Hứa hẹn của phương pháp điều trị với thuốc Artemisinin phối hợp

2. Công nhận kháng artemisinin

Cơ chế tác dụng của ACTs là artemisinin sẽ làm giảm nhanh chóng ký sinh trùng trong máu, làm giảm nhanh các triệu chứng, và thuốc đồng tác dụng sẽ còn hoạt động trong nhiều ngày hoặc nhiều tuần, và "dọn sạch" bất kỳ ký sinh trùng nào còn lại. Tuy nhiên, trong năm 2009, một vấn đề với ACTs xuất hiện: đã ghi nhận tốc độ làm sạch ký sinh trùng đáp ứng với artemisinin bị chậm lại trong số bệnh nhân gần biên giới Thái Lan-Campuchia, khu vực artemisinin bị lạm dụng trong nhiều thập kỷ và cùng một vị trí mà ký sinh trùng đã kháng chloroquine và SP (sulfadoxine-pyrimethamine) trước đó. Trong một thời gian ngắn, các phương pháp tính thời gian làm sạch ký sinh trùng được chuẩn hóa và tiếp tục nghiên cứu cho thấy rằng sự biến đổi kiểu gen của ký sinh trùng là nguyên nhân chính gây lên kiểu hình chậm làm sạch này. Nguy hiểm hơn, sự lan truyền các kiểu gen biến đổi này đang gia tăng tại Campuchia và bắt đầu tăng ở các nước láng giềng. Các mối đe dọa đã rõ ràng là: tất cả các thuốc chống sốt rét hiệu quả đang sử dụng trên toàn thế giới có chứa artemisinin, và không thể thay thế bằng các thuốc khác. Bài học của "sự di cư" của ký sinh trùng kháng chloroquine và SP từ châu Á đến châu Phi cho thấy sự cần thiết phải ngăn chặn một quĩ đạo tương tự đối với ACTs.

3. Công cụ phân tử xác định nhanh chóng sự kháng artemisinin

Cũng như nghiên cứu đối với chloroquine và SP, theo dõi các kiểu hình kháng thuốc của ký sinh trùng rất khó vì các số liệu chỉ là tốc độ làm sạch ký sinh trùng ở các bệnh nhân và đánh giá là vấn đề khó khăn và tốn thời gian. Tuy nhiên, giá trị của một marker di truyền thay đổi đã được đánh giá cao và phương pháp phân tử nhanh chóng được áp dụng. Một bộ gen tham chiếu của P. falciparum được công bố rộng rãi từ năm 2002 và giải trình tự thế hệ tiếp theo có thể cung cấp thông tin di truyền trên sự đa dạng của ký sinh trùng. Phân tích toàn bộ bộ gen được sử dụng để xác định một vùng 13 trên nhiễm sắc thể cho thấy bằng chứng về sự liên quan giữa vùng 13 của nhiễm sắc thể với việc chậm làm sạch ký sinh trùng. Mặc dù có những cơ sở từ phân tích gen, marker chính xác vẫn chưa được xác định. Nó đòi hỏi các ứng dụng khoa học cơ bản tương tự như đã sử dụng trước đó đối với chloroquine và SP để xác định một kiểu hình marker phân tử liên quan tới sự chậm làm sạch ký sinh trùng.

Hiện vẫn còn nhiều vấn đề phải nghiên cứu trước khi bước đột phá quan trọng này có thể xác định một marker phân tử đơn giản được xác định bởi một số giới hạn các SNPs như các marker tạo ra đề kháng với chloroquine và SP. Xác định các locus trong số ký sinh trùng ở Campuchia (PF3D7 _1343700) mã hóa một protein Kelch gọi là K13, một loại trong nhóm lớn protein đã được nghiên cứu và tìm thấy trong nhiều sinh vật, kể cả con người. Những protein này có một bộ sáu nếp beta được gấp lại thành một "vùng cánh quạt", và tất cả các ký sinh trùng chậm làm sạch không có nghĩa là có sự thay đổi trong vùng đó của phân tử. Các protein trong nhóm Kelch thực hiện chức năng đa dạng, chủ yếu là tham gia vào tổ chức và tương tác với các protein khác. Các giải thích đơn giản nhất của alen K13 đột biến đa dạng là thay thế bất kỳ một trong các acid amin khác nhau trong vùng propeller tương tác đủ để làm giảm chức năng của K13.

Một kết quả quan trọng từ nghiên cứu này là một mình gen không cung cấp tất cả các thông tin cần thiết. Xây dựng một phương pháp phân tích trên cơ sở khoa học làm nền tảng cho sự phát triển nhanh chóng tìm ra một marker kháng thuốc artemisinin. Các phương pháp tiếp cận kết hợp là cần thiết. Một định nghĩa lâm sàng chính xác của các kiểu hình cần được đưa ra bởi sự kết hợp các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm và ứng dụng các phương pháp di truyền hiện đại để giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng.

4. Áp dụng bài học kinh nghiệm từ kháng chloroquine và SP

Các marker phân tử đề kháng chloroquine và SP được xác định quá muộn, và nó chỉ được sử dụng để hồi cứu sự thất bại trong điều trị của cả hai loại thuốc. Chúng ta đã học được gì và làm thế nào chúng ta có thể áp dụng những bài học đó để bảo vệ hiệu quả của ACTs càng lâu càng tốt?

• Tùy điều kiện cụ thể ở một số vùng để xác định các "điểm nóng" để lựa chọn các alen kháng thuốc cao, đặc biệt ở khu vực truyền bệnh sốt rét thấp và lạm dụng thuốc tràn lan, đặc biệt có nguy cơ kháng cao.

• Khi alen kháng thuốc đã tiến hóa, mang bởi những người không có triệu chứng, chúng có thể lây lan ra nhiều vùng mà không bị phát hiện.

• Ngay cả khi ký sinh trùng kháng thuốc đang ở một tỷ lệ rất thấp, cần nhanh chóng đưa ra các loại thuốc phù hợp làm tăng tỷ lệ diệt ký sinh trùng.

• Chờ đợi đến khi ký sinh trùng biểu hiện với kháng thuốc và thất bại điều trị giảm xuống mức 90% là quá muộn; bởi thời điểm đó, các ký sinh trùng đã đề kháng cao với thuốc và thuốc phải được thay thế.

• Phát hiện những dấu hiệu đầu tiên của sự đề kháng với một loại thuốc là rất quan trọng và các kết quả phân tích cơ bản dựa vào sinh học phân tử và phòng thí nghiệm về đáp ứng của ký sinh trùng là rất cần thiết.

• Phản ứng tích cực với những dấu hiệu ban đầu theo sau là sự phối hợp hoạt động kịp thời giữa các ban ngành trong cộng đồng về phòng chống sốt rét có thể kéo dài tuổi thọ hữu ích của thuốc điều trị sốt rét hiện nay.

5. Sử dụng các công cụ phân tử để kéo dài thời gian hiệu lực của ACTs

Ngoại trừ khu vực sông Mekong, ACTs vẫn là thuốc chữa bệnh sốt rét hiệu quả và kiểu hình chậm làm sạch ký sinh trùng được báo cáo cho đến nay chỉ có ở khu vực sông Mekong. Ở Campuchia, ký sinh trùng với alen K13 mang những thay đổi không đồng nghĩa với những sợi đơn thay đổi khác nhau xuất hiện độc lập nhiều lần trong vùng propeller. Thay vì một sợi đơn alen kháng thuốc trải dài từ một vị trí duy nhất, cũng có thể có nhiều ổ độc lập của kháng thuốc. Tất cả các kết quả trên các đột biến K13 cho đến nay đều tập trung vào ký sinh trùng ở khu vực sông Mekong rộng lớn, nhưng có thể có những thay đổi phân tử khác làm chậm đáp ứng của ký sinh trùng với artemisinin. Ký sinh trùng từ các vùng sốt rét lưu hành khác nhau liên quan đến chậm làm sạch trên lâm sàng cần được phân tích kỹ lưỡng, với các xét nghiệm thể phân liệt và với các nghiên cứu phân tử của propeller K13 để xác định xem liệu các marker như vậy có liên quan chặt chẽ đến sự chậm làm sạch ký sinh trùng trong khu vực sông Mekong cũng như xác định ký sinh trùng kháng thuốc artemisinin từ các khu vực khác.

Lan truyền rộng của ký sinh trùng kháng artemisinin đang hiện hữu không phải là mối đe dọa duy nhất, các khu vực khác có điều kiện tương tự cũng có thể xuất hiện ký sinh trùng kháng thuốc. Ví dụ, vùng lưu hành sốt rét thấp và việc sử dụng artemisinin một mình tràn lan và kéo dài hơn là dạng thuốc kết hợp, là đặc trưng của nhiều địa phương khác ở châu Á, châu Phi và Mỹ Latin. Hơn nữa, khả năng kháng artemisinin không phải là mối đe dọa duy nhất, hiệu quả của các ACTs phụ thuộc vào cả artemisinin và thuốc đồng tác dụng vẫn còn hiệu lực. Marker phân tử liên quan tới khả năng kháng lumefantrine, amodiaquine, piperaquine và mefloquine đã được xác định. Thay đổi tỷ lệ của các marker có thể là một dấu hiệu nhạy cảm sớm của lựa chọn ACTs có chứa chúng. Cảnh báo sớm cho phép thay đổi phù hợp trong sử dụng thuốc gắn kết với làm chậm hoặc thậm chí đảo ngược áp lực chọn lọc.

Thời gian này kháng thuốc đang đe dọa, những công cụ đã sẵn sàng được triển khai trong một hệ thống cảnh báo sớm. Xây dựng mạng lưới giám sát thực địa cho các dấu hiệu sớm của kháng thuốc sẽ được thử thách, nhưng cần sớm có xác nhận các marker phân tử cho các artemisinin và thuốc đồng tác dụng của chúng, và các ứng dụng phân tích bộ gen, sự phối hợp kịp thời và công nghệ thông tin có thể phân tích nhanh chóng dữ liệu từ nhiều vùng miền. Trước khi điều trị thất bại là phổ biến, nghiên cứu tiềm năng dùng các phương pháp in vitro hay phân tử để phát hiện số lượng ký sinh trùng thấp có tín hiệu kháng thuốc. Hiện có các công cụ hiện đại để phát hiện ký sinh trùng kháng thuốc ở mức rất thấp, đủ để quản lý sớm hoặc loại bỏ chúng với các hoạt động phối hợp trong khu vực. Điểm mấu chốt là kháng thuốc không thể tránh được, nhưng nó có thể được quản lý. Chính sách thuốc thận trọng, sáng tạo có thể bảo vệ hiệu quả của các ACTs trong một thời gian rất dài trên hầu khắp thế giới, và kháng thuốc phải được quản lý đến khi các loại thuốc mới được phát triển và triển khai có thể đảm bảo hiệu quả của thuốc chống sốt rét càng lâu càng tốt, điều này là cần thiết cho tương lai.