1. Khái quát virus viêm gan B (Hepatitis B virus)
Virus viêm gan B (Hepatitis B virus) là virus lây nhiễm tấn công vào gan và gây ra các bệnh về gan cấp tính và mãn tính, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe và khả năng lao động.
Hepatitis B là virus thuộc họ Hepadnaviridae. Quan sát huyết thanh bệnh nhân phản ứng với HBsAg dưới kính hiển vi điện tử, HBV được phát hiện tồn tại với 3 dạng cấu trúc:
· Các tiểu thể hình cầu (đường kính 22 nm) chiếm đa số.
· Các tiểu thể hình ống hoặc hình sợi cũng có đường kính 22 nm nhưng chiều dài thay đổi, có khi dài hơn 200 nm, do các tiểu thể hình cầu chồng chất lên nhau tạo thành.
· Các virion hoàn chỉnh có ít nhưng lớn hơn, đường kính 42 nm (trước đây gọi là tiểu thể Dane). Màng bọc ngoài chứa HBsAg và bao quanh lõi nucleocapsid đường kính 28 nm. Tiểu thể Dane có thể bị chất tẩy không ion phá hủy để phóng thích lõi 28 nm chứa bộ gen DNA và kháng nguyên lõi HBcAg của virus. Lõi chứa DNA và các men như DNA polymerase, proteinkinase. Khi xử lý lõi virus với chất tẩy mạnh, lõi cũng phóng thích ra một kháng nguyên hòa tan gọi là HBeAg.
Hình 1: 3 dạng cấu trúc tồn tại của HBV
Bộ gen virus viêm gan B có một sợi đôi DNA dạng vòng không khép kín và DNA polymerase của virus. Sợi âm có chiều dài đủ và sợi dương ngắn hơn, chiều dài 3,200 nucleotide, trọng lượng phân tử 2x106 dalton. Đầu 5’của sợi âm liên kết đồng hóa trị với enzyme phiên mã ngược của virus. Đầu 5’ của sợi dương liên kết với các oligonucleotide.
DNA của HBV là hai sợi có chiều dài khác nhau:
· Sợi dài (L) nằm ngoài, có cực tính âm, tạo thành một vòng tròn liên tục, chiều dài cố định là 3.2 kb và mã hóa cho các thông tin di truyền virus.
· Sợi ngắn (S) nằm trong, cực tính dương, chiều dài thay đổi từ 50%-100% chiều dài bộ gen. Trên sợi dương có bốn khung đọc mở mã hóa cho 7 polypeptides. Các polypeptide này là những protein cấu trúc bề mặt, protein của capsid, protein X, các men polymerase lớn (gồm DNA polymerase, men phiên mã ngược, và Rnase H activities). Gen S có ba vùng S, pre-S1 và pre-S2, mã hóa để tổng hợp các protein bề mặt hay HBsAg. Gen C có hai codon khởi đầu cho quá trình đọc mã và mã hóa HBcAg, HBeAg
Hình 2: Cấu trúc bộ gen của HBV
Sau khi vào cơ thể, HBV xâm nhập tế bào gan qua receptor NTCP, cởi bỏ vỏ bọc trong tế bào chất, sau đó lõi DNA chui vào nhân chuyển đổi thành cccDNA (covalenty closed circular DNA) tồn tại bền vững lâu dài trong tế bào gan. CccDNA là khuôn tổng hợp ra các RNA thông tin, gồm 4 đoạn với kích thước khác nhau lần lượt là: 0,7kb, 2,1kb, 2,4kb, 3,5kb. Các mRNA được chuyển ra tế bào chất để tổng hợp ra chuỗi DNA và các protein khác: HBsAg, HBeAg, HBcAg, DNA polymerase… Tất cả được vận chuyển đến hệ võng nội mô, tạo thành một virion hoàn chỉnh và phóng thích ra khỏi tế bào. Thời gian nhân đôi của HBV là khoảng 2,6 ngày.
Hình 2.1.3b: Sự nhân lên của HBV
2. Kỹ thuật NAT trong sàng lọc virus viêm gan B (Hepatitis B virus)
Theo thống kê của Tổ Chức Y Tế Thế Giới (WHO) năm 2017, trên thế giới có khoảng 240 triệu người nhiễm HBV mãn tính (có kết quả dương HBsAg dương tính tối thiểu 6 tháng). Hằng năm, thế giới có khoảng 680000 người chết vì xơ gan và ung thư gan có liên quan đến virus viêm gan B. Việt Nam là một trong những nước nhiễm viêm gan B đến mức báo động, chiếm khoảng 10%-20% dân số, ước tính có khoảng 8,6 triệu người nhiễm virus viêm gan B. Tỷ lệ nhiễm virus viêm gan B mãn tính được ước tính khoảng 8,8% ở phụ nữ và 12,3% ở nam giới. Do đó, để phát hiện virus viêm gan B, xét nghiệm huyết thanh học miễn dịch được đưa vào sử dụng từ rất sớm. Phương pháp phát hiện kháng nguyên bề mặt đã được sử dụng với kỹ thuật ELISA, điện hóa phát quang (ECLIA), hóa phát quang (CMIA). Các phương pháp này được sử dụng phổ biến trong sàng lọc máu vì các kỹ thuật này có độ chính xác cao, thuận tiện và tự động hoàn toàn.
Bên cạnh đó, khi kỹ thuật sinh học phân tử ra đời và phát triển, kỹ thuật NAT được đưa vào sử dụng để phát hiện DNA của virus viêm gan B. Dựa trên nguyên tắc khuếch đại trình tự mục tiêu của acid ribonucleic hay acid deoxyribonucleic, kỹ thuật này giúp phát hiện sớm tác nhân gây bệnh, rút ngắn giai đoạn cửa sổ huyết thanh so với các xét nghiệm khác, cụ thể là rút ngắn 25 ngày cho phát hiện HBV (giai đoạn cửa sổ từ 59 ngày xuống còn 34 ngày sau nhiễm).
Do tính hiệu quả cao của NAT mang lại, câu hỏi được đặt ra là “Có nên thay thế NAT cho xét nghiệm huyết thanh học trong sàng lọc máu tình nguyện không?” “Có nhất thiết phải sử dụng song song hai phương pháp trong sàng lọc máu hay chỉ cần phương pháp kỹ thuật sinh học phân tử là đủ?”. Nghiên cứu của chúng tôi tại khoa Sàng Lọc Máu thuộc bệnh viện Truyền Máu Huyết Học TP. HCM chỉ ra rằng có những mẫu máu có mang DNA của virus viêm gan B nhưng lại không phát hiện được kháng nguyên bề mặt virus. Điều này có nghĩa là nếu chúng ta chỉ sử dụng kỹ thuật NAT thay thế hẳn cho xét nghiệm huyết thanh học thì sẽ bỏ sót những trường hợp có kết quả âm tính NAT và dương tính với xét nghiệm huyết thanh học. Do đó, chúng tôi sử dụng kết hợp xét nghiệm huyết thanh học HBsAg và NAT trong sàng lọc máu để đạt an toàn trong việc cung cấp máu và các sản phẩm từ máu tối ưu nhất.
ThS. Huỳnh Xuân Linh, ThS. Nguyễn Thanh Sơn