hoặc ung thư biểu mô tế bào gan.

Đặc điểm quan trọng của HBV là khả năng tồn tại lâu dài trong tế bào gan thông qua việc hình thành DNA vòng kèm (cccDNA), một dạng tồn tại ổn định trong nhân tế bào. Đây là lý do tại sao nhiễm HBV mạn tính rất khó chữa khỏi hoàn toàn, dù đã có nhiều thuốc kháng virus kiểm soát được tải lượng virus trong máu. Bản chất nguy hiểm của HBV nằm ở sự kết hợp giữa khả năng gây nhiễm dai dẳng và hậu quả lâu dài lên sức khỏe gan.

HBV hiện là một trong những bệnh truyền nhiễm toàn cầu quan trọng nhất. Ước tính hàng trăm triệu người trên thế giới đang sống chung với tình trạng nhiễm HBV mạn tính. Chính vì vậy, việc hiểu rõ định nghĩa, đặc điểm và tác động của virus này là điều thiết yếu để triển khai các chiến lược phòng ngừa và điều trị hiệu quả.

• Virus DNA dạng vòng kép không hoàn chỉnh.
• Có khả năng gây nhiễm cấp và mạn tính.
• Liên quan trực tiếp đến ung thư gan nguyên phát.
• Tồn tại dai dẳng nhờ cccDNA trong nhân tế bào.

Cấu trúc và đặc điểm sinh học

HBV có kích thước rất nhỏ, khoảng 42 nanomet, thường được gọi là “hạt Dane” khi ở dạng virion hoàn chỉnh. Cấu trúc của HBV bao gồm ba phần chính: lớp vỏ ngoài chứa kháng nguyên bề mặt HBsAg, lớp lõi nucleocapsid chứa kháng nguyên lõi HBcAg, và bộ gen DNA vòng kép không hoàn chỉnh đi kèm enzyme polymerase. Mỗi thành phần đều có vai trò quan trọng trong chu kỳ sống của virus cũng như trong chẩn đoán lâm sàng.

Kháng nguyên bề mặt HBsAg là dấu hiệu huyết thanh học đặc trưng được dùng để phát hiện sự hiện diện của virus trong máu. Kháng nguyên lõi HBcAg và kháng nguyên “e” (HBeAg) có liên quan đến hoạt động nhân lên mạnh mẽ của virus. Bộ gen của HBV mã hóa cho nhiều protein khác nhau, bao gồm cả protein điều hòa giúp virus trốn tránh hệ miễn dịch. Điểm đặc biệt là mặc dù là virus DNA, HBV lại nhân lên thông qua một bước trung gian RNA, tương tự như retrovirus, nhờ đó duy trì được sự tồn tại lâu dài trong tế bào gan.

Bảng dưới đây minh họa cấu trúc cơ bản của HBV và chức năng của từng thành phần:

Thành phần	Đặc điểm	Chức năng
HBsAg	Kháng nguyên bề mặt	Gắn kết và xâm nhập vào tế bào gan, chỉ dấu chẩn đoán huyết thanh
HBcAg	Kháng nguyên lõi	Tạo khung nucleocapsid bao quanh DNA virus
HBeAg	Kháng nguyên tiết	Biểu hiện quá trình nhân lên mạnh của virus
DNA vòng kép	Không hoàn chỉnh	Vật chất di truyền, tạo ra cccDNA trong nhân tế bào
Polymerase	Enzyme virus	Sao chép DNA từ khuôn RNA trung gian

Những đặc điểm sinh học này lý giải tại sao HBV vừa khó kiểm soát vừa khó loại trừ hoàn toàn khỏi cơ thể. Các chiến lược điều trị hiện nay chủ yếu nhắm đến việc ức chế polymerase và giảm hoạt động sao chép của virus, thay vì loại bỏ hoàn toàn cccDNA.

Chu kỳ nhân lên của virus

HBV khởi đầu quá trình nhân lên bằng việc gắn vào thụ thể đặc hiệu trên bề mặt tế bào gan, được xác định là NTCP (sodium taurocholate cotransporting polypeptide). Sau khi xâm nhập vào tế bào, lớp vỏ ngoài của virus bị loại bỏ, giải phóng DNA vòng kép không hoàn chỉnh vào trong tế bào chất. DNA này nhanh chóng được vận chuyển vào nhân tế bào, nơi nó được sửa đổi thành dạng DNA vòng kèm (cccDNA) – yếu tố trung tâm duy trì sự tồn tại lâu dài của virus.

Từ cccDNA, các bản sao RNA được phiên mã, bao gồm RNA khuôn (pregenomic RNA) và RNA mã hóa protein. RNA khuôn sau đó được đóng gói vào nucleocapsid cùng với enzyme polymerase. Quá trình sao chép ngược diễn ra trong nucleocapsid, tạo ra DNA vòng kép mới. Những hạt virus hoàn chỉnh sau đó được bao bọc bởi lớp vỏ HBsAg và xuất bào khỏi tế bào gan để tiếp tục chu trình lây nhiễm.

Đặc điểm nổi bật của chu kỳ nhân lên là sự hình thành và duy trì cccDNA trong nhân tế bào, vốn không bị ảnh hưởng bởi phần lớn thuốc kháng virus hiện tại. Điều này lý giải vì sao việc điều trị HBV mạn tính thường chỉ dừng ở mức kiểm soát chứ chưa thể chữa khỏi hoàn toàn.

• Bước 1: Virus gắn vào thụ thể NTCP trên tế bào gan.
• Bước 2: DNA virus được giải phóng và đưa vào nhân tế bào.
• Bước 3: Hình thành cccDNA, hoạt động như “khuôn mẫu” cho phiên mã.
• Bước 4: Phiên mã RNA và dịch mã protein cấu trúc.
• Bước 5: Sao chép ngược RNA thành DNA mới và lắp ráp virion.

Dịch tễ học

HBV là một trong những tác nhân gây bệnh truyền nhiễm có mức độ phổ biến cao nhất trên thế giới. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), vào năm 2019, có khoảng 296 triệu người sống chung với nhiễm HBV mạn tính. Hằng năm, hơn 820.000 người tử vong vì các biến chứng liên quan đến nhiễm HBV, chủ yếu là xơ gan và ung thư gan. Đây là một gánh nặng y tế công cộng toàn cầu, đặc biệt tại các khu vực có tỷ lệ lưu hành cao.

Tỷ lệ lưu hành HBV không đồng đều trên thế giới. Ở khu vực Đông Á, Đông Nam Á và châu Phi hạ Sahara, tỷ lệ nhiễm HBV mạn tính dao động từ 5% đến trên 8% dân số. Trong khi đó, ở Bắc Mỹ và Tây Âu, tỷ lệ này thường dưới 2%. Các yếu tố xã hội, thói quen văn hóa và hệ thống y tế ảnh hưởng lớn đến mức độ lưu hành. Ví dụ, việc tiêm chủng vaccine rộng rãi đã giúp giảm mạnh tỷ lệ nhiễm mới tại nhiều quốc gia phát triển.

Bảng sau tóm tắt tỷ lệ lưu hành HBV theo khu vực:

Khu vực	Tỷ lệ nhiễm HBV mạn tính
Đông Á & Đông Nam Á	5–8% dân số
Châu Phi hạ Sahara	6–10% dân số
Bắc Mỹ & Tây Âu	<2% dân số
Nam Mỹ	2–4% dân số

Những số liệu này cho thấy HBV vẫn là một thách thức y tế lớn, đặc biệt tại các quốc gia có thu nhập thấp và trung bình, nơi hệ thống y tế còn hạn chế trong việc sàng lọc, điều trị và triển khai tiêm vaccine phòng ngừa.

Đường lây truyền

Virus viêm gan B có nhiều con đường lây truyền khác nhau, khiến nó trở thành một trong những bệnh truyền nhiễm có tính đa dạng về cơ chế lan rộng. Một trong những con đường quan trọng nhất là lây truyền từ mẹ sang con trong lúc sinh. Nếu không có biện pháp phòng ngừa, tỷ lệ trẻ sơ sinh bị nhiễm HBV từ mẹ có HBsAg dương tính và HBeAg dương tính có thể lên tới 70–90%. Đây là lý do WHO khuyến cáo tiêm liều vaccine đầu tiên trong vòng 24 giờ sau sinh.

Đường máu cũng đóng vai trò lớn. Virus có thể lây qua truyền máu không an toàn, sử dụng chung kim tiêm trong tiêm chích ma túy, hoặc tiếp xúc với các dụng cụ y tế không được tiệt trùng đúng quy chuẩn. Những người làm trong lĩnh vực y tế, đặc biệt là nhân viên phòng thí nghiệm hoặc phẫu thuật viên, cũng có nguy cơ cao nếu không tuân thủ các biện pháp phòng hộ cá nhân.

Quan hệ tình dục không an toàn là một con đường lây truyền khác. Virus có thể hiện diện trong dịch sinh dục, do đó việc không sử dụng biện pháp bảo vệ làm gia tăng khả năng lây nhiễm. Ngoài ra, HBV còn có thể lây trong môi trường gia đình thông qua tiếp xúc gần gũi, đặc biệt khi có sự tiếp xúc với vết thương hở hoặc dịch cơ thể có chứa virus.

• Lây từ mẹ sang con trong khi sinh.
• Lây qua truyền máu hoặc chế phẩm máu chưa được sàng lọc.
• Lây do dùng chung kim tiêm, bơm tiêm.
• Lây qua quan hệ tình dục không an toàn.
• Lây qua tiếp xúc trong môi trường y tế không đảm bảo.

Triệu chứng và tiến triển bệnh

Viêm gan B có biểu hiện lâm sàng rất đa dạng. Nhiễm cấp tính có thể hoàn toàn không triệu chứng, hoặc chỉ biểu hiện nhẹ như sốt nhẹ, mệt mỏi, chán ăn, đau bụng, vàng da, vàng mắt. Một số trường hợp hiếm gặp có thể phát triển viêm gan tối cấp với suy gan nhanh, dẫn đến tử vong.

Nhiễm mạn tính được xác định khi virus tồn tại trên 6 tháng. Giai đoạn này thường im lặng trong nhiều năm, bệnh nhân có thể không cảm thấy bất kỳ triệu chứng nào. Tuy nhiên, HBV tiếp tục gây tổn thương gan âm thầm, dẫn đến xơ gan, suy gan, hoặc ung thư biểu mô tế bào gan. Tỷ lệ tiến triển từ nhiễm mạn tính sang xơ gan hoặc ung thư gan thay đổi tùy theo tình trạng miễn dịch, tuổi nhiễm và yếu tố đồng mắc (ví dụ: nghiện rượu, đồng nhiễm viêm gan C hoặc HIV).

Bảng dưới đây cho thấy sự khác biệt giữa nhiễm cấp và mạn tính:

Đặc điểm	Nhiễm cấp tính	Nhiễm mạn tính
Thời gian nhiễm	Dưới 6 tháng	Trên 6 tháng
Triệu chứng	Mệt mỏi, vàng da, đau bụng	Thường không triệu chứng
Nguy cơ biến chứng	Hiếm khi suy gan tối cấp	Xơ gan, ung thư gan nguyên phát

Chẩn đoán

Chẩn đoán nhiễm HBV dựa trên xét nghiệm huyết thanh học kết hợp với định lượng DNA virus. Xét nghiệm HBsAg là dấu hiệu cơ bản cho thấy sự hiện diện của virus trong máu. Anti-HBs thể hiện miễn dịch, có thể nhờ tiêm vaccine hoặc đã từng nhiễm và khỏi bệnh. HBeAg cho thấy virus đang nhân lên mạnh mẽ, trong khi anti-HBc giúp phân biệt giai đoạn nhiễm cấp và mạn tính.

Xét nghiệm định lượng HBV DNA bằng kỹ thuật PCR là tiêu chuẩn vàng để đánh giá tải lượng virus. Đây là cơ sở để quyết định có cần điều trị kháng virus hay không, đồng thời theo dõi hiệu quả điều trị. Các xét nghiệm sinh hóa gan (ALT, AST, bilirubin) cũng được sử dụng để đánh giá mức độ tổn thương gan.

• HBsAg: Dấu hiệu hiện diện virus.
• Anti-HBs: Miễn dịch do vaccine hoặc khỏi bệnh.
• HBeAg: Virus nhân lên mạnh.
• Anti-HBc: Đánh giá giai đoạn nhiễm.
• HBV DNA: Định lượng tải lượng virus.

Điều trị

Điều trị HBV hiện nay chủ yếu tập trung vào việc ức chế sự nhân lên của virus, giảm tổn thương gan và ngăn ngừa biến chứng lâu dài. Do cccDNA tồn tại bền vững trong nhân tế bào gan, hầu hết các thuốc kháng virus chỉ giúp kiểm soát mà chưa thể loại bỏ hoàn toàn HBV.

Các thuốc kháng virus thường dùng bao gồm tenofovir disoproxil fumarate (TDF), tenofovir alafenamide (TAF) và entecavir (ETV). Đây là những thuốc có hiệu lực cao, ít kháng thuốc, và an toàn khi sử dụng lâu dài. Ngoài ra, interferon alpha pegylated cũng có thể được dùng, nhưng thường gây nhiều tác dụng phụ và chỉ định hạn chế.

Mục tiêu điều trị là giảm tải lượng HBV DNA xuống mức không phát hiện được, làm mất HBeAg và, lý tưởng nhất, là làm mất HBsAg. Việc điều trị cũng cần theo dõi định kỳ bằng xét nghiệm máu để đánh giá hiệu quả và điều chỉnh phác đồ khi cần thiết.

• TDF, TAF: Kháng virus mạnh, ít kháng thuốc.
• ETV: Hiệu quả, dùng trong nhiều trường hợp đặc biệt.
• Interferon: Có thể giúp đạt đáp ứng miễn dịch lâu dài, nhưng nhiều tác dụng phụ.

Phòng ngừa

Vaccine viêm gan B là biện pháp phòng ngừa hiệu quả nhất hiện nay. Với hiệu quả bảo vệ trên 95%, vaccine đã giúp giảm đáng kể tỷ lệ nhiễm mới ở nhiều quốc gia. WHO khuyến cáo tiêm liều đầu tiên cho trẻ sơ sinh trong vòng 24 giờ sau sinh, sau đó tiêm bổ sung 2–3 liều để hoàn thành phác đồ.

Ngoài vaccine, việc tuân thủ các biện pháp an toàn trong y tế như sàng lọc máu trước khi truyền, sử dụng kim tiêm một lần, và tuân thủ nghiêm ngặt quy trình vô khuẩn cũng đóng vai trò quan trọng. Sử dụng bao cao su khi quan hệ tình dục giúp giảm nguy cơ lây truyền qua đường tình dục. Với những người có nguy cơ cao, như nhân viên y tế, tiêm phòng và kiểm tra định kỳ là cần thiết.

Xu hướng nghiên cứu

Nghiên cứu hiện nay tập trung vào việc tìm ra phương pháp điều trị triệt để bằng cách loại bỏ hoặc bất hoạt cccDNA trong tế bào gan. Các thuốc mới đang thử nghiệm lâm sàng bao gồm chất ức chế phiên mã, chất kích thích miễn dịch bẩm sinh, và vaccine điều trị. Một số chiến lược nhắm đến việc tăng cường đáp ứng miễn dịch tự nhiên của cơ thể để loại bỏ virus.

Công nghệ sinh học hiện đại, bao gồm chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9, cũng đang được nghiên cứu như một công cụ tiềm năng nhằm loại bỏ DNA virus tích hợp trong tế bào gan. Song song đó, liệu pháp miễn dịch với chất ức chế điểm kiểm soát miễn dịch (immune checkpoint inhibitors) cũng được xem xét trong các thử nghiệm lâm sàng.

Xu hướng kết hợp nhiều phương pháp – kháng virus mạnh, kích thích miễn dịch, và nhắm vào cccDNA – được kỳ vọng sẽ mang lại phương pháp chữa khỏi trong tương lai. Đây là mục tiêu then chốt để giảm gánh nặng toàn cầu do HBV gây ra.

Tài liệu tham khảo

• Centers for Disease Control and Prevention - Hepatitis B
• World Health Organization - Hepatitis B Fact Sheet
• Hepatitis B Foundation
• NCBI Bookshelf - Hepatitis B Virus
• Hepatitis B Foundation - Drug Watch
• Nature Reviews Immunology - Hepatitis B Research