Đánh giá các phương pháp chẩn đoán hiện tại và những tiến bộ trong chẩn đoán Helicobacter pylori trong kỷ nguyên giải trình tự thế hệ tiếp theo
Công nghệ NGS đem lại triển vọng mới cho việc xác định đặc điểm của các chủng H pylori, không phụ thuộc vào nuôi cấy, giúp phát hiện và đánh giá khả năng kháng kháng sinh của H pylori trước khi áp dụng liệu pháp diệt trừ H pylori bằng kháng sinh.
Tổng quan
Nhiễm Helicobacter pylori (H pylori) rất phổ biến trên người và có thể dẫn đến những bệnh lý đường tiêu hóa nghiêm trọng như loét dạ dày và tá tràng, u lympho liên quan đến niêm mạc dạ dày (u MALT dạ dày) và ung thư biểu mô tuyến dạ dày. Trong những năm gần đây, trên toàn thế giới cũng như nhiều nước Châu Âu ghi nhận rất nhiều trường hợp thất bại của các liệu pháp diệt trừ H pylori theo kinh nghiệm. Nguyên nhân là do sự gia tăng đáng báo động về tình trạng kháng kháng sinh. Do đó, việc xác định một cách nhanh chóng và chính xác tính nhạy cảm với kháng sinh của H pylori trước khi áp dụng các phác đồ diệt trừ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Theo truyền thống, để phát hiện H pylori và đánh giá tính kháng thuốc của vi khuẩn này, người ta cần thực hiện nuôi cấy và thử nghiệm độ nhạy cảm với thuốc kiểu hình. Phương pháp này vốn rất phức tạp với thời gian phản hồi lâu. Những tiến bộ trong chẩn đoán gần đây đã cung cấp các công cụ mới như phản ứng chuỗi polymerase thời gian thực (PCR) và xét nghiệm thăm dò dòng trực tiếp từ bệnh phẩm để chẩn đoán nhiễm H pylori và kháng kháng sinh đối với một số loại kháng sinh. Ngoài ra, công nghệ giải trình tự toàn bộ bộ gen tốc độ cao cho phép phân tích nhanh bộ gen của mầm bệnh để xác định các đột biến kháng thuốc và kháng kháng sinh liên quan. Trong phần đầu của bài đánh giá này, chúng tôi sẽ giới thiệu tổng quan về các phương pháp chẩn đoán hiện có để phát hiện H pylori cũng như sự kháng thuốc của nó, và việc áp dụng những phương pháp chẩn đoán này trong quản lý H pylori.
Phần thứ hai của bài đánh giá sẽ tập trung vào việc sử dụng công nghệ giải trình tự thế hệ tiếp theo trong nghiên cứu H pylori. Vì mục đích này, chúng tôi đã tiến hành tìm kiếm các nghiên cứu gốc bằng tiếng Anh sử dụng các thuật ngữ “Helicobacter”, “transcriptomic”, “transcriptome”, “next-Generation sequences” và “whole genome sequences”. Đánh giá này nhằm mục đích thu hẹp khoảng cách giữa những thực hành chẩn đoán hiện tại (mô học, xét nghiệm urease nhanh, nuôi cấy H pylori, PCR và xét nghiệm đầu dò dòng) với các kỹ thuật giải trình tự mới. Đồng thời đánh giá khả năng triển khai của các kỹ thuật mới trong xét nghiệm chẩn đoán để bổ sung cho các hướng dẫn quản lý H pylori đang được khuyến nghị hiện nay, và từ đó cải thiện sức khỏe cộng đồng.
Từ khóa: Helicobacter pylori, Những tiến bộ trong chẩn đoán, Giải trình tự thế hệ tiếp theo, Giải trình tự toàn bộ bộ gen, Quản lý lâm sàng
Lời khuyên chính: Với tình trạng kháng kháng sinh bởi H pylori ngày càng gia tăng trên toàn thế giới, các bác sĩ nên xác định kiểu hình kháng thuốc trước khi áp dụng các phác đồ kháng sinh để diệt trừ H pylori. Chúng tôi đã tìm ra các nghiên cứu tập trung vào dự đoán kiểu hình kháng thuốc của H pylori dựa trên sự hiện diện của các đột biến điểm cụ thể trong bộ gen vi khuẩn bằng công nghệ giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS). Do đó, công nghệ NGS có thể cho phép thử nghiệm độ nhạy cảm của thuốc kháng sinh kiểu gen một cách nhanh chóng và chính xác trước khi điều trị. Điều này có thể làm tăng tỷ lệ diệt trừ H pylori và sau cùng là cải thiện việc quản lý bệnh nhân.
I. Helicobacter pylori: Sự lưu hành, dịch tễ học và kháng sinh
Nội dung bài viết
1. Tỷ lệ hiện lưu hành và dịch tễ học của vi khuẩn Helicobacter pylori hiện nay
Lần nhiễm H pylori đầu tiên chủ yếu xảy ra ở thời thơ ấu và có thể kéo dài suốt đời [1]. Nhiễm khuẩn H pylori xảy ra trên toàn thế giới, nhưng tỷ lệ nhiễm có sự khác biệt về mặt địa lý giữa các quốc gia [2]. Theo nhiều nghiên cứu, tình trạng kinh tế – xã hội và nguồn gốc, chủng tộc của dân cư được chứng minh là có liên quan chặt chẽ đến tỷ lệ nhiễm H pylori [3-5]. Ở Trung và Bắc Âu, tỷ lệ nhiễm H pylori được phát hiện là khoảng 24% đến 32% (không bao gồm những người nhập cư ngoài châu Âu) [6-10]. Một nghiên cứu được thực hiện ở Thụy Sĩ cho thấy rằng những bệnh nhân sinh ra ở Thụy Sĩ có tỷ lệ nhiễm H pylori từ 12% đến 20% và tỷ lệ này là 27% với những người nhập cư[5,11]. H pylori có thể được chia thành các quần thể tương đối khác biệt, những quần thể đặc trưng của các khu vực địa lý rộng lớn: Hp Châu Âu, hp Châu Úc, hp Đông Á, hp Châu Á 2, hp Đông Bắc Phi, hp Châu Phi 1, hp Châu Phi 2[12-14]. Các quần thể H pylori phổ biến nhất ở Châu Âu là hp Châu Âu và hp Đông Bắc Phi [15].
2. Quản lý lây nhiễm H pylori
Ở hầu hết các bệnh nhân, nhiễm H pylori không có triệu chứng, nhưng nó có thể gây ra các bệnh đường tiêu hóa khác nhau bao gồm viêm dạ dày mạn tính tiến triển, loét dạ dày hoặc tá tràng, ung thư biểu mô tuyến dạ dày và u malt dạ dày [16]. Do đó, việc quyết định xem ai nên xét nghiệm H pylori và ai nên được điều trị trở thành thách thức đối với các bác sĩ. Nhìn chung, việc điều trị được khuyến cáo nếu phát hiện nhiễm H pylori, ngay cả ở những bệnh nhân bị viêm dạ dày do H pylori không có triệu chứng [17,18]. Thông qua xem xét một hệ thống sáu thử nghiệm ngẫu nhiên đánh giá liệu pháp diệt trừ H pylori để ngăn ngừa ung thư dạ dày ở những người khỏe mạnh không có triệu chứng cho thấy tỷ lệ mắc ung thư dạ dày đã giảm đáng kể. Kết quả này ủng hộ cho khuyến cáo thực hành nói trên [19]. Tuy nhiên, kết luận này chủ yếu dựa trên kết quả của một thử nghiệm can thiệp, có đối chứng với giả dược được thực hiện ở Trung Quốc [20], một quốc gia có tỷ lệ mắc ung thư dạ dày cao. Do đó, cần có các nghiên cứu sâu hơn ở các nước có tỷ lệ ung thư dạ dày thấp để đánh giá hiệu quả lâu dài về mặt chi phí của các can thiệp như vậy. Tại Anh, hai thử nghiệm có đối chứng với giả dược đã được tiến hành. Họ đã thực hiện chương trình sàng lọc và điều trị diệt trừ H pylori trong dân cư để giảm chứng khó tiêu trên các bệnh nhân[21,22]. Mặc dù vậy, họ kết luận rằng các chiến lược diệt trừ H pylori có mục tiêu ở những bệnh nhân khó tiêu có thể phù hợp hơn.
Do đó, câu hỏi chính trong thực hành lâm sàng vẫn là: Ai nên được xét nghiệm và ai nên được điều trị nếu nhiễm H pylori? Dựa trên nghiên cứu gần đây, các hướng dẫn hiện hành (như báo cáo đồng thuận thứ năm Maastricht / Florence [23]) khuyến nghị xét nghiệm H pylori trong các tình huống được mô tả trong Bảng 1
Bảng 1: Ai nên làm xét nghiệm? Tóm tắt các khuyến nghị từ báo cáo đồng thuận Maastricht/ Florence lần thứ năm [23]
Các khuyến nghị từ báo cáo đồng thuận Maastricht/ Florence lần thứ năm
Rối loạn tiêu hóa | Tùy thuộc vào tỷ lệ lưu hành vi khuẩn H pylori trong khu vực, không áp dụng cho bệnh nhân có các triệu chứng báo động hoặc bệnh nhân lớn tuổi |
Loét dạ dày | Đặc biệt ở người dùng thuốc aspirin và thuốc chống viêm không steroid có tiền sử loét dạ dày tá tràng |
Viêm dạ dày | Đặc biệt là ở những người dùng thuốc ức chế bơm proton (PPI) trong thời gian dài |
Ung thư dạ dày | Ở những người có nguy cơ ung thư dạ dày cao hơn |
U MALT dạ dày | Ở những người bị u MAL dạ dày giai đoạn đầu khu trú |
Thiếu máu do thiếu sắt, xuất huyết giảm tiểu cầu vô căn, thiếu vitamin B12 |
Bệnh nhân trưởng thành ở các nước công nghiệp hiếm khi có biểu hiện tái nhiễm sau khi đã được điều trị nhiễm H pylori thành công (tỷ lệ tái nhiễm là 2%) [24]. Do đó, điều trị thỏa đáng hứa hẹn hiệu quả diệt trừ cao mà không làm tái nhiễm H pylori (xem chương tiếp theo để biết các lựa chọn liệu pháp kháng sinh). Tuy nhiên, việc điều trị nhiễm H. pylori còn gặp những thách thức lớn bao gồm tăng khả năng kháng thuốc kháng sinh (sẽ được thảo luận cụ thể trong phần tiếp theo) và việc tuân thủ điều trị. Một nghiên cứu được thực hiện ở Thụy Sĩ cho thấy có khoảng 89% bệnh nhân được coi là “tuân thủ điều trị tốt”, có nghĩa là họ đã sử dụng được hơn 85% liều lượng thuốc được chỉ định [25]. Trong nghiên cứu này, việc điều trị diệt trừ H pylori có mối liên quan nghịch với việc tuân thủ điều trị kém (P = 0,029), và các tác dụng phụ là nguyên nhân chính khiến bệnh nhân không tuân thủ điều trị. Liệu pháp kháng sinh có các tác dụng phụ thoáng qua, không đáng kể như tiêu chảy, buồn nôn, nôn, chướng bụng và đau bụng. Ngoài ra, như đã được biết rộng rãi qua các phương tiện truyền thông, điều trị bằng kháng sinh có thể làm thay đổi sự đa dạng của hệ vi khuẩn chí đường ruột [26,27]. Những bệnh nhân có ý thức về sức khỏe có thể sẽ trì hoãn việc điều trị bằng kháng sinh vì lý do này.
Kháng kháng sinh ở Helicobacter pylori
Phương pháp hiệu quả duy nhất hiện có để điều trị nhiễm khuẩn H pylori là sử dụng thuốc kháng sinh. Các cơ chế chính dẫn đến sự phát triển của kháng kháng sinh ở H pylori bao gồm các đột biến làm suy giảm khả năng liên kết của thuốc kháng sinh với các ribosome và cản trở quá trình tổng hợp protein; đột biến ảnh hưởng đến quá trình sao chép và phiên mã DNA; đột biến làm thay đổi các protein liên kết penicillin, liên quan đến sinh tổng hợp peptidoglycan [28]. Vì tình trạng kháng thuốc dễ dàng xảy ra với các loại kháng sinh đơn lẻ nên điều trị kết hợp nhiều loại kháng sinh là cần thiết. Việc kết hợp sử dụng các loại kháng sinh trong điều trị nên dựa theo tỷ lệ kháng thuốc tại từng địa phương, từng quốc gia. Tình trạng kháng kháng sinh nguyên phát và thứ phát đối với clarithromycin và metronidazole đã gia tăng trên toàn cầu trong những năm qua, làm giảm hiệu quả của phác đồ điều trị đầu tay thông thường và làm tăng thất bại trong việc điều trị do các chủng H pylori kháng thuốc [29-33]. Đặc biệt, tình trạng kháng clarithromycin tăng lên nhanh chóng ở một số quốc gia, đạt 30% ở Nhật Bản và lên đến 50% ở Trung Quốc [32]. Ở Châu Âu, người ra cũng nhận thấy xu hướng kháng clarithromycin ngày càng tăng của H pylori, tỷ lệ kháng clarithromycin nhìn chung khoảng 17% [34]. Tuy nhiên, tỷ lệ kháng clarithromycin thay đổi từ 21% ở Áo đến 6% ở Phần Lan và Hà Lan [10,35]. Điều này cho thấy tình trạng kháng clarithromycin có sự khác biệt lớn giữa các nước Châu Âu lân cận. Vì vậy, việc kiểm tra tình trạng kháng thuốc riêng biệt ở từng khu vực địa lý là cần thiết để có chỉ dẫn tốt hơn cho các phác đồ điều trị theo kinh nghiệm.
Mặc dù không quan trọng bằng kháng clarithromycin, nhưng kháng metronidazole cũng làm giảm đáng kể hiệu quả điều trị của phác đồ bộ ba tiêu chuẩn [36]. Nhìn chung, tỷ lệ kháng metronidazole ngày càng tăng ở nhiều nước châu Âu [34,37-40], tỷ lệ này dao động từ 14% đến 33% ở châu Âu [41-46]. Xu hướng chung của tình trạng gia tăng đề kháng với các kháng sinh đầu tay trong điều trị H pylori đã thôi thúc các bác sĩ điều trị phải kê đơn các phác đồ điều trị thay thế bao gồm tetracycline với PPI và bismuth hoặc sử dụng phác đồ điều trị dựa trên levofloxacin hoặc rifabutin [23,47,48]. Tuy nhiên, các phác đồ này yêu cầu bệnh nhân tuân thủ điều trị cao vì liệu pháp bao gồm nhiều loại thuốc và phải uống hàng ngày trong 10 đến 14 ngày[49]. Bệnh nhân không tuân thủ đầy đủ pháp đồ kháng sinh có liên quan trực tiếp đến sự phát triển thêm tình trạng đề kháng ở H pylori. Mặc dù kháng levofloxacin chưa được nghiên cứu rộng rãi như kháng clarithromycin và metronidazole, nhưng xu hướng đề kháng levofloxacin tiên phát và thứ phát cao bởi H pylori cũng đã được ghi nhận[35,38-40,50]. Ngược lại, sự đề kháng của H pylori với amoxicillin và tetracycline dường như không đáng kể ở các nước Châu Âu (với tỷ lệ từ 0 đến 2%) [35,40,51-53]. Mặc dù tình trạng kháng tetracycline dường như chưa đáng lo ngại ở Tây Âu, nhưng tỷ lệ kháng với loại kháng sinh này đã khá cao ở các nước Đông Âu và châu Á (từ 5% đến 19%)[54,55]. Thực trạng trên nhấn mạnh rằng cần phải ngăn chặn tình trạng kháng kháng sinh ở H pylori lan rộng thêm. Do đó, tương tự như đối với phác đồ diệt trừ H pylori đầu tay, khi sử dụng các liệu pháp kháng sinh thay thế, đặc biệt là liệu pháp dựa trên levofloxacin, bác sĩ điều trị cần có hướng dẫn bởi các mô hình kháng thuốc theo khu vực địa lý, cân nhắc trên từng bệnh nhân cụ thể và hiểu biết về hiệu quả tại địa phương của thuốc.
II. Chẩn đoán Helicobacter pylori hiện nay
Có một số phương pháp chẩn đoán hiện đang được sử dụng để phát hiện nhiễm khuẩn H pylori. Chúng được phân loại chung thành các phương pháp xâm lấn và không xâm lấn tùy thuộc vào yêu cầu lấy sinh thiết dạ dày của bệnh nhân. Để phát hiện H pylori, nội soi dạ dày được sử dụng kết hợp với mô học và/ hoặc nuôi cấy từ mẫu sinh thiết dạ dày. Hạn chế chính của nội soi là sự xâm lấn tương đối và phương pháp này chỉ có thể thăm dò một phần nhỏ của niêm mạc dạ dày. Do đó, để cung cấp hình ảnh toàn cảnh về nhiễm H pylori trong dạ dày, sự đánh giá trên nhiều mẫu sinh thiết dạ dày là cần thiết[56,57]. Khi bệnh nhân được chỉ định nội soi, H pylori có thể được phát hiện qua mô học, xét nghiệm urease nhanh (RUT), nuôi cấy và xét nghiệm dựa trên phản ứng chuỗi polymerase (PCR) bằng cách sử dụng mẫu sinh thiết dạ dày [58,59]. Độ chính xác của kết quả mô học phụ thuộc vào một số yếu tố như kinh nghiệm của nhà nghiên cứu bệnh học, mật độ vi khuẩn H pylori trong niêm mạc dạ dày, chất lượng và số lượng bệnh phẩm và đánh giá chủ quan về những thay đổi của mô. Xét nghiệm urease nhanh (RUT) dựa trên việc phát hiện urê do H pylori sản sinh ra, thời gian trả kết quả chỉ trong vòng vài phút đến vài giờ. RUT là một xét nghiệm rẻ tiền, nhanh chóng và thường có độ đặc hiệu cao. Về độ nhạy, số tế bào vi khuẩn trong mẫu sinh thiết dạ dày ít hơn 104 rất có thể dẫn đến kết quả âm tính giả. Trong một số trường hợp, độ đặc hiệu của RUT có thể giảm bởi sự có mặt của các vi khuẩn sản xuất urease khác trong dạ dày như Staphylococcus capitis urealiticum (có thể cho kết quả xét nghiệm dương tính giả)[60]. Các mẫu xét nghiệm RUT có bán trên thị trường (ví dụ HpFast, CLOTest, HpOne) được báo cáo độ đặc hiệu từ 95% đến 100%, nhưng độ nhạy chỉ ở mức trung bình (85% đến 95%) [17,61,62].
Việc phân lập và nuôi cấy thành công H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày là một việc khó khăn do ảnh hưởng bởi một số yếu tố như chất lượng của bệnh phẩm, sự xuất hiện của hệ vi sinh vật cộng sinh trong mẫu bệnh phẩm lâm sàng, các điều kiện khác trong khi lấy mẫu và nuôi cấy, vận chuyển bệnh phẩm không thích hợp (nhiệt độ, thời gian tiếp xúc với không khí, v.v.). Hơn nữa, việc nuôi cấy H pylori đòi hỏi kỹ thuật viên phòng thí nghiệm cần được đào tạo chuyên sâu. Thời gian để có kết quả âm tính là 7 ngày. Với kết quả dương tính, phải mất tối đa 2 tuần cho đến khi H pylori phát triển để có thể cung cấp kháng sinh đồ cho bác sĩ điều trị. Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày trong điều kiện tối ưu thường có độ nhạy cao hơn 90% và độ đặc hiệu là 100%[63]. Việc nuôi cấy H pylori từ các bệnh phẩm lâm sàng thu được bằng các thủ thuật không xâm lấn (chẳng hạn như dịch dạ dày, nước bọt và phân) thường không được khuyến cáo sử dụng trong chẩn đoán thường quy bởi độ nhạy thấp [64-67]. Với sự xuất hiện của các chủng H pylori kháng kháng sinh trên toàn cầu và sự thất bại của các liệu pháp đầu tay theo kinh nghiệm, việc nuôi cấy vi khuẩn và xét nghiệm độ nhạy cảm với thuốc (DST) vẫn là một phương pháp chẩn đoán quan trọng để giám sát kháng kháng sinh và quản lý các trường hợp điều trị kháng sinh thất bại. Tuy nhiên, không nên làm DST kiểu hình một cách đầy đủ trước khi tiến hành điều trị đầu tay vì: (1) Cần phải thực hiện nội soi xâm lấn để lấy sinh thiết từ dạ dày của bệnh nhân; (2) Mất nhiều thời gian và chi phí; và (3) Các phương pháp dựa trên phân tử, ít xâm lấn hơn cũng có thể phát hiện ra khả năng kháng clarithromycin của vi khuẩn H pylori (tạm thời được coi là nguyên nhân chính dẫn đến thất bại trong điều trị theo kinh nghiệm ở các nước Châu Âu).
Do những hạn chế nêu trên, nhiều phương pháp chẩn đoán không xâm lấn (không nội soi) đã được phát triển. Các xét nghiệm không xâm lấn thường dùng để phát hiện H pylori bao gồm xét nghiệm kháng nguyên trong phân, huyết thanh học và xét nghiệm hơi thở urê (UBT) thường được sử dụng [68,69]. Các xét nghiệm kháng nguyên đã được sử dụng phổ biến để phát hiện H pylori trong các bệnh phẩm lâm sàng như dịch dạ dày, nước bọt, nước tiểu và phân [70-72]. Tuy nhiên, các phương pháp xét nghiệm kháng nguyên có thể có độ đặc hiệu và độ nhạy thấp [70,71,73]. Các xét nghiệm kháng nguyên phân khác nhau đã được phát triển để tìm H pylori trong mẫu phân với độ nhạy và độ đặc hiệu từ 85% đến 95% [17]. UBT là xét nghiệm tại chỗ được sử dụng thường xuyên nhất tại phòng khám với độ nhạy và độ đặc hiệu từ 85% đến 95% [17,74].
Một hạn chế của các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn đã được trình bày ở trên là chúng chỉ có thể phát hiện H pylori mà không cho biết tính nhạy cảm với kháng sinh của vi khuẩn này. Với tỷ lệ kháng clarithromycin ngày càng tăng ở H pylori, các phương pháp nhanh chóng và chính xác có thể phát hiện H pylori đồng thời đánh giá tính nhạy cảm của nó với clarithromycin, mang lại nhiều giá trị[10,44,75]. Trong phần lớn trường hợp, kháng clarithromycin ở H. pylori là do ba đột biến điểm đơn lẻ (A2146C, A2146G và A2147G) trong gen 23S rRNA. Các đột biến này có thể được phát hiện chính xác bằng PCR [76-79]. Hiện tại, có một số xét nghiệm phân tử đã có sẵn trên thị trường để phát hiện H pylori và kháng clarithromycin, chẳng hạn như H pylori ClariRes (Ingenetix, Vienna, Áo), Allplex H pylori và ClariR (Seegene, Hàn Quốc), Lightmix® H pylori (TIBMolbiol, Đức) và xét nghiệm real- time PCR H pylori Taqman® (Meridian Bioscience, Hoa Kỳ). Các xét nghiệm này hầu hết kết hợp real- time PCR với phân tích đường cong nóng chảy, là phương pháp phân tử có độ đặc hiệu cao và cho kết quả nhanh chóng (<2 giờ). Các xét nghiệm này có thể được áp dụng cho mẫu bệnh phẩm lấy từ sinh thiết dạ dày và mẫu phân [77,78]. Hơn nữa, chúng có thể phân biệt ba đột biến điểm phổ biến nhất (A2146G, A2147G và A2146C) trong gen 23S rRNA, giúp nhận ra kiểu gen kháng clarithromycin mức độ thấp và mức độ cao [77]. Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy độ nhạy trong phát hiện H pylori của xét nghiệm ClariRes từ mẫu phân là khá thấp (từ 63% đến 84%), khi so sánh với xét nghiệm kháng nguyên trong phân và nuôi cấy H pylori từ mẫu sinh thiết dạ dày [80-82]. Một nghiên cứu khác xác nhận xét nghiệm real- time PCR của H pylori Taqman® trong mẫu phân có độ nhạy cao hơn (93,8%) [79]. Vì vậy, việc phát hiện H pylori và kháng clarithromycin trực tiếp từ mẫu phân có thể phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp tách chiết DNA và kỹ thuật xét nghiệm PCR được sử dụng. Do đó, đã không có tuyên bố chung nào có thể được đưa ra về hiệu quả chẩn đoán của PCR từ phân. Tuy nhiên, một hạn chế của các xét nghiệm PCR là chúng chỉ có thể cung cấp thông tin về khả năng kháng clarithromycin. Hiện tại, chỉ có một xét nghiệm thăm dò dòng (xét nghiệm Genotype HelicoDR; Hain Life Sciences, Đức) đã có sẵn trên thị trường cho phép phát hiện các đột biến điểm phổ biến nhất trong rRNA 23S (A2146G, A2147G và A2146C) và gen gyrA (N87K, D91G, D91N, D91Y) để xác định tính nhạy cảm với clarithromycin và levofloxacin tương ứng. Xét nghiệm Genotype HelicoDR đã được báo cáo là phát hiện chính xác sự có mặt của vi khuẩn H pylori và sự đề kháng với clarithromycin trong mẫu sinh thiết dạ dày [83], tuy nhiên trong một số ít mẫu phân và sinh thiết cũng tìm thấy H pylori kháng clarithromycin [84]. Ngoài ra, xét nghiệm Genotype HelicoDR có thời gian quay vòng lâu hơn 6 giờ so với xét nghiệm Real-time PCR.
Tóm lại, xét nghiệm phân tử không xâm lấn từ mẫu phân sẽ có những ưu điểm sau: (1) Không cần nội soi xâm lấn; (2) Mẫu bệnh phẩm có thể được lưu trữ lâu hơn mà không cần xử lý ngay lập tức; (3) Có thể chia lô bệnh phẩm; 4 ) Việc phát hiện H pylori và sàng lọc tính nhạy cảm với clarithromycin kiểu gen có thể được thực hiện trong vòng một ngày làm việc (<4 giờ); (5) Có thể phát hiện dị kháng khi có nhiều hơn một chủng H pylori trong bệnh phẩm; ( 6) Tách chiết DNA tự động và phân tích Real-time PCR mang lại mức độ tiêu chuẩn hóa và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu sâu hơn để đánh giá hiệu suất chẩn đoán của các quy trình tách chiết DNA tối ưu và PCR phân không xâm lấn (lý tưởng là nhắm mục tiêu rRNA 23S và gen gyrA) so với DST kiểu hình dựa trên nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày.
III. Điều trị và dự phòng Helicobacter pylori
Vì liệu pháp kháng sinh điều trị H pylori chủ yếu dựa vào clarithromycin nên kháng clarithromycin là yếu tố chính quyết định việc điều trị: Ở các quốc gia có tỷ lệ kháng clarithromycin thấp (tức là <15%), phác đồ đầu tay tiêu chuẩn hiện nay để diệt trừ H pylori là liệu pháp ba thuốc dựa trên chất ức chế bơm proton (PPI) (với clarithromycin, kết hợp cùng metronidazole hoặc amoxicillin) hoặc liệu pháp bốn thuốc có bismuth [23,85,86]. Liệu pháp thứ hai sau đó nên là liệu pháp bốn thuốc có bismuth (nếu không được sử dụng như liệu pháp đầu tay) hoặc liệu pháp ba thuốc có fluoroquinolon. Việc lựa chọn liệu pháp thứ ba nên được hướng dẫn bởi DST kiểu hình hoặc xác định kiểu gen về khả năng kháng thuốc (chi phí liên quan cho liệu pháp kháng sinh được liệt kê trong Bảng 2 và Bảng 3; giá thuốc gần đúng, từ Đức).
Bảng 2: Phác đồ ba thuốc tiêu chuẩn dựa trên clarithromycin, sử dụng metronidazole hoặc amoxicillin và các chi phí liên quan
Thuốc | Liều lượng | Chi phí cho mỗi liều (EUR) | Chi phí cho 7 ngày (EUR) | Chi phí cho 14 ngày (EUR) | |
---|---|---|---|---|---|
Phác đồ 3 thuốc tiêu chuẩn (với metronidazole) | Clarithromycin | 500 mg (2 lần/ngày) | 1.1 | 15.4 | 30.8 |
Metronidazole | 500 mg (3 lần/ngày) | 0.6 | 13.1 | 26.2 | |
Pantoprazole (ức chế bơm proton) | Liều tiêu chuẩn (2 lần/ngày) | 0.1 | 1.6 | 3.2 | |
Tổng | 1.8 | 30.1 | 60.2 | ||
Phác đồ 3 thuốc tiêu chuẩn (với amoxicillin) | Clarithromycin | 500 mg (2 lần/ngày) | 1.1 | 15.4 | 30.8 |
Amoxicillin | 1 g (2 lần/ngày) | 1.4 | 20.2 | 40.4 | |
Pantoprazole (ức chế bơm proton) | Liều tiêu chuẩn (2 lần/ngày) | 0.1 | 1.6 | 3.2 | |
Tổng | 2.6 | 37.2 | 74.4 |
Bảng 3: Liệu pháp diệt trừ Helicobacter pylori bằng kháng sinh bằng phác đồ điều trị bốn thuốc hoặc phác đồ dựa trên levofloxacin và các chi phí liên quan
Phác đồ | Thuốc | Liều lượng | Chi phí cho mỗi liều (EUR) | Chi phí cho 7 ngày (EUR) | Chi phí cho 14 ngày (EUR) |
---|---|---|---|---|---|
Bismuth | Tetracycline | 500 mg (4 lần /ngày) | 0.6 | 12 | 16.8 |
Metronidazole | 500 mg (3 lần/ ngày) | 0.6 | 18.6 | 26.2 | |
Pantoprazole (ức chế bơm proton) | Liều tiêu chuẩn (2 lần/ngày) | 0.1 | 2.2 | 3 | |
Bismuth Subsalicylate | Liều tiêu chuẩn (3 lần/ ngày) | 0.3 | 10 | 14 | |
Tổng | 1.6 | 42.8 | 60 | ||
Phác đồ dựa trên Levofloxacin | Levofloxacin | 500 mg (1 lần/ ngày) | 2.7 | 27 | 38 |
Amoxicillin | 1 g (2 lần/ ngày) | 1.4 | 28.8 | 40.4 | |
Pantoprazole (ức chế bơm proton) | Liều tiêu chuẩn (2 lần/ngày) | 0.1 | 2.2 | 3.1 | |
Tổng | 4.2 | 58 | 81.5 | ||
Phác đồ đồng thời | Clarithromycin | 500 mg (2 lần/ ngày) | 1.1 | 22 | 30.8 |
Amoxicillin | 1 g (2 lần/ ngày) | 1.4 | 28.8 | 40.4 | |
Metronidazole | 500 mg (3 lần/ ngày) | 0.6 | 2.2 | 3 | |
Pantoprazole (ức chế bơm proton) | Liều tiêu chuẩn (2 lần/ngày) | 0.1 | 18.6 | 26.04 | |
Tổng | 3.2 | 72 | 100 |
Ở những nước có tình trạng kháng clarithromycin cao (> 15%), nên đánh giá tình trạng kháng metronidazol (dù trên lâm sàng ít liên quan hơn). Nếu tình trạng kháng metronidazol thấp, có thể áp dụng liệu pháp ba thuốc gồm PPI, amoxicilin và metronidazol. Nếu tình trạng kháng kép với clarithromycin và metronidazole thấp, nên sử dụng liệu pháp 4 thuốc có bismuth hoặc liệu pháp đồng thời 4 thuốc không có bismuth. Tuy nhiên, nếu tình trạng kháng kép cao, nên sử dụng liệu pháp điều trị bốn thuốc có chứa bismuth [23].
Vắc xin phòng H pylori mới được xem xét một cách nghiêm túc trong thời gian gần đây. Đã có những thử miễn dịch ban đầu bằng đường uống với dịch phân giải vi khuẩn H pylori và độc tố tả làm tá dược trên mô hình động vật[87]. Sau đó, các hệ thống dẫn lưu qua đường mũi và trực tràng đã cho phép giảm lượng kháng nguyên tinh sạch cần thiết so với phương pháp chủng ngừa bằng đường uống. Với cơ chế hoạt động được đưa ra là liên quan đến hệ thống miễn dịch tế bào[88], việc tiêm phòng bằng cách tiêm kháng nguyên H pylori đã được chứng minh là bảo vệ đáng kể khỏi sự lây nhiễm ở mô hình thí nghiệm trên chuột [89]. Tuy nhiên, dù các thử nghiệm lâm sàng trên người đã cho thấy các cơ chế miễn dịch tương thích khi chủng ngừa với protein H pylori, nhưng chúng đã không làm giảm tải lượng vi khuẩn một cách nhất quán [90]. Vì thế, các nhà khoa học cần tiến hành thêm nhiều nghiên cứu về lĩnh vực này.
Do sự gia tăng của tình trạng kháng kháng sinh và tác dụng phụ của các loại kháng sinh nên các liệu pháp thay thế rất được quan tâm. Khi kết hợp với các liệu pháp điều trị diệt trừ H pylori, men vi sinh đã được chứng minh là có tác dụng tích cực đến tỷ lệ diệt vi khuẩn cũng như giảm các phản ứng phụ và tiêu chảy do kháng sinh gây ra. Gần đây, một đánh giá có hệ thống và phân tích tổng hợp về việc coi men vi sinh như một liệu pháp bổ trợ đã tìm thấy 19 thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng, tất cả đều cho thấy chúng có tác dụng tích cực trên ít nhất một trong các khía cạnh nêu trên [91]. Tuy nhiên, có vẻ như số lượng phân tích gộp về chủ đề này vượt quá số lượng xuất bản gốc, ngay cả trong nghiên cứu ngẫu nhiên có đối chứng cho thấy độ khác biệt (phương sai) lớn [92]. Một phân tích gộp với quy mô lớn và kì công đã cho thấy một điều thú vị là liều lượng, thời gian, số chủng của chế phẩm sinh học cũng như thời gian điều trị kháng sinh không ảnh hưởng đến lợi ích mà liệu pháp bổ trợ men vi sinh mang lại[93], điều này làm giảm tính hợp lý khoa học của can thiệp này theo các công bố hiện tại. Báo cáo đồng thuận Maastricht/ Florence lần thứ năm thừa nhận men vi sinh có lợi trong báo cáo của mình, nhưng đánh giá mức độ bằng chứng từ thấp đến trung bình với mức khuyến nghị yếu. Điều đó có nghĩa rằng, chỉ riêng men vi sinh không được chứng minh là diệt trừ H pylori một cách hiệu quả nếu không kết hợp với kháng sinh[94]. Chúng tôi cũng như những người khác kết luận rằng “chắc chắn cần thêm dữ liệu để đánh giá hiệu quả trực tiếp của men vi sinh trong diệt trừ H pylori”[23].
Rễ cam thảo là một loại dược liệu có nguồn gốc thực vật thường xuyên được sử dụng trong y học Trung Quốc, có tác dụng giải độc, chống đông máu, chống viêm, chống vi rút và chống ung thư [95]. Một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng trên 120 bệnh nhân mắc chứng khó tiêu, có xét nghiệm H pylori dương tính (có hoặc không có loét dạ dày tá tràng) đã đánh giá tác dụng của cam thảo bên cạnh phác đồ ba thuốc dựa trên clarithromycin. Họ đã chỉ ra rằng, đáp ứng điều trị ở nhóm dùng cam thảo là 83,3%, so với 62,5% ở nhóm đối chứng (P = 0,018). Khi so sánh giữa những bệnh nhân loét dạ dày tá tràng và những bệnh nhân mắc chứng khó tiêu không do loét, kết quả cho thấy đáp ứng điều trị tốt hơn đáng kể chỉ được quan sát thấy ở bệnh nhân loét dạ dày tá tràng (P = 0,034)[96].
Một số sản phẩm có nguồn gốc thực vật khác được sử dụng trong điều trị rối loạn tiêu hóa. Một số trong số chúng được cho là có ảnh hưởng đến nhiễm khuẩn H pylori như tỏi, nước ép nam việt quất, rau oregano và bông cải xanh nảy mầm(danh sách không đầy đủ) [97]. Tuy nhiên, một số nghiên cứu đã phát hiện thành phần hoạt chất hoặc cơ chế hoạt động của những sản phẩm này và liều lượng/ đáp ứng hoặc mức độ khẳng định vẫn chưa được hiểu rõ. Các vấn đề an toàn khả thi cũng như tác động của sức đề kháng đến hiệu quả của các phương pháp điều trị bằng thực vật cũng cần được lưu tâm. Hơn nữa, một bài báo đã đề cập đến khả năng điều trị H pylori bằng thể thực khuẩn[98].
4. Giải trình tự thế hệ tiếp theo và Helicobacter pylori
Để có được cái nhìn tổng quan về các nghiên cứu ban đầu tập trung vào đặc điểm của H pylori bằng giải trình tự thế hệ tiếp theo (NGS), việc rà soát tài liệu trên PubMed MEDLINE và EMBASE đã được tiến hành mà không có bất kỳ ràng buộc nào về thời gian. Tiêu chí được đưa ra bao gồm: (1) Bản thảo nghiên cứu gốc; (2) Đặc điểm của các chủng H pylori ở người trên lâm sàng; (3) Sử dụng công nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai và/ hoặc thứ ba. Tiêu chí loại trừ: (1) Nhận xét, báo cáo case lâm sàng, bình luận, thư từ; (2) Đặc điểm của các phân lập H pylori không phải ở người; (3) Bản thảo nghiên cứu gốc không sử dụng công nghệ giải trình tự thế hệ thứ hai hoặc thứ ba. Đầu tiên, thuật ngữ “Helicobacter pylori AND transcriptome OR transcriptomic” (Hệ gen hoặc hệ phiên mã và Helicobacter pylori) đã được tìm kiếm và mang lại 134 kết quả, trong đó 12 bài báo nghiên cứu ban đầu đáp ứng các tiêu chí đưa ra (Bảng 4). Tiếp theo, các từ khóa để tìm kiếm trên PubMed, MEDLINE và EMBASE là “Helicobacter pylori AND next generation sequencing” (Helicobacter pylori và giải trình tự gen thế hệ tiếp theo) đã được sử dụng và cho ra 102 kết quả, trong đó 19 kết quả đáp ứng các tiêu chí đưa ra (Bảng 5). Và cuối cùng, một từ khóa để tìm kiếm PubMed, MEDLINE và EMBASE là “Helicobacter pylori AND whole genome sequencing” (Helicobacter pylori và giải trình tự toàn bộ bộ gen) cũng đã cho ra 89 kết quả, trong đó 15 kết quả đáp ứng các tiêu chí đưa ra (Bảng 6).
Bảng 4: Tìm kiếm PubMed, MEDLINE và EMBASE sử dụng cụm từ “Helicobacter pylori và transcriptome/ transcriptomic” đã tìm ra 12 nghiên cứu ban đầu
Study | Phát hiện chính | Phương pháp | Giải trình tự | Tác giả |
---|---|---|---|---|
1 | Mục tiêu | H. pylori 26695 nuôi cấy phát triển trong môi trường lỏng đến pha lũy thừa | Sự suy giảm của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) | Estibariz và cộng sự[107] |
Đặc điểm của MTase JHP1050 trong H pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiSeq (Illumina, Hoa Kỳ; 1 × 50 bp) | ||||
MTase JHP1050- chất methyl hóa các trình tự GCGC, được bảo tồn cao trong tất cả các chủng H.pylori được phân tích, với mức độ nhận dạng trình tự nucleotide> 87%. Sự thiếu hụt của quá trình metyl hóa m5C có một ảnh hưởng đáng kể lên sự sinh trưởng của H pylori, dẫn đến giảm đáng kể khả năng hấp thu DNA và giảm khả năng bảo vệ của vi khuẩn trước sự dư thừa đồng | ||||
2 | Mục tiêu | H. pylori 26695 nuôi cấy phát triển trong môi trường lỏng đến pha lũy thừa sớm | Giải trình tự chuỗi RNA trên nền HTSeq v0.6.1 [148] | Han và cộng sự[114] |
Phân tích tác động của bismuth lên một loạt các con đường nội bào khác nhau ở H pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
Bismuth ảnh hưởng đến nhiều con đường trao đổi chất và ngăn chặn quá trình sản sinh năng lượng ở H pylori thông qua việc phá vỡ quá trình chuyển hóa carbon trung tâm của vi khuẩn. Ban đầu, bismuth làm xáo trộn chu trình axit citric và sau đó là hoạt động của urease. Tiếp theo là sự kích thích stress oxy hóa và ức chế sản xuất năng lượng, đồng thời gây ra sự “giảm điều hòa”* rộng rãi trong quá trình chuyển hóa của H pylori. * sự sụt giảm số lượng thụ thể trên bề mặt màng tế bào hoặc giảm đáp ứng với tác dụng của một tác nhân kích thích sinh lý | ||||
3 | Mục tiêu | H. pylori phát triển trong môi trường thạch thường | Sự suy giảm của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) Giải trình tự RNA trên nền Illumina NextSeq (Illumina) | Hathroubi và cộng sự[106] |
Phân tích hệ phiên mã để đánh giá quá trình hình thành màng sinh học ở H pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
Các tế bào màng sinh học của H pylori hiển thị một hình ảnh phiên mã riêng biệt. Sự trao đổi chất và phản hồi với stress thấp hơn (có khả năng liên quan đến môi trường vi sinh được tạo ra trong màng sinh học của H pylori), có thể là những yếu tố quyết định khả năng chịu kháng sinh và liên quan đến sự tồn tại của H pylori. Tuy nhiên, không có gen cụ thể nào được tăng hoặc giảm điều hòa chứng tỏ không có bộ gen cụ thể nào được biểu hiện trên màng sinh học. Mặc dù vậy, các gen mã hóa các sợi hình sao đã được điều chỉnh trong các tế bào màng sinh học và tạo thành một phần không thể thiếu của màng sinh học. | ||||
4 | Mục tiêu | H. pylori chủng 7.13 sinh trưởng trong môi trường lỏng đến giai đoạn tăng sinh (OD of 0.5) | Sự suy giảm của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) | Loh và cộng sự[111] |
Phân tích hệ phiên mã biểu hiện gen H pylori trong điều kiện nồng độ muối (độ mặn) cao | ||||
Phát hiện chính | ||||
Sự biểu hiện khác biệt của nhiều gen mã hóa protein màng, bao gồm các yếu tố bám dính (SabA, HopA và HopQ) và protein liên quan đến quá trình hấp thu sắt (FecA2 và FecA3) đã được quan sát thấy. Mức độ phiên mã của sabA, hopA và hopQ được tăng lên, trong khi mức độ phiên mã của fecA2 và fecA3 đã giảm trong điều kiện độ mặn cao. Các chức năng liên quan đến các gen điều hòa lên và xuống bao gồm chuyển hóa aceton, tồn tại trong mội trường axit, tổng hợp sợi roi và vận chuyển sắt. | ||||
Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiSeq 3000 (Illumina; 2 × 75 bp) | ||||
5 | Mục tiêu | H. pylori chủng G27 sinh trưởng trong môi trường lỏng, tiếp theo là sự thích hợp của độ pH (3.0, 4.5, 6.0, 7.4, 8.0) | Sự suy giảm của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) | Marcus và cộng sự[112] |
Phân tích hệ phiên mã biểu hiện gen H pylori trong các điều kiện pH khác nhau | ||||
Main finding | Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiSeq 2500 (Illumina; 1 × 50 bp) | |||
Khoảng 250 gen đã được cảm ứng và một số lượng gen tương đồng đã bị kìm hãm ở môi trường pH axit. Các gen mã hóa cho các protein chống oxy hóa, các protein cấu trúc hình sao, hệ thống tiết loại IV (T4SS)/ Cag-pathogenicity island**, FoF1-ATPase và các protein liên quan đến sự thích nghi với axit được biểu hiện cao ở pH axit **Tên gọi đầy đủ là cytotoxin-associated gene pathogenicity island (cag-PAI), một hệ thống phân tiết týp IV (T4SS) đặc biệt, được mã hóa bởi các chủng Helicobacter pylori type 1. | ||||
6 | Mục tiêu | Các chủng H. pylori sinh trưởng trong môi trường lỏng đến pha tăng sinh (OD = 0.7) có/ không có xử lý sốc nhiệt | Sự cắt ngắn của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) | Pepe và cộng sự[113] |
Đặc điểm của các vị trí liên kết protein ức chế sốc nhiệt (HspR) ở H pylori | ||||
Phát hiện chính | Giải trình tự RNA trên nền Illumina GAIIX (Illumina; 1 × 85 bp) | |||
HspR tham gia vào việc điều hòa các chức năng tế bào quan trọng khác nhau thông qua một số vị trí liên kết gen hạn chế. Có sự bảo tồn trình tự cao trong mô típ HAIR (lặp lại đảo ngược liên quan đến HspR của Streptomyces spp.) giữa các chủng H pylori. Sự đột biến hướng vào vị trí đã chứng minh rằng mô-típ HAIR là chủ yếu để liên kết HspR và các yếu tố quyết định nucleotide bổ sung, và mô-típ HAIR là cần thiết để liên kết hoàn toàn HspR với trình tự điều hành của nó kéo dài hơn 70 bp DNA | ||||
7 | Mục tiêu | Các mẫu sinh thiết dạ dày của bệnh nhân nhiễm H pylori và các thay đổi mô tiền ác tính | Sự cắt ngắn của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) | Thorelll và cộng sự[116] |
Phân tích thành phần của nhóm vi sinh vật hoạt động phiên mã và biểu hiện gen H pylori trong mẫu sinh thiết dạ dày của bệnh nhân nhiễm H pylori và các thay đổi tiền ác tính của mô. | ||||
Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiScanSQ (Illumina; 2 × 100 bp) | ||||
Phát hiện chính | ||||
Mặc dù nhiễm H pylori không làm thay đổi sự phong phú của vi khuẩn, nhưng sự đa dạng của H pylori có mối tương quan tích cực tới sự có mặt của Campylobacter, Deinococcus và Sulfurospirillum. Định lượng biểu hiện gen H pylori cho thấy sự bộc lộ cao của các gen liên quan đến điều hòa pH và vận chuyển niken | ||||
8 | Mục tiêu | Các chủng H. pylori sinh trưởng trong môi trường lỏng với nồng độ Nikel cao (500 μM Ni2+) | Sự cắt ngắn của ribosomal RNA (RiboZero, Epicentre, Illumina) | Vannini và cộng sự[115] |
Đặc điểm của bộ điều chỉnh phiên mã dựa vào Nikel (NikR) ở H pylori | ||||
Phát hiện chính | Giải trình tự RNA trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 1 × 76 bp) | |||
NikR không chỉ điều hòa các chất vận chuyển ion kim loại mà còn cả các yếu tố độc lực, các RNA không mã hóa, cũng như các hệ thống kháng độc tố để phản ứng với kích thích niken | ||||
9 | Mục tiêu | Các chủng H pylori sinh trưởng đến pha tăng sinh (OD = 0.7) | Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiSeq 2000 (Illumina; 1 × 97 bp) | Bischler và cộng sự[108] |
Đặc điểm của Nudix hydrolase ở H. pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
H. pylori mã hóa hai protein giống với enzym Nudix. Trong đó, HpRpp là một RNA pyro-phosphohydrolase kích hoạt sự phân hủy RNA ở H pylori, còn HP0507 không có hoạt tính đó. Phân tích phiên mã cho thấy có ít nhất 63 mục tiêu HpRppH tiềm năng ở H pylori | ||||
10 | Mục tiêu | Các chủng H pylori sinh trưởng trong môi trường lỏng đến pha sinh trưởng (OD of 0.5) | Sự cắt ngắn của ribosomal RNA bằng cách thực hiện lai ghép rRNA hạn chế từ MICROBExpress kit. (Ambion, Invitrogen, Life Technologies) | Redko và cộng sự[110] |
Đặc điểm của exo- và endoribonuclease RNase J ở H pylori và các mục tiêu giả định của nó | ||||
Phát hiện chính | ||||
Sự suy giảm mạnh mẽ của RNase J dẫn đến sự gia tăng đáng kể mức độ ổn định của các antisense không phải rRNA, mRNAs và RNAs để mở khung đọc. Ngược lại, các RNA không mã hóa biểu hiện trong các vùng ít bị ảnh hưởng bởi sự suy giảm RNase J. Điều này cho thấy RNase J là RNase chính liên quan đến quá trình thoái hóa hầu hết các RNA tế bào ở H pylori | ||||
Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiSeq 2000 (Illumina; 1 × 50 bp) | ||||
11 | Mục tiêu: Phân tích các vị trí DNA bị methyl hóa trong toàn bộ hệ gen của một vài chủng H pylori có liên quan chặt chẽ | Các chủng H pylori (HPYF1 and HPYF2) phát triển trong pha sinh trưởng (OD of 0.4) | Giải trình tự RNA trên nền Illumina HiSeq 2000 (Illumina) | Futura và cộng sự[149] |
Phát hiện chính | ||||
Nhìn chung, quá trình methyl hóa rất khác nhau giữa các chủng H pylori có liên quan chặt chẽ. Các mô típ trình tự DNA cho quá trình metyl hóa có thể được chỉ định cho một nhóm tương đồng cụ thể của các vùng nhận dạng đích trong các gen xác định tính đặc hiệu cho Loại I và các hệ thống sửa chữa giới hạn khác. Loại bỏ một trong các gen đặc hiệu loại I dẫn đến thay đổi của hệ phiên mã. | ||||
12 | Mục tiêu | H. pylori phát triển trong môi trường thạch thường | Toàn bộ RNA bị phân cắt bởi men DNase I | Sharma và cộng sự[150] |
Đặc điểm bộ phiên mã của H pylori và dựng bản đồ toàn bộ bộ gen về các vị trí bắt đầu phiên mã của H pylori và các operon. | ||||
Giải trình tự RNA trên nền một Roche 454 FLX (Roche, Basel, Switzerland) và trên nền Genome Analyzer II (Illumina; 1 × 76 bp) | ||||
Phát hiện chính | ||||
Việc phát hiện ra hàng trăm vị trí mở đầu phiên mã trong các operon và đối diện với các gen được chú thích, cho thấy rằng sự phức tạp của biểu hiện gen từ bộ gen nhỏ của H pylori được tăng lên khi tách các polycistron và bằng cách phiên mã antisense trên toàn bộ gen. Khoảng 60 RNA nhỏ bao gồm bản sao phân chia epsilon của RNA 6S điều hòa và các sản phẩm RNA liên kết, và các chất điều hòa tiềm năng của RNA thông tin đích được mã hóa cis và trans đã được phát hiện một cách bất ngờ. |
Bảng 5: Từ khóa tìm kiếm PubMed, MEDLINE và EMBASE là “Helicobacter pylori VÀ giải trình tự thế hệ tiếp theo” đã cho ra kết quả 19 nghiên cứu gốc.
Study | Phát hiện chính | Phương pháp | Giải trình tự | Tác giả |
---|---|---|---|---|
1 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Ion S5XL (Thermo Fisher Scientific, United States) | Han và cộng sự[117] |
Đánh giá mối tương quan giữa thành phần quần thể vi sinh vật đường ruột và mức độ thâm nhiễm tế bào viêm, hình ảnh nội soi và chỉ số đánh giá mức độ nghiêm trọng của triệu chứng rối loạn tiêu hóa (PAGI-SYM) | ||||
Phát hiện chính | ||||
Viêm dạ dày mô học và nội soi có liên quan đến sự phong phú của H pylori và vi khuẩn hội sinh trong dạ dày. Sự đa dạng của Variovorax paradoxus và Porphyromonas gingivalis có tương quan với viêm dạ dày mô học, nhưng với nội soi hoặc viêm dạ dày có triệu chứng thì không. Tổng điểm PAGI-SYM cho thấy mối tương quan với hệ vi sinh vật tại tá tràng (Prevotella nanceiensis và Alloprevotella rava) mạnh mẽ hơn so với hệ vi sinh vật trong dạ dày (H pylori, Neisseria elongate và Corynebacterium segmentosum) | ||||
2 | Phát hiện chính | Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina, United States) | Miftahussurur và cộng sự[128] |
Đề kháng với metronidazole, rifaximin, rifabutin, furazolidone, garenoxacin và sitafloxacin đã được khảo sát ở các chủng H pylori ở Indonesia | ||||
Phát hiện chính | ||||
Các liệu pháp điều trị dựa trên Furazolidone, rifabutin và sitafloxacin có thể được coi là các phác đồ thay thế để diệt trừ vi khuẩn H pylori kháng metronidazole và clarithromycin ở bệnh nhân Indonesia. Hơn nữa, sitafloxacin (chứ không phải garenoxacin) nên được cân nhắc sử dụng để diệt trừ các chủng H pylori kháng levofloxacin | ||||
3 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mô FFPE dạ dày | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Ion Torrent (Thermo Fischer) platform | Nezami và cộng sự[132] |
Phát hiện các đột biến của H pylori được biết là gây ra tình trạng kháng clarithromycin, levofloxacin và tetracycline trực tiếp từ mẫu sinh thiết dạ dày cố định formalin nhúng parafin (FFPE) bằng cách sử dụng giải trình tự thế hệ tiếp theo. | ||||
Phát hiện chính | ||||
Sự thất bại trong điều trị tương quan với số lượng gen đột biến: không thất bại trong trường hợp không có đột biến (0/15), thất bại 19% (5/27) trong trường hợp có một đột biến gen và 69% (11/16) thất bại trong trường hợp có nhiều hơn một gen bị đột biến. Đột biến rRNA 23S là phổ biến (A2146G hoặc A241G), hiện diện trong 88% (14/16) trường hợp thất bại. Ngược lại, tỷ lệ xuất hiện trong các trường hợp điều trị diệt trừ thành công chỉ 10% (4/42) (với p <0,001). NGS có thể được sử dụng trên các bệnh phẩm lâm sàng được thu thập trong quá trình kiểm tra tiêu chuẩn để phát hiện các đột biến có liên quan đến khả năng tăng nguy cơ thất bại trong điều trị. | ||||
4 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Illumina HiSeq 2500 (Illumina; 2 × 250 bp) | Yu và cộng sự[118] |
Đánh giá những thay đổi trong thành phần hệ vi khuẩn thực quản ở bệnh nhân Trung Quốc bị viêm thực quản trào ngược và những người tình nguyện khỏe mạnh bằng cách sử dụng phương pháp giải trình tự DNA tốc độ cao bằng máy đo | ||||
Phát hiện chính | ||||
Phát hiện những thay đổi vừa phải trong thành phần hệ vi sinh vật thực quản ở những bệnh nhân bị trào ngược thực quản và so sánh với những người tình nguyện khỏe mạnh cho thấy: Ở cấp độ ngành, chỉ có Bacteroidetes có sự khác nhau giữa các nhóm (ít phổ biến hơn trong nhóm trào ngược thực quản). Số lượng tổng thể và sự đa dạng của các loài vi sinh vật có xu hướng ít hơn ở bệnh nhân bị trào ngược thực quản, nhưng sự khác biệt giữa các nhóm là không đáng kể. Ba chi Prevotella, Helicobacter và Moraxella đã suy giảm một cách rõ rệt ở bệnh nhân trào ngược thực quản | ||||
5 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Illumina MiSeq platform (Illumina) | Zhao và cộng sự[119] |
Đặc điểm của các thay đổi do H pylori gây ra trong hệ vi sinh vật trên bề mặt dạ dày và lưỡi, đồng thời đánh giá các tác động tiềm tàng đối với sức khỏe ở những bệnh nhân viêm dạ dày mạn tính | ||||
Phát hiện chính | ||||
Những thay đổi đáng kể của hệ vi sinh vật đã được tìm thấy trong các mẫu sinh thiết dạ dày dương tính với H pylori (cagA dương tính) biểu hiện bằng sự giảm đa dạng hệ vi khuẩn, giảm lượng Roseburia và tăng số lượng Helicobacter và Haemophilus. Ở cấp độ cộng đồng, các chức năng liên quan đến sự hình thành màng sinh học, hàm lượng thành phần di động và hệ vi sinh vật kỵ khí đã giảm đáng kể trong hệ vi sinh vật ở các bệnh nhân có H pylori dương tính. Sự hiện diện của CagA có liên quan đến việc tăng tỷ lệ vi khuẩn Gram âm trong dạ dày, góp phần điều hòa sinh tổng hợp lipopolysaccharide | ||||
6 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu sinh thiết dạ dày hoặc các mẫu niêm mạc dạ dày không ung thư lân cận với khối u sau phẫu thuật | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Ion PGM Torrent (Thermo Fischer Scientific) | Ferreira và cộng sự[138] |
Đặc điểm của hệ vi sinh vật của bệnh nhân bị viêm dạ dày và ung thư dạ dày | ||||
Phát hiện chinh | ||||
Hệ vi sinh vật của bệnh nhân ung thư biểu mô dạ dày được đặc trưng bởi sự giảm đa dạng hệ vi sinh vật, giảm sự phong phú của H pylori và các chi vi khuẩn khác, thay vào đó là các vi khuẩn cộng sinh đường ruột. Sự kết hợp của các nhóm này hình thành một chỉ số rối loạn vi sinh vật, cho thấy rằng chứng rối loạn sinh học có thể được sử dụng để phân biệt giữa viêm dạ dày và ung thư biểu mô dạ dày. Phân tích các đặc điểm chức năng của hệ vi sinh vật tương thích với sự hiện diện của cộng đồng vi sinh vật nitro hóa trong ung thư biểu mô | ||||
7 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu phân | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Gotoda và cộng sự[142] |
Đánh giá những thay đổi của hệ vi sinh vật đường ruột sau điều trị diệt trừ H.pylori ở thanh thiếu niên | ||||
Phát hiện chính | ||||
Đa dạng alpha cho thấy cả độ phong phú và độ đồng đều của các loài đều được phục hồi về mức trước khi điều trị sau 2 tháng điều trị diệt trừ H pylori. Mặc dù liệu pháp diệt trừ H pylori gây ra chứng loạn khuẩn trong thời gian ngắn, nhưng sự đa dạng của hệ vi sinh vật đường ruột đã được phục hồi ở những thanh thiếu niên khỏe mạnh | ||||
8 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu phân | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300bp) | Iino và cộng sự[120] |
Đánh giá mối tương quan giữa nhiễm H pylori và sự phong phú của các loài Lactobacillus trong hệ vi sinh vật đường ruột ở bệnh nhân Nhật Bản | ||||
Phát hiện chính | ||||
Sự phong phú tương đối của Lactobacillus ở người bệnh nhiễm H pylori bị viêm teo dạ dày nặng là cao hơn khi so sánh với bệnh nhân bị viêm teo dạ dày nhẹ hoặc không bị viêm teo dạ dày (p <0,001), và với người không bị nhiễm H pylori (p <0,001). Tỷ lệ Lactobacillus salivarius cao ở những người bị nhiễm H pylori. Trong khi đó, tỷ lệ của Lactobacillus acidophilus cao ở những người không bị nhiễm. | ||||
9 | Mục tiêu | Nuôi cấy H. pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Aftab và cộng sự[103] |
Xác định trình tự của các gen độc lực (cagA và vacA) và bảy “gen giữ nhà” bằng cách giải trình tự thế hệ tiếp theo | ||||
Phát hiện chính | ||||
Tất cả các chủng H pylori đều được coi là chủng phương Tây, 73,2% trong số đó mang cagA. Bệnh nhân bị nhiễm các chủng cagA dương tính có điểm mô học nặng nề hơn so với bệnh nhân nhiễm các chủng cagA âm tính. Như vậy, tỷ lệ mắc ung thư dạ dày thấp ở Bangladesh có thể là do các kiểu gen H pylori ít độc lực hơn chiếm tỷ lệ cao. | ||||
10 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 1 × 500 bp) | Klymiuk và cộng sự[139] |
Đánh giá hệ vi sinh vật trong tổng số 30 mẫu sinh thiết dạ dày đồng nhất và đông lạnh từ tám vị trí Assessment of the bacterial microbiome in a total of 30 homogenized and frozen gastric biopsy samples from eight geographic locations. | ||||
Phát hiện chính | ||||
H pylori tồn tại và chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật dạ dày ở hầu hết bệnh nhân. Sự có mặt của H pylori có liên quan đến sự suy giảm đáng kể tính đa dạng alpha của vi sinh vật. Hơn nữa, một số chi vi khuẩn như Actinomyces, Granulicatella, Veillonella, Fusobacterium, Neisseria, Helicobacter, Streptococcus và Prevotella có liên quan đến sự hiện diện của H pylori | ||||
11 | Mục tiêu | Nuôi cấy H. pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Miftahussurur và cộng sự[124] |
Đặc điểm của kháng levofloxacin, metronidazole, clarithromycin, amoxicillin và tetracycline của H pylori được phân lập từ 158 bệnh nhân mắc chứng khó tiêu ở Santo Domingo | ||||
Phát hiện chính | ||||
Tỷ lệ kháng clarithromycin và amoxicillin là thấp (3,1% và 1,6%), không thấy kháng tetracycline. Ngược lại, kháng metronidazole và levofloxacin chiếm tỷ lệ cao (82,8% và 35,9%). Hầu hết các chủng H pylori kháng levofloxacin có sự thay thế axit amin ở codon 87 hoặc 91 trong gen gyrA. Nhiều đột biến rdxA và frxA khác nhau được tìm thấy ở các chủng H pylori kháng metronidazole mà không có tác dụng hiệp đồng. Các đột biến mới ở dppA, dppB, fdxA và fdxB, bất kể đột biến rdxA và frxA có liên quan đến các mức độ kháng metronidazole khác nhau ở H pylori | ||||
12 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu phân | Giải trình tự mục tiêu 16S rRNA trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300 bp) | Yanagi và cộng sự[121] |
Đánh giá ảnh hưởng của thuốc kháng sinh đối với thành phần hệ vi sinh vật đường ruột và mức ghrelin trong huyết tương ở những bệnh nhân nhiễm H pylori đã trải qua liệu pháp diệt trừ (amoxicillin, clarithromycin và thuốc ức chế bơm proton) | ||||
Phát hiện chính | ||||
Tỷ lệ Bacteroidetes: Firmicutes (B: F) tăng đáng kể sau 3 tháng so với trước khi điều trị kháng sinh (p <0,01). Nồng độ ghrelin hoạt động trong huyết tương giảm đáng kể tại thời điểm trước và 3 tháng sau khi điều trị bằng kháng sinh (p<0,01) | ||||
13 | Mục tiêu | Nuôi cấy H. pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina HiSeq 2000 và MiSeq (Illumina; 2 × 150 bp and 2 × 300 bp) | Hashinaga và cộng sự[100] |
So sánh trình tự cagA và vacA của các chủng H pylori được phân lập từ bệnh nhân ung thư dạ dày và u MALT dạ dày ở Nhật Bản | ||||
Phát hiện chính | ||||
Việc xác định kiểu gen thông thường của cagA và vacA cho thấy không có sự khác biệt đáng kể giữa bệnh nhân ung thư dạ dày và u MALT dạ dày. Khi so sánh trình tự protein đầy đủ của CagA và VacA, các tác giả đã tìm thấy 4 locus mới trên CagA và 3 locus trên VacA. Sự khác biệt đáng kể được quan sát thấy ở một vị trí CagA và một vị trí VacA giữa các chủng H pylori viêm dạ dày và u MALT dạ dày. | ||||
14 | Mục tiêu | Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Miftahussurur và cộng sự[126] |
Đặc điểm của kháng levofloxacin, metronidazole, clarithromycin, amoxicillin và tetracycline của các chủng H pylori từ Indonesia | ||||
Phát hiện chính | ||||
Tỷ lệ kháng clarithromycin, amoxicillin và tetracycline thấp (9,1%, 5,2% và 2,6%). Ngược lại, tỷ lệ kháng với metronidazole rất cao (46,7%) và levofloxacin (31,2%). Ở các chủng H pylori kháng metronidazole có sự thay thế axit amin rdxA khác nhau, và đột biến 23S rRNA A2147G xảy ra ở H pylori kháng clarithromycin. Tuy nhiên, một chủng H pylori kháng clarithromycin có một đột biến mới ở rpl22 mà không có đột biến A2147G. Sự thay đổi axit amin ở N87 và / hoặc D91 của gyrA có liên quan đến kháng levofloxacin | ||||
15 | Mục tiêu | Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Miftahussurur và cộng sự[127] |
Đặc điểm của các chủng H pylori được phân lập từ 146 bệnh nhân ở Kathmandu, Nepal | ||||
Phát hiện chính | ||||
H pylori không đề kháng với amoxicillin và tetracycline. Ngược lại, tỷ lệ kháng metronidazole và clarithromycin rất cao (lần lượt là 88,1% và 21,4%). Hầu hết các chủng H pylori kháng metronidazole đều có đột biến rdxA và frxA đa dạng. Các đột biến mới được phát hiện ở dppA (A212, Q382 và I485) và dapF (L145, T168, E117, V121, R221), ngoài các đột biến sai lệch trong rdxA đã được tìm thấy ở các chủng H pylori kháng metronidazole. Sự thay đổi axit amin ở N87 và / hoặc D91 trong gyrA chủ yếu được tìm thấy ở các chủng H pylori kháng levofloxacin | ||||
16 | Mục tiêu | Một chủng H pylori kháng metronidazole được nuôi cấy từ chủng tham chiếu 26695 nhạy cảm với metronidazole bằng cách tiếp xúc với nồng độ thấp của metronidazole | Giải trình tự trên nền Illumina HiSeq 2000 (Illumina; 2 × 90 bp) | Binh và cộng sự[129] |
Xem xét đặc điểm của chủng vi khuẩn H pylori kháng metronidazole 26695 để làm rõ cơ sở phân tử của sự đề kháng với metronidazole và các gen liên quan trong H pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
Các trình tự đột biến trong rdxA đã được biến đổi thành công thành dòng tham chiếu H. pylori 26695, và các biến thể cho thấy khả năng kháng metronidazole. Các chủng H pylori được biến đổi có chứa một đột biến đơn lẻ trong rdxA cho thấy MIC thấp (16 mg/ L), trong khi những chủng chứa đột biến ở cả rdxA và frxA cho thấy MIC cao hơn (48 mg / L). Hơn nữa, các đột biến tại rpsU có thể đóng vai trò trong sự đề kháng với metronidazole | ||||
17 | Mục tiêu | Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina (Illumina) | Furuta và cộng sự[104] |
Các chủng H pylori được phân lập từ năm họ khác nhau để tìm hiểu sự tiến hóa vi mô và sự thích nghi của bộ gen H pylori bằng phương pháp giải trình tự thế hệ tiếp theo và kỹ thuật multi-locus sequence typing (MLST) | ||||
Phát hiện chính | ||||
Việc phát hiện các thay thế nucleotide cho thấy các con đường lây truyền liên quan đến trẻ em. Các đột biến không ẩn danh được tìm thấy trong các gen liên quan đến độc lực (cag, vacA, hcpDX, tnfα, ggt, htrA và gen collagenase), gen protein màng (OMP) và các gen protein liên quan đến bề mặt tế bào khác, gen truyền tín hiệu và biến đổi giới hạn gen | ||||
18 | Mục tiêu | Chủng H. pylori UM032 được sinh trưởng trong môi trường thạch thường | Giải trình tự trên công cụ RS (Pacific Biosciences, United States; yielding > 300 × average genome coverage) và trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300 bp) | Lee và cộng sự[109] |
Làm sáng tỏ ý nghĩa sinh học của hệ thống giới hạn- sửa đổi (R-M) trong sinh lý và có chế bệnh sinh của H. pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
Chủng UM032 chứa một số lượng tương đối lớn các hệ thống R-M, bao gồm một số kích hoạt MTase với các đặc điểm mới. Cụ thể, 17 mô típ trình tự metyl hóa tương ứng với 1 hệ thống R-M tuýp I và 16 hệ thống tuýp II đã được tìm thấy | ||||
19 | Mục tiêu | Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina HiSeq 2000 (Illumina; 2 × 90bp) | Miftahussurur và cộng sự[122] |
Đánh giá tỷ lệ nhiễm H pylori và đánh giá các mô hình di cư của con người ở các vùng xa xôi, hẻo lánh của Bắc Sulawesi bằng cách phương pháp giải trình tự thế hệ tiếp theo và kỹ thuật multi-locus sequence typing (MLST) | ||||
Phát hiện chính | ||||
Tỷ lệ nhiễm H pylori thấp (14,3% ở người lớn và 3,8% ở trẻ em). Một chủng H pylori mang cagA kiểu Đông Á (kiểu ABD), vacA s1c-m1b, iceA1, jhp0562-positive / β- (1,3), oipA “status-on”. Các phân tích phát sinh chủng loài cho thấy chủng này thuộc loại hspMaori, một loại chủ yếu được quan sát thấy ở người Đài Loan bản địa và Maori |
Bảng 6: Từ khóa tìm kiếm PubMed, MEDLINE và EMBASE là “Helicobacter pylori VÀ giải trình tự toàn bộ bộ gen” đã tìm ra kết quả 15 nghiên cứu gốc
Study | Phát hiện chính | Phương pháp | Giải trình tự | Tác giả |
---|---|---|---|---|
1 | Mục tiêu | Tách chiết DNA từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina HiSeq 2500 (Illumina, United States; 2 × 50 bp) | Ailloud và cộng sự[123] |
Đánh giá sự phát triển của H pylori trong quá trình lây nhiễm và sự biến động quần thể bên trong môi trường dạ dày | ||||
Phát hiện chính | ||||
Phân tích phát sinh chủng loài gợi ý về sự tiến hóa theo vị trí cụ thể và sự di cư của vi khuẩn giữa các vùng của dạ dày. Sự di cư giữa vùng thân vị và đáy vị diễn ra thường xuyên hơn so với vùng môn vị, cho thấy sự khác biệt sinh lý giữa niêm mạc antral và niêm mạc oxyntic góp phần vào sự phân bố của quần thể H pylori. Mối liên hệ giữa sự đa hình gen H pylori và các hốc dạ dày cho thấy rằng quá trình hóa học, chức năng điều hòa và các protein màng góp phần vào sự thích ứng cụ thể đối với niêm mạc antral và oxyntic | ||||
2 | Mục tiêu | Nuôi cấy H. pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 150 bp) | Lauener và cộng sự[125] |
Các đa hình nucleotide đơn (SNPs) đã được phát hiện ở các chủng H pylori phân lập bằng cách giải trình tự toàn bộ bộ gen và mối tương quan của chúng với sự đề kháng kiểu hình đối với clarithromycin, metronidazole, tetracycline, levofloxacin và rifampicin đã được đánh giá. | ||||
Phát hiện chính | ||||
Nhìn chung, có sự tương đồng cao (> 99%) giữa các kết quả xét nghiệm tính nhạy cảm với thuốc kiểu hình đối với clarithromycin, levofloxacin, rifampicin và SNPs được xác định trong các gen 23S rRNA, gyrA và rpoB. Tuy nhiên, không thể suy ra kiểu hình kháng metronidazole từ sự xuất hiện của các SNP riêng biệt trong rdxA và/ hoặc frxA | ||||
3 | Mục tiêu | Các chủng H pylori sinh trưởng trong môi trường thạch thường | Giải trình tự trên nền Illumina HiSeq (Illumina; 2 × 150 bp) | Chen và cộng sự[133] |
Tìm hiểu đặc điểm của các đa hình ở các chủng H pylori kháng và nhạy cảm với Clarithromycin bằng phương pháp giải trình tự toàn bộ bộ gen | ||||
Phát hiện chính | ||||
Không có đột biến nào được biết là có liên quan đến kháng clarithromycin, ngoại trừ đột biến T2182C được phát hiện nhưng còn gây tranh cãi. Các biến thể đơn nucleotide (SNVs) trong các gen protein vận chuyển thuốc và HP0605 khác nhau đáng kể giữa các chủng H pylori kháng clarithromycin và các chủng H pylori nhạy cảm. Không thấy có sự khác biệt đáng kể về SNVs của các protein màng thuộc họ RND hoặc họ MFS (HP1181) | ||||
4 | Mục tiêu | Các chủng H pylori chủng phân lập từ bệnh nhân đau bụng, viêm dạ dày, loét dạ dày hoặc tá tràng | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Quintana-Hayashi và cộng sự[151] |
Đặc điểm của khả năng liên kết, phương thức bám dính và sự phát triển của các chủng H pylori được phân lập từ các bệnh nhi bị đau bụng, viêm dạ dày, loét dạ dày hoặc tá tràng | ||||
Phát hiện chính | ||||
Tăng khả năng bám dính với niêm mạc dạ dày của các chủng H pylori ở trẻ em (PUD) so với các chủng gây khó tiêu nhưng không gây loét (NUD) cả ở pH trung tính và axit, bất kể niêm mạc có dương tính với Lewis b (Leb) hay không, Sialyl-Lewis × (SLex) hoặc LacdiNAc. Ngoại trừ các chủng babA (dương tính phổ biến hơn trong số các chủng liên quan đến PUD), các chủng H pylori babA dương tính liên kết với niêm mạc dạ dày nhiều hơn các chủng NUD babA dương tính ở pH axit. Liên kết với Leb cao hơn ở các chủng H. pylori có PUD dương tính với babA so với các chủng NUD ở pH trung tính, nhưng không có tính axit. Các đột biến loại bỏ babA có nguồn gốc từ PUD đã giảm độc lực liên kết với mucins và Leb ở pH axit và trung tính, và với SLex và DNA ở pH axit | ||||
5 | Mục tiêu | H. pylori chủng B128 được phân lập từ mẫu sinh thiết dạ dày của một bệnh nhân bị loét dạ dày được thử nghiệm với nồng độ muối thấp / cao | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Noto và cộng sự[99] |
H pylori liên tục được nuôi cấy trong ống nghiệm trong điều kiện nồng độ sắt thấp hoặc độ mặn cao để thể hiện sự biến đổi di truyền của chùm lông. Hơn nữa, sự biến đổi trình tự chùm lông đã được đánh giá trong 339 chủng H pylori trên lâm sàng | ||||
Phát hiện chính | ||||
Môi trường có nồng độ sắt thấp hoặc độ mặn cao được chọn để tạo ra đa hình nucleotide đơn cụ thể trong gen chùm lông (FurR88H) ở H pylori. Trong số các chủng phân lập được kiểm tra, 17% số chủng H pylori được phân lập từ bệnh nhân có tổn thương tiền ác tính chứa biến thể FurR88H, ở bệnh nhân bị viêm dạ dày không teo, tỷ lệ này chỉ là 6%. Những kết quả này chỉ ra rằng sự biến đổi di truyền cụ thể phát sinh trong các chủng H pylori trong quá trình thích nghi trong ống nghiệm với các điều kiện có lợi cho quá trình sinh ung thư dạ dày | ||||
6 | Mục tiêu | Các chủng H pylori được nuôi cấy trong môi trường thạch thường | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300 bp) | Zhang và cộng sự[152] |
So sánh quy trình đồng nhất với quy trình phân hủy bằng enzym để chiết xuất DNA từ sinh thiết dạ dày, thực quản và đại trực tràng; Khảo sát hàm lượng, thành phần hệ vi sinh vật bằng phương pháp giải trình tự toàn bộ bộ gen | ||||
Phát hiện chính | ||||
Cả hai phương pháp đều không chứng minh được việc tách chiết ưu tiên bất kỳ nhóm vi khuẩn cụ thể nào, cũng như không làm thay đổi đáng kể khả năng phát hiện các sinh vật Gram dương hay Gram âm. Mặc dù, về mặt tổng thể thì thành phần hệ vi sinh vật vẫn tương tự như nhau và các vi khuẩn phổ biến nhất đều có thể được phát hiện một cách hiệu quả bằng cả hai phương pháp, nhưng cấu trúc quần xã chính xác và sự phong phú của hệ vi sinh vật được tìm ra bởi hai phương pháp là khác nhau. Phương pháp tách chiết đồng nhất cung cấp hàm lượng DNA vi sinh vật cao hơn và số lượng được đọc cao hơn từ các mẫu sinh thiết mô người của đường tiêu hóa | ||||
7 | Mục tiêu | Các chủng H pylori được phân lập từ sinh thiết dạ dày của các bệnh nhân bị chứng khó tiêu | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300 bp) | Kumar và cộng sự[153] |
Giải trình tự toàn bộ bộ gen và phân tích so sánh ba chủng H pylori được phân lập từ ba bệnh nhân người Ả Rập | ||||
Phát hiện chính | ||||
Ba bộ gen được nhóm lại cùng với các chủng HpEurope trong cây phả hệ bao gồm các dòng H pylori khác nhau. Ba bộ gen sở hữu một “cag-pathogenicity island” (cagPAI) hoàn chỉnh với mô típ EPIYA loại AB-C | ||||
8 | Mục tiêu | Các chủng H pylori được phân lập từ các mẫu sinh thiết dạ dày của bệnh nhân bị viêm dạ dày mạn tính, loét dạ dày, loét tá tràng và ung thư dạ dày. | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300 bp) | Ogawa và cộng sự[101] |
Đặc điểm của cagL và cagI ở H pylori được phân lập từ những bệnh nhân ở Đông Nam Á bị viêm dạ dày mạn tính, loét dạ dày, loét tá tràng và ung thư dạ dày | ||||
Phát hiện chính | ||||
Các mô típ CagL được bảo tồn cao trong các chủng H pylori. CagL E59 và I234 ở mô típ C- terminal phổ biến hơn ở các chủng H pylori phân lập từ bệnh nhân ung thư dạ dày. Mô típ CagI C-terminal được bảo tồn hoàn toàn trên tất cả các phân lập H. pylori | ||||
9 | Mục tiêu | Các chủng H pylori được phân lập từ mẫu sinh thiết dạ dày của những bệnh nhân mắc chứng khó tiêu không có loét, bệnh nhân loét dạ dày và loét tá tràng | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 150 bp) | Silva và cộng sự[102] |
Tìm hiểu đặc điểm sự biểu hiện của các gen virB, mã hóa các bộ phận của hệ thống bài tiết loại IV (T4SS) /Cag-PAI ở các chủng H pylori được phân lập từ các bệnh nhân phương Tây có các khối u ác tính đường tiêu hóa khác nhau | ||||
Phát hiện chính | ||||
Vùng từ virB2 đến virB10 tạo nên một operon. Biểu hiện của nó rõ ràng hơn ở phần vi khuẩn bám dính trong quá trình lây nhiễm, cũng như ở cả phần bám dính và không bám dính ở điều kiện axit. | ||||
10 | Mục tiêu | Nuôi cấy H pylori từ các mẫu sinh thiết dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina HiScanSQ (Illumina; 2 × 100 bp) | Thorell và cộng sự[154] |
Đặc điểm của các chủng H pylori được phân lập ở Nicaragua | ||||
Phát hiện chính | ||||
Các phân lập từ Nicaraguan cho thấy mối quan hệ loài với các phân lập H pylori ở Tây Phi khi so sánh toàn bộ trình tự bộ gen và với các phân lập ở Tây và vùng đô thị Nam, Trung Mỹ bằng phương pháp phân tích trình tự đa locus. 77% các chủng phân lập mang gen độc lực liên quan đến ung thư cagA và cũng là alen s1/il/m1 của gen cytotoxin không bào có liên quan đến việc tăng mức độ nghiêm trọng của bệnh. Hơn nữa, người ta nhận thấy rằng các chủng phân lập Nicaraguan có biến thể blood group-binding adhesion (babA) rất giống với các trình tự babA đã được báo cáo trước đây từ các phân lập H pylori ở Châu Mỹ La tinh. | ||||
11 | Mục tiêu | Chủng tham chiếu H pylori 26695, đột biến loại bỏ cag-PAI và cagA được nuôi cấy | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Wong và cộng sự[105] |
Đặc điểm của các gen liên quan đến sự hình thành màng sinh học ở H pylori | ||||
Phát hiện chính | ||||
Các gen được xác định có liên quan đến sự hình thành màng sinh học ở H pylori bao gồm alpha (1,3) -fucosyltransferase, flagellar protein, 3 hypothetical proteins, protein màng ngoài và Cag-PAI. Những gen này đóng vai trò trong hoạt động của vi khuẩn, tổng hợp lipopolysaccharide, tổng hợp kháng nguyên Lewis, kết dính và/ hoặc hệ thống T4SS. Việc loại bỏ CagA và Cag-PAI chứng minh rằng CagA và T4SS có liên quan đến sự hình thành màng sinh học của H pylori | ||||
12 | Mục tiêu | H. pylori được phân lập từ mẫu sinh thiết qua nội soi dạ dày của một bệnh nhân bị viêm dạ dày mạn tính | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 150 bp) | Cao và cộng sự[155] |
H pylori được phân lập từ mẫu sinh thiết thông qua nội soi dạ dày của một bệnh nhân nam 53 tuổi bị viêm dạ dày mạn tính.Các dòng phân lập này đã được giải trình tự toàn bộ bộ gen và các công cụ định dạng sinh học được sử dụng để đánh giá sự tiến hóa của các dòng H pylori. | ||||
Phát hiện chính | ||||
Bộ gen của H pylori được chia thành hai nhóm, phản ánh sự xâm nhập vào dạ dày của hai chủng khác biệt. Các dòng H pylori đã tích lũy sự đa dạng trong quá trình tiến hóa trong thời gian ước tính là 2,8 và 4,2 năm. Có khoảng 150 quá trình tái tổ hợp rõ ràng giữa hai nhóm đã được tìm thấy. Trình tự di truyền được gán cũng cho thấy bằng chứng về sự tái tổ hợp giữa hai chủng trước khi đa dạng hóa. Người ta ước tính rằng, cả hai chủng đều đã lây nhiễm cho cùng một vật chủ trong ít nhất 12 năm | ||||
13 | Mục tiêu | Mười chín chủng vi khuẩn H pylori lâm sàng được phân lập từ các mẫu sinh thiết biểu mô dạ dày | Giải trình tự trên nền Illumina MiSeq (Illumina; 2 × 300 bp) | Iwamoto và cộng sự[131] |
Thực hiện giải trình tự toàn bộ bộ gen của 12 chủng H pylori kháng clarithromycin và 7 chủng H pylori nhạy cảm để xác định các yếu tố di truyền mới làm giảm tính nhạy cảm với clarithromycin | ||||
Phát hiện chính | ||||
Ở các chủng H pylori kháng clarithromycin, đột biến điểm cụ thể trên gen 23S rRNA đã được tìm thấy. Ngoài ra, các biến thể di truyền của 4 cụm gen (hp0605-hp0607, hp0971-hp0969, hp1327-hp1329 và hp1489-hp1487) của các cơ chế bơm thuốc tương đồng, vốn được biết là có liên quan đến khả năng kháng đa thuốc trước đây đã được tìm thấy | ||||
14 | Mục tiêu | Chủng tham chiếu H pylori 26695 được sử dụng làm chủng tham chiếu nhạy cảm với amoxicillin và là chủng gốc để tạo ra các chủng H pylori đề kháng trong ống nghiệm | Giải trình tự trên Illumina Genome Analyzer (Illumina) | Qureshi và cộng sự[130] |
Xem xét sự xuất hiện của các đột biến di truyền góp phần vào việc đề kháng amoxicillin ở H pylori khi tiếp xúc với nồng độ amoxicillin ngày càng tăng trong ống nghiệm | ||||
Phát hiện chính | ||||
Bằng phương pháp giải trình tự toàn bộ bộ gen, các đột biến trong một số gen đã được xác định, đặc biệt là pbp1, pbp2, hefC, hopC và hofH. Các đột biến ở pbp1, hefC, hopC, hofH (và có thể là pbp2) góp phần vào việc kháng amoxicillin mức độ cao của H pylori | ||||
15 | Mục tiêu | Chủng tham chiếu H pylori 26695 và chủng H pylori J99 được nuôi cấy trên môi trường thạch thường | Giải trình tự trên PGM (Ion Torrent, Thermo Fischer Scientific, United States) và trên nền Illumina MiSeq (Illumina) | Perkins và cộng sự[156] |
Giải trình tự thế hệ tiếp theo của các chủng tham chiếu H pylori J99 và 26695, phân tích định dạng sinh học của dữ liệu giải trình tự bằng cách sử dụng các thuật toán công khai có sẵn. So sánh độ chính xác của các tập hợp trình tự mã hóa với các trình tự được công bố ban đầu | ||||
Phát hiện chính | ||||
Với Ion Torrent PGM, tỷ lệ lỗi cao vốn có trong dữ liệu giải trình tự thô đã được tìm thấy. Với Illumina MiSeq, lượng nucleotide không bị che phủ khi sử dụng Illumina Nextera XT nhiều hơn đáng kể so với kit chuẩn bị thư viện Illumina Nextera. Các cụm de novo chính xác nhất được tìm thấy khi sử dụng công nghệ Nextera. Tuy nhiên, việc trích xuất chính xác một loại trình tự đa locus không phù hợp khi so sánh so Ion Torrent PGM. Cag-PAI không thể tập hợp vào một khuôn hình duy nhất trong tất cả các công nghệ nhưng chính xác hơn khi sử dụng công nghệ Nextera. Phương pháp Illumina MiSeq Nextera được coi là phương pháp chính xác nhất để giải trình tự toàn bộ bộ gen và tổ hợp de novo bộ gen của H pylori |
Kết quả của việc tìm kiếm tài liệu hầu hết mang lại các nghiên cứu cơ bản đánh giá bao quát các cơ chế cơ bản của H pylori như sự hiện diện của các gen liên quan đến độc lực của vi khuẩn [99-104] và sự hình thành màng sinh học [105,106], đặc điểm của metylase [107], nudix hydrolases [108], hệ thống hạn chế sửa đổi(R-M) [109], ribonucleaza exo và endo [110]; và phản ứng phiên mã của H pylori khi tiếp xúc với các nồng độ muối khác nhau [111], điều kiện pH khác nhau [112], sốc nhiệt [113] và các tác nhân hóa học như bismuth [114] và niken [115]. Hầu hết các nghiên cứu này ban đầu làm suy giảm Bagr RNA ribosome, hoặc sử dụng phương pháp điều trị suy giảm rRNA của sinh vật nhân thực RiboZero (Epicenter, Illumina) [112,113,116] hoặc phương pháp lai bắt gen đã sửa đổi rRNA [110], và thực hiện giải trình tự trên nền Illumina (Illumina, Hoa Kỳ). Nhiều nghiên cứu thực nghiệm hơn tập trung vào hai chủ đề chính: Thành phần của hệ vi sinh vật đường ruột ở bệnh nhân có bệnh lý đường tiêu hóa liên quan tới H pylori [117-123] hoặc mối liên quan giữa kiểu gen và kiểu hình kháng thuốc ở H pylori [124-133].
Việc đánh giá vai trò của hệ vi sinh vật đường ruột của con người đối với sức khỏe và bệnh tật là một chủ đề nóng trong khoa học y tế. Những thay đổi trong thành phần vi sinh vật đường ruột sau khi nhiễm H pylori có thể phát sinh bệnh tật và các rối loạn khác nhau. Tuy nhiên, các nghiên cứu khảo sát những thay đổi trong thành phần hệ vi sinh vật sau khi nhiễm H pylori đã đem lại những kết quả trái ngược nhau. Trong khi một số nghiên cứu không thể phát hiện bất kỳ thay đổi đáng kể nào trong thành phần phân loại của hệ vi sinh vật đường ruột [134-136] thì các nghiên cứu sử dụng công nghệ NGS đã báo cáo sự gia tăng tính phong phú của các họ Xanthomonadaceae và Enterobacteriaceae, và các chi Spirochaetae, Streptococcus, Lactobacillus, Granulicatella, Prevotella và Veillonella để phản ứng với nhiễm H pylori [137-139]. Hơn nữa, một số nghiên cứu cho thấy việc sử dụng kháng sinh để diệt trừ H pylori đã ảnh hưởng đến sự sản sinh của hệ vi sinh vật đường ruột và làm thay đổi sự đa dạng của vi sinh vật [140-142]; Theo dõi lâu dài cho thấy sự đa dạng về chủng loài vi sinh vật vẫn có thể được phục hồi về mức trước khi điều trị[141,142]. Điều này khuyến khích việc tính toán chỉ số rối loạn vi sinh vật ở bệnh nhân nhiễm H pylori dựa trên sự phong phú của một số đơn vị phân loại vi sinh vật đường ruột[143]. Chỉ số rối loạn sinh học cho phép phân biệt giữa các bệnh nhân với các bệnh lý đường tiêu hóa liên quan đến H pylori khác nhau [138], và có thể giúp hướng dẫn quản lý bệnh nhân.
Một hạn chế của việc sử dụng các kỹ thuật dựa trên DNA để xác định số lượng vi khuẩn và tính toán chỉ số loạn khuẩn là tất cả các vi sinh vật có trong ruột người đều được phát hiện, bao gồm cả vi khuẩn chết và nhiễm tạp chất DNA (ví dụ, từ việc lấy mẫu không cẩn thận, không vô trùng quy trình phòng thí nghiệm hoặc từ các hóa chất chiết xuất và giải trình tự). Ngược lại, sử dụng meta-transcriptomics chỉ cho phép điều tra tỷ lệ vi khuẩn sống và hoạt động phiên mã của hệ vi sinh vật đường ruột của con người. Một nghiên cứu được thực hiện gần đây bởi Thorell và cộng sự [116] đã chứng minh một cách độc đáo rằng meta-transcriptomics là một phương pháp rất nhạy và có thể áp dụng trực tiếp trên các mẫu sinh thiết dạ dày. Họ phát hiện ra rằng sinh thiết dạ dày từ những bệnh nhân ban đầu được phân loại là không bị nhiễm H pylori bằng các phương pháp thông thường, nhưng với phương pháp meta-transcriptomics vẫn nhận thấy có chứa H pylori đang nhân lên một cách tích cực, mặc dù với số lượng thấp hơn so với các mẫu sinh thiết ban đầu được ghi nhận là H pylori dương tính. Điều này cho thấy H pylori có thể xuất hiện với số lượng ít ở những người mà các phương pháp thông thường không phát hiện được. Sẽ rất thú vị nếu khảo sát xem ở những bệnh nhân này có phát triển nhiễm khuẩn H pylori ở giai đoạn sau hay không và những trường hợp nào có thể gây nên hoặc làm gia tăng nhiễm trùng. Hơn nữa, sẽ rất bổ ích nếu việc điều trị bằng probiotic ở những bệnh nhân này sẽ làm giảm quần thể H pylori hoạt động phiên mã xuống mức không thể phát hiện được, có tiềm năng ngăn ngừa sự phát triển của bệnh.
Các nghiên cứu khác được tìm thấy trong quá trình xem xét tài liệu của chúng tôi tập trung vào việc sử dụng công nghệ NGS để phát hiện các đột biến kháng thuốc ở H pylori và tỷ lệ tương quan của chúng với sự kháng thuốc kiểu hình [124-133]. Nhìn chung, những nghiên cứu này chỉ ra rằng kháng clarithromycin dựa trên đột biến điểm ở vị trí nucleotide A2146 và A2147 trong gen 23S rRNA [125-127,133]. Các đột biến bổ sung ở rpl22 và infB đã được báo cáo ở các chủng H pylori kháng clarithromycin mà không có đột biến ở 23S rRNA[126,127]. Tuy nhiên, một số lo ngại về phương pháp luận cần được xem xét. Đầu tiên, nên sử dụng nhiều mẫu sinh thiết dạ dày để nuôi cấy H pylori nhằm tăng cường độ nhạy và phát hiện các quần thể phụ H pylori. Thứ hai, nên chọn nhiều khuẩn lạc từ các đĩa thạch để tách chiết DNA và chuẩn bị thư viện để không bỏ sót các quần thể phụ kháng thuốc. Thứ ba, các chủng H pylori nên được giải trình tự với độ che phủ đủ để phát hiện tình trạng dị kháng. Thứ tư, nhiều chủng H pylori nhạy cảm và kháng thuốc nên được giải trình tự để phân biệt các đa hình xuất hiện tự nhiên với các đột biến có khả năng gây ra kháng thuốc.
Kháng levofloxacin ở H pylori được phát hiện có liên quan đến sự trao đổi axit amin tại codon 87 và/hoặc 91 trong gen gyrA[124-127]. Không thấy có sự hiệp đồng tác dụng đối với kháng levofloxacin ở các chủng H pylori mang các đột biến bổ sung ở gyrB. Kháng rifampicin đã được báo cáo là có liên quan đến sự trao đổi axit amin trong vùng xác định tính kháng rifampicin của gen rpoB [125]. Ngược lại, dự đoán về khả năng kháng metronidazole của H pylori dựa trên thông tin kiểu gen vẫn còn nhiều thách thức. Hầu hết các chủng H pylori kháng metronidazole đã được báo cáo là mang nhiều đột biến rdxA và frxA [124,125,127]; Tuy nhiên, các chủng kháng metronidazole không có đột biến ở rdxA và/hoặc frxA cũng được tìm thấy[125]. Hơn nữa, đột biến dịch chuyển khung và đột biến kháng thuốc ở rdxA và frxA cũng đã được báo cáo ở các chủng H pylori nhạy cảm với metronidazole [125]. Nói chung, điều này cho thấy rằng cần có nhiều nghiên cứu hơn để khảo sát mối liên quan giữa các đa hình được phát hiện trong rdxA, frxA, mdaB, omp11, rpsU và các gen khác với tính kháng metronidazole kiểu hình. NGS cũng có thể được sử dụng để phát hiện các đột biến mới liên quan đến tính kháng metronidazole trong các gen như dapF, dppA, dppB, fdxA và fdxB [124,127].
Một lĩnh vực ứng dụng khác của công nghệ NGS là xem xét các đột biến liên quan đến việc kháng lại các kháng sinh mới như rifamycins rifabutin và rifaximin, quinolon garenoxacin và sitafloxacin và chất kháng khuẩn nitrofuran furazolidone [128]. Phân tích trình tự rpoB của các chủng H pylori kháng rifaximin cho thấy sự trao đổi axit amin ở I837, A2414, K2068, Q2079 trong rpoB, trong khi sự trao đổi axit amin ở N87 và D91 trong gyrA có liên quan đến sự đề kháng cao với levofloxacin ở H pylori. Không có chủng vi khuẩn H pylori nào kháng garenoxacin hoặc sitafloxacin về mặt kiểu hình, cho thấy có trở ngại về di truyền cao hơn đối với sự hình thành đề kháng và cần có nhiều đột biến hoặc tác dụng hiệp đồng để tạo ra khả năng kháng lại các kháng sinh này. NGS còn có thể được sử dụng để xác định các vị trí đột biến giả định trong các chủng H pylori kháng về kiểu hình mà không có đột biến kháng thuốc đã biết [129,130]; và xác định các gen quy định cơ chế bơm thuốc có thể liên quan đến sự phát triển kháng thuốc ở H pylori [131].
V. Kết luận và các hướng dẫn tiềm năng trong tương lai
Trong những năm vừa qua, tình trạng kháng kháng sinh của H pylori liên tục gia tăng, cũng như ở Tây Âu và Trung Âu, nơi mà tình trạng kháng kháng sinh trước đây được coi là thấp. Xu hướng đáng báo động này dẫn đến câu hỏi về tính hữu dụng của chiến lược “xét nghiệm và điều trị” hiện đang được áp dụng cũng như cân nhắc việc xác định tình trạng kháng kháng sinh của H pylori trước khi điều trị diệt trừ để đạt hiệu quả điều trị tốt hơn. Khi xem xét chi phí hiện tại cho các phác đồ diệt trừ H pylori (Bảng 2 và Bảng 3; giá thuốc gần đúng, từ Đức), tùy thuộc vào tỷ lệ kháng thuốc tại địa phương, việc xác định trước tính nhạy cảm với thuốc của H pylori (về mặt sinh học phân tử) có thể tiết kiệm chi phí. Đặc biệt, khi chi phí cho các xét nghiệm PCR (<20 EUR) và WGS (<100 EUR) đã liên tục giảm trong những năm qua. Ngược lại, chi phí nội soi (100-250 EUR) và DST kiểu hình dựa trên nuôi cấy H pylori (80-100 EUR) vẫn còn cao.
Tuy nhiên, để xác định kiểu hình kháng thuốc trước khi sử dụng kháng sinh, thông tin về kháng thuốc phải sẵn có nhanh chóng hơn và lý tưởng nhất là với các phương pháp không xâm lấn, không cần nội soi.
Các phương pháp chẩn đoán như kỹ thuật lai mẫu dò (kỹ thuật LPA) hoặc DST kiểu hình dựa trên nuôi cấy cung cấp thông tin kháng thuốc cần thời gian dài và yêu cầu sinh thiết dạ dày, đồng nghĩa với việc cần thực hiện nội soi xâm lấn. Ngược lại, các phương pháp chẩn đoán không xâm lấn hiện có chỉ có thể phát hiện các đột biến kháng thuốc trong gen 23S rRNA của H pylori (ví dụ: PCR từ mẫu phân). Điều này có thể không đáp ứng đủ cho nhu cầu chẩn đoán kháng thuốc ở những vùng có tình trạng kháng metronidazole cao hoặc khi bệnh nhân cần sử dụng các liệu pháp dựa trên levofloxacin hoặc rifampicin. Qua việc tìm kiếm tài liệu, chúng tôi đã tìm ra những nghiên cứu tập trung vào dự đoán kiểu hình kháng thuốc dựa trên sự có mặt của một số vị trí đột biến nhất định trong bộ gen của H pylori. Tuy nhiên, tất cả các nghiên cứu này đều sử dụng phân lập H pylori nuôi cấy hoặc tách chiết DNA từ mẫu sinh thiết dạ dày. Với nỗ lực giảm thời gian thực hiện xét nghiệm và áp dụng quy trình chẩn đoán không nội soi, các nghiên cứu trong tương lai nên hướng đến phát hiện H pylori và các đột biến kháng thuốc liên quan trực tiếp từ các bệnh phẩm lâm sàng (sinh thiết dạ dày hoặc phân) bằng cách sử dụng meta-genom và/hoặc giải trình tự meta-transcriptomic. Quá trình tìm kiếm tài liệu của chúng tôi mang lại các bài báo về các nghiên cứu chính đã áp dụng thành công WGS trực tiếp trên sinh thiết dạ dày để phát hiện H pylori [116,132,144,145]. Một hạn chế lớn đối về mặt chi phí và tính khả thi của việc giải trình tự meta-genom và meta-transcriptomic trên lâm sàng luôn là lượng RNA hoặc DNA cần thiết cho quá trình chuẩn bị thư viện là khá lớn và nền DNA người cao đòi hỏi phải giải trình tự sâu. Đã có sự phát triển vượt bậc trong lĩnh vực này, và được phát triển tại chỗ [146,147] và các giao thức thương mại [ví dụ: RiboZero (Illumina), RiboGold (Illumina), MIC-ROBExpress (Ambion, Invitrogen)] đang trở nên có ích cho quá trình làm suy giảm DNA của con người hoặc sự làm giàu DNA của vi khuẩn trước khi thực hiện WGS, do đó làm tăng hiệu quả và đặc biệt là hiệu quả về mặt chi phí của NGS do nền DNA của con người trong các mẫu bệnh phẩm ít hơn.
Tóm lại, công nghệ NGS đã mở ra cách thức mới cho việc xác định đặc điểm của các hệ vi sinh vật phức tạp, bao gồm cả những hệ vi sinh vật có liên quan đến bệnh đường tiêu hóa liên quan đến H pylori. Đặc biệt, công nghệ này hứa hẹn đem lại các phương pháp tiếp cận không phụ thuộc vào nuôi cấy để phát hiện và đánh giá khả năng kháng kháng sinh của H pylori. Trong chẩn đoán tại phòng thí nghiệm, NGS có thể cho phép thực hiện DST kiểu gen nhanh chóng và chính xác trước khi áp dụng liệu pháp diệt trừ H pylori bằng kháng sinh.