Các nghiên cứu so sánh và thực nghiệm về sự biến đổi của các gen PB2, PB1 và PA, liên quan đến gia tăng độc lực và lây truyền của virus từ gia cầm sang động vật có vú và người cho thấy, có nhiều vị trí thay đổi amino acid trong các protein PB2, PB1 và PA của virus cúm A/H5N1, làm tăng khả năng nhân lên của virus ở tế bào nuôi cấy có nguồn gốc của người và chuột (Bảng 1.5) [51], [91].
Bên cạnh đó, các kết quả nghiên cứu phân tích và so sánh đặc tính di truyền các gen PB2, PB1 và PA trong hệ gen giữa các chủng virus cúm A/H5N1, phân lập từ người, chim hoang dã và gia cầm bệnh từ năm 1996 đến nay, cho thấy:
- Các gen PB2, PB1 và PA của virus cúm A/H5N1, bên cạnh sự thu nhận cùng với các gen NP, M và NS từ nguồn gen nhiều virus cúm A khác nhau, qua tái tổ hợp hình thành genotype, cũng xuất hiện các đột biến liên quan biểu hiện độc lực cao của virus lưu hành gây bệnh dịch ở các loài vật chủ (Bảng 1.5) [12], [60], [88], [92].
Bảng 1.5. Các vị trí thay đổi amino acid ở 3 protein PB2, PB1 và PA, liên quan đến độc lực và thích nghi lây truyền của virus cúm A/H5N1 trên người [51], [91]
Ghi chú: Các chữ cái biểu thị kí hiệu quốc tế tên của các amino acid. A: Alanin; L: Leucin; D: Aspartic acid; E: Glutamic acid; K: Lysin; N: Asparagin; S: Serin; T: Threonin; V: Valin; M: Methionin; R: Arginin; I: Isoleucin; Y: Tyrosin; H: Histidin; Q: Glutamin.
- Hệ gen của virus cúm A/H5N1 lưu hành gây bệnh dịch hiện nay, có sự bảo tồn các amino acid: alanin tại vị trí 199 (A199) trong protein PB2, methionin tại vị trí 317 (M317) trong protein PB1, serin tại vị trí 66 (S66) trong protein PB1-F2 và threonin vị trí 552 (T552) trong protein PA, liên quan đến biểu hiện độc lực thấp và thích nghi lây truyền của virus ở gia cầm (Bảng 1.5) [30], [42], [91], [93].
- Hầu hết các chủng virus cúm A/H5N1 phân lập trên gia cầm và người bệnh từ năm 2003 - 2008, đều có chứa gen PB2 biểu hiện protein PB2 bảo tồn glutamic acid (E) tại vị trí 627 (E627) cùng với aspartic acid (D) tại vị trí 701 (D701), liên quan đến
Protein Vị trí Virus thđộc lực
ấp
Virus độc lực
cao Tài liệu tham khảo
158 E G [60] 199 A S [93] 318 R K [93] 355 R/Q K [97], [93] 504 I V [57] 508 Q R [93] 627 E K [66], [93], [98] 675 I L [93] 683 A T [93] 701 D N [13], [58], [99], [21] PB2 714 S R [13] 13 L P [13] 171 V M [97], [93] 198 R K [93] 317 M/V I [97], [93] 678 S N [13] PB1 436 H Y [28] PB1-F2 66 N S [30] 127 V I [100] 224 P S [101] 383 D N [101] 336 L M [100] 515 S T [28] 550 I L [57] 552 T S [42] PA 615 N K [13]
biểu hiện thích nghi lây truyền của virus ở gia cầm [21], [91], [94], [95], [96]. Các biến chủng virus A/H5N1 clade 2.3.2.1, được phát hiện gây bệnh ở chim hoang dã tại Thanh Hải năm 2009 và xâm nhiễm gây tử vong ở người tại Hồ Bắc (Trung Quốc) năm 2010, vẫn có sự bảo tồn glutamic acid E627 trong protein PB2 [58], [70].
- Đặc biệt, hệ gen của các chủng virus cúm A/H5N1 phân lập trên người bệnh từ năm 2003 đến nay, đều chứa 3 gen PB2, PB1 và PA có sự tương đồng cao với các gen tương ứng, của các chủng virus phân lập trên chim hoang dã và gia cầm bệnh cùng thời gian [12], [60], [76], [92]. Ngoài ra, đột biến thay đổi E627K trong protein PB2, một yếu tố quan trọng liên quan đến khả năng thích ứng nhân lên của virus cúm A/H5N1 ở động vật có vú và người, đã được phát hiện ngay ở chủng A/HK/156/97(H5N1) – chủng virus đầu tiên xâm nhiễm gây bệnh trên người năm 1997 [98]. Đột biến này cũng được phát hiện ở một số chủng virus cúm A/H5N1 clade 1 và 2.1 thuộc genotype Z phân lập trên người bệnh các năm 2003 – 2005, cùng với các chủng virus clade 2.2 phân lập ở chim hoang dã năm 2005 [22], [66], [76], [82], [94], [95], [96].
Như vậy, các gen PB2, PB1 và PA tồn tại trong 3 genotype tái tổ hợp Z, V và G của hệ gen virus cúm A/H5N1, lưu hành gây bệnh dịch phổ biến ở gia cầm và xâm nhiễm gây bệnh trên người hiện nay, đang bảo tồn các đặc tính giúp virus thích nghi lây truyền ổn định ở gia cầm. Đồng thời, các gen kể trên của các chủng virus cúm A/H5N1 phân lập trên người bệnh có sự tương đồng cao và có nguồn gốc từ các chủng virus ở gia cầm xâm nhập trực tiếp sang người. Sự xuất hiện đột biến E627K trong protein PB2 của một số chủng virus phân lập trên người bệnh, cho thấy virus cúm A/H5N1 đang có sự biến đổi theo xu hướng thích ứng chuyển nhiễm sang người trong tương lai.