Nghiên cứu kiểu gen kháng colistin của một số vi khuẩn gram âm gây nhiễm trùng bệnh viện tại khu vực phía nam, Việt Nam - NCS. Trần Khánh Linh

Tên đề tài luận án: Nghiên cứu kiểu gen kháng colistin của một số vi khuẩn gram âm gây nhiễm trùng bệnh viện tại khu vực phía nam, Việt Nam
Chuyên ngành: Di truyền
Mã số: 62 42 70 71
Họ tên nghiên cứu sinh: Trần Khánh Linh
Khóa đào tạo: 2012-2015
Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. Cao Thị Bảo Vân
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên- ĐHQG.HCM
1. TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN ÁN
    Colistin đã trở thành kháng sinh thuộc nhóm “lựa chọn điều trị cuối cùng” đối với vi khuẩn gram âm sản xuất carbapenemase. Việc tăng sử dụng kháng sinh colistin được ghi nhận đồng thời tăng các báo cáo về tình trạng kháng kháng colistin. Cơ chế kháng colistin liên quan đến các đột biến gen trên nhiễm sắc thể và các gen trên. Gần đây, plasmid mang gen mcr-1 và mcr-9 mã hóa enzym xúc tác gắn phosphoethanolamine là mối đe dọa cho sự lây lan tính kháng colistin nhanh chóng trên toàn cầu. Hiện nay, các nghiên cứu về cơ chế phân tử kháng colistin ở vi khuẩn gram âm đa kháng tại Việt Nam còn hạn chế. Nghiên cứu này được thực hiện để xác định tính kháng colistin qua phân tích gen liên quan tính kháng trên nhiễm sắc thể và gen mcr-1 đến mcr-9 trên plasmid ở vi khuẩn gram âm kháng colistin.
Trong số 222 vi khuẩn gram âm kháng carbapenem, nghiên cứu thu nhận sáu chủng vi khuẩn K. pneumoniae kháng colistin với nồng độ ức chế tối thiểu (MIC) của colistin nằm trong khoảng từ 16 đến 64µm/ml. Nghiên cứu phát hiện gen mcr-1 trên plasmid pKP27-MCR1 dài 144.138-bp nhóm IncA/C2 có khả năng lan truyền tính kháng colistin qua thí nghiệm tiếp hợp. Plasmid có cấu trúc transposeon ISApl1_mcr-1_pap2_ ISApl1 và hai vùng đảo kháng quan trọng về mặt lâm sàng. Việc phát hiện plasmid nhóm InAC2 mang gen mcr-1 ở chủng kháng với ST liên quan khả năng di truyền ngang tính kháng colistin. 
Nhiều đột biến đã được quan sát thấy trong các gen liên quan tính kháng colistin, đặc biệt là các gen liên quan đến con đường L-Ara-4-N. Các đột biến này bao gồm mgrB (stop codon), paqP (I189F), pmrA (E57G), pmrB (A233T, G233R), pmrC (F27C, R319Q), pmrH (I100V, T283A, D285E), pmrI (L260I, A157T, A268S), pmrJ (I53V, L94I, V300I) và pmrK (R110W, I117V, H156Q). 
    Sự phân bố của các chủng K. pneumoniae kháng colistin là điều rất đáng quan tâm. Trong số sáu chủng K. pneumoniae kháng colistin, nghiên cứu đã xác định được hai loại ST (sequence type) khác nhau là ST16 và ST397. Bốn chủng K. pneumoniae kháng colistin (ND2.1, ND2.2, ND2.22 and ND2.27) thuộc dòng ST16 và hai chủng (ND2.13 và ND2.14) thuộc dòng ST397.
Nghiên cứu này đã ghi nhận nhiều đột biến gen liên quan sự biến đổi LPS liên quan tính kháng colistin. Các đột biến này bao gồm đột biến thay thế acid amin, im lặng hoặc đột biến mất. Loại đột biến được ghi nhận rất đa dạng. Điều này phản ánh một thực tế là các chủng vi khuẩn lâm sàng kháng colistin đã tăng cường đột biến để sinh tồn. Kết quả nghiên cứu nhấn mạnh rằng tính kháng colistin liên quan nhiều gen kháng. Tuy nhiên, vai trò quyết định tính kháng colistin của những đột biến được quan sát trong nghiên cứu này cần phải được xác nhận. Do đó, các nghiên cứu sâu hơn nên được tập trung vào xác định vai trò của các gen này trong các con đường liên quan sự biến đổi thành phần LPS tạo ra sự đề kháng với colistin.
2. NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN
Đề tài có một số kết quả mới nổi bật như sau:
-    Giải trình tự PasBio và phân tích plasmid đã xác nhận gen mcr-1 nằm trên plasmid pKP27-MCR1, 144,138-bp. Plasmid có cấu trúc transposon ISApl1_mcr-1_pap2_ ISApl1 và hai vùng đảo kháng ARG quan trọng về mặt lâm sàng.
-    Kết quả nghiên cứu của chúng tôi đã xác định khả năng chuyển gen ngang của plasmid pKP27-MCR1 giữa các vi khuẩn gram âm qua thí nghiệm tiếp hợp.
-    Nhiều đột biến đã được ghi nhận ở các gen liên quan đến kháng colistin, đặc biệt các gen liên quan đến con đường L-Ara-4-N. Các đột biến bao gồm đột biến gen mgrB (codon kết thúc), paqP (I189F), pmrA (E57G), pmrB (A233T, G233R), pmrC (F27C, R319Q), pmrH (I100V, T283A, D285E), pmrI (L260I, A157T, A268S), pmrJ (I53V, L94I, V300I) và pmrK (R110W, I117V, H156Q).
-    Nghiên cứu ghi nhận sự xuất hiện của chủng Klebsiella pneumoniae kháng colistin thuộc dòng quốc tế ST16 và ST397 trong một bệnh viện tại Việt Nam.
3. CÁC ỨNG DỤNG/ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HAY NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN BỎ NGỎ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU 
Kết quả của đề tài có thể được sử dụng để:
-     Phát hiện trong nghiên cứu càng gia tăng các vấn đề cần quan tâm vì sự xuất hiện gen mcr-1 kháng colistin ở chủng K. pneumoniae tạo carbapenemase.
-     Có sự gia tăng đáng báo động về tình trạng kháng colistin với phát hiện các đột biến mới ở gen liên quan tính kháng colistin trên nhiễm sắc thể như mgrB, pagP, pmrB và pmrK.
Qua quá trình nghiên cứu, chúng tôi thấy có một số vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu:
-    Cần có các nghiên cứu tiếp theo tập trung vào vai trò của gen mgrB (codon kết thúc) và pmrB (G233R) trong con đường liên quan biến đổi LPS gây kháng colistin.
-    Giải trính tự Illumina và Nanopore có thể áp dụng phân tích để theo dõi thường xuyên các tác nhân truyền nhiễm và tính kháng kháng sinh ở các bệnh viện tại Việt Nam.