Ứng dụng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới để xác định vi khuẩn đa kháng thuốc gây nhiễm khuẩn bệnh viện

Kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới (WGS) giúp xác định sơ bộ trình tự bộ gen của vi khuẩn trong vòng 1 đến 2 ngày kể từ khi vi khuẩn được phân lập với giá thành hợp lý, phù hợp với thực hành lâm sàng, giúp xác định được đường lây truyền của các vi khuẩn trong bệnh viện. Những ưu điểm vượt trội của giải trình tự gen thế hệ mới so với kỹ thuật giải trình tự trước đây làm cho nó trở thành phương pháp có tiềm năng mạnh mẽ trong nghiên cứu dịch tễ học các bệnh truyền nhiễm. Mặc dù còn khó khăn, thách thức nhưng các nhà khoa học đều tin rằng việc nhanh chóng giải trình tự được toàn bộ bộ gen của vi sinh vật sẽ làm biến đổi ngành vi sinh lâm sàng và điều tra dịch tễ trong một tương lai không xa. Chính vì vậy, nhóm nghiên cứu tại Bệnh viện Bệnh nhiệt đới trung ương do GS. TS. Nguyễn Văn Kính làn chủ nhiệm, đã thực hiện đề tài: “Ứng dụng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới để xác định vi khuẩn đa kháng thuốc (MDRO) gây nhiễm khuẩn bệnh viện (NKBV)”.

Đề tài nhằm thực hiện 2 mục tiêu sau: xác định trình tự bộ gen của các loại vi khuẩn đa kháng thuốc gây nhiễm khuẩn bệnh viện bằng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới; phân tích đặc điểm bộ gen của các loại vi khuẩn đa kháng thuốc và mối liên quan đến nhiễm khuẩn bệnh viện trong thời gian từ năm 2016 đến năm 2020.

Sau 4 năm nghiên cứu, đề tài đã rút ra một số kết luận như sau:

- Đa số bệnh nhân trên 50 tuổi, được chuyển đến từ các bệnh viện khác và bệnh lý nền thường gặp là tim mạch, đái tháo đường và nghiện rượu. Hầu hết bệnh nhân không sử dụng kháng sinh trong vòng 90 ngày tính đến thời điểm khởi phát nhưng khoảng ¼ bệnh nhân tại bệnh viện Bạch Mai và ½ bệnh nhân tại bệnh viện Nhiệt đới Trung ương có sử dụng kháng sinh từ sau khi khởi phát đến trước khi nhập viện hiện tại.

- Các biểu hiện lâm sàng thường gặp nhất tại thời điểm vào viện là suy hô hấp, rối loạn ý thức và tụt huyết áp.

- Các thủ thuật được can thiệp nhiều nhất trong quá trình nằm viện là đặt sonde dạ dày, sonde tiểu, thở máy và đặt catheter tĩnh mạch trung tâm - Đa phần bệnh nhân có bệnh thuyên giảm và được chuyển tuyến dưới.

- Nhóm nghiên cứu đã tiến hành một nghiên cứu tiến cứu lớn nhất từ trước đến nay ở Việt Nam về MDRO tại 2 ICU ở Hà Nội. Bằng cách sử dụng WGS, chúng tôi đã thu thập bệnh phẩm, nuôi cấy và giải trình tự toàn bộ bộ gen của các vi khuẩn này. Nhóm nghiên cứu tập trung phân tích K. pneumoniae, A. baumannii và E. coli vì đây là những loài được phân lập phổ biến nhất từ cả hai ICU và được Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) chỉ định là tác nhân gây bệnh “ưu tiên quan trọng”. 

- Nhóm nghiên cứu đã xác định trình tự bộ gen của 4142 vi khuẩn đa kháng thuốc gây nhiễm khuẩn bệnh viện từ 406 bệnh nhân bằng kỹ thuật giải trình tự gen thế hệ mới.

Đặc điểm bộ gen của các loại vi khuẩn đa kháng thuốc và mối liên quan đến nhiễm khuẩn bệnh viện cũng đã được phân tích trên 3 chủng chính quan trọng là K. pneumoniae, A. baumannii và E. coli.

Phân tích phát sinh loài cho thấy sự lưu hành cục bộ các chủng K. pneumoniae và A. baumannii. Ngược lại, phân tích các chủng E. coli cho thấy sự đa dạng di truyền của các chủng phân lập được. Sự đa dạng này cũng được ghi nhận trên toàn cầu trong suốt quá trình phát sinh loài của E. coli. Gần như tất cả các chủng phân lập được trong nghiên cứu này được đặc trưng là MDR, dựa trên sự hiện diện của nhiều gen kháng kháng sinh. Loại duy nhất mà nhóm nghiên cứu không thấy sự kháng thuốc trên diện rộng là colistin, được ghi nhận là gen mcr.

Phần lớn các chủng E. coli và hơn một nửa K. pneumoniae được phân lập từ các mẫu phân là vi khuẩn đa kháng. Nhóm nghiên cứu cũng tìm thấy bằng chứng cho thấy đường lây truyền gần đây liên quan đến nhiều bệnh nhân. Cùng với bằng chứng về sự lây truyền xảy ra ở bệnh nhân ICU trong cùng một khu vực, chúng tôi cũng xác định các cụm liên quan đến bệnh nhân từ cả hai ICU bệnh viện. Điều này thật đáng ngạc nhiên vì bệnh nhân thường không được chuyển giữa hai ICU. Điều này cũng cho thấy rằng đường lây truyền có thể xảy ra bên ngoài ICU, ví dụ: ở cộng đồng, bệnh viện tuyến huyện hoặc bệnh viện tuyến tỉnh trước khi chuyển bệnh nhân đến ICU.

Kết quả nghiên cứu sẽ mang lại lợi ích cho cộng đồng khoa học và được sử dụng để cung cấp thông tin thêm cho các quy trình kiểm soát nhiễm khuẩn nhằm kiểm soát MDRO trong các cơ sở y tế Việt Nam, cũng như để giám sát MDRO có hệ thống nhằm phát triển các hướng dẫn và chính sách y tế công cộng quốc gia nhằm quản lý các sinh vật này.

Có thể tìm đọc toàn văn Báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 20111/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.