Đánh giá các gen biểu hiện và xác định một số chỉ thị phân tử của các chủng Salmonella gây bệnh và đa kháng thuốc phân lập được từ thịt bán lẻ ở Hà Nội

Từ năm 2016 đến năm 2020, GS. TS. Nghiêm Ngọc Minh đã phối hợp với các cộng sự tại Viện Nghiên cứu hệ gen để thực hiện đề tài: “Đánh giá các gen biểu hiện và xác định một số chỉ thị phân tử của các chủng Salmonella gây bệnh và đa kháng thuốc phân lập được từ thịt bán lẻ ở Hà Nội”.

Đề tài hướng đến các mục tiêu xác định mức độ ô nhiễm của vi khuẩn Salmonella spp. trong các mẫu thịt (bao gồm thịt lợn, thịt bò, thịt gà) đang lưu hành trên thị trường Hà Nội. Phân loại và định typ các chủng vi khuẩn Salmonella gây bệnh cho con người (bao gồm các chủng vi khuẩn Salmonella gây tiêu chảy, gây ngộ độc thực phẩm). Đồng thời đánh giá khả năng kháng các loại kháng sinh đang được dùng phổ biến trong điều trị của các chủng vi khuẩn này. Xác định toàn bộ hệ gen biểu hiện của vi khuẩn, đặc biệt phân tích một số nhóm gen chỉ thị phân tử trong đó có nhóm gen quy định tính kháng thuốc của vi khuẩn Salmonella. Phân tích và so sánh nhằm xác định chắc chắn khả năng biểu hiện của các gen chỉ thị phân tử được lựa chọn bằng kỹ thuật PCR.

Một số kết quả nổi bật của đề tài nghiên cứu:

- Đã nuôi cấy, phân lập và định typ được các chủng vi khuẩn Salmonella từ các mẫu thịt bò, thịt lợn, và thịt gà bán lẻ thu tại các chợ trên địa bàn Hà Nội. Kết quả cho thấy 7 chủng Salmonella đã xác định được serotype, bao gồm Salmonella Meleagridis, Warragul, Derby, Indiana, Give, Rissen, Typhimurium. Trong đó các chủng Salmonella phân lập được từ mẫu thịt lợn là Salmonella Typhimurium, Meleagridis, Give, Derby, Warragul, từ mẫu thịt gà gồm chủng Salmonella Typhimurium, Rissen, Indiana, Warragul, riêng mẫu thịt bò chỉ phân lập được chủng Salmonella Typhimurium.

- Giải trình tự toàn bộ hệ gen biểu hiện của 7 chủng vi khuẩn Salmonella đa kháng thuốc bằng kỹ thuật giải trình tự thế hệ mới Next Generation Sequencing (NGS).

- Lắp ráp, chú giải và phân tích hệ gen biểu hiện của 4 chủng vi khuẩn Salmonella đa kháng thuốc (3 chủng vi khuẩn Salmonella Typhimurium được gộp lại thành một nhóm trong quá trình phân tích) bằng các phần mềm tin sinh và máy tính hiệu năng cao. Từ kết quả lắp ráp và chú giải hệ gen biểu hiện của 4 chủng vi khuẩn Salmonella đa kháng thuốc được phân lập từ thịt tươi sống ở Hà Nội cho thấy, chủng Salmonella Indiana có 5065 gene; Salmonella Derby có 5258 gene; Salmonella Give có 5221 gene; và Salmonella Typhimurium có 5456 gene. Trong đó chủ yếu là các gene liên quan đến protein-coding (từ 4776 đến 4903 gene), gene tNA (từ 207 đến 224 gene), nhóm gene chưa rõ chức năng (gene pseudogene), và xuất hiện thấp nhất là các nhóm gene khác (rRNA, ncRNA, antisense RNA, SPR-RNA…). Mức độ xuất hiện của các gene trong quá trình phân tích được chia thành các nhóm xuất hiện >1000 lần hoặc hoặc nhóm xuất hiện <1000 lần là có sự chênh lệch giữa các chủng Salmonella.

- Phân tích các nhóm gen đa kháng thuốc, các gen liên quan đến tính kháng thuốc (như gen độc, gen đích thuốc) bằng các chương trình tin sinh. Kết quả cho thấy tất cả 4 chủng có 6 nhóm gen chung với tổng 495 gen.

- Đánh giá lại mức độ biểu hiện của các nhóm gen được dự đoán bằng chương trình tin sinh trên các chủng Salmonella phân lập được. Từ kết quả phân tích tin sinh, nhóm nghiên cứu lựa chọn 2 nhóm gen chính và quan trọng xuất hiện trong các chủng vi khuẩn Salmonella đa kháng thuốc phân lập được trên thực phẩm thịt tươi sống ở Hà Nội, bao gồm các gen kháng kháng sinh và gen độc lực để kiểm tra mức độ biểu hiện thực tế của các gen này trên các chủng vi khuẩn so với kết quả giải trình tự bằng phương pháp RT-PCR. Các kết quả kiểm tra biểu hiện gen bằng kỹ thuật RT-PCR cho thấy có sự tương đồng giữa kết quả phân tích giải trình tự và sự có mặt của các nhóm gen này trong các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc. Đây là điều đáng báo động với cộng đồng về việc lạm dụng và sử dụng tràn lan thuốc kháng sinh với các mục đích khác nhau trong chăn nuôi, trong điều trị bệnh cho người và động vật, đã làm xuất hiện các chủng vi khuẩn đa kháng thuốc, và đáng lo ngại là các chủng vi khuẩn này có mang các gen kháng thuốc và các gen gây độc. Việc truyền ngang các gen này cho các chủng vi khuẩn gây bệnh khác luôn luôn xảy ra trong thực tế, điều đó làm xuất hiện các “siêu” vi khuẩn có thể kháng mọi loại kháng sinh mà con người hiện có, và cuộc chiến giữa kháng sinh điều trị bệnh và các chủng vi khuẩn gây bệnh sẽ không bao giờ có hồi kết. Để đảm bảo sức khỏe cho cộng đồng, cần cung cấp thông tin đẩy đủ về các chủng vi khuẩn đa kháng kháng sinh, có các cơ chế dự phòng, kiểm soát bệnh tật cũng như kiểm soát ô nhiễm thực phẩm và quy định sử dụng kháng sinh trong điều trị và chăn nuôi.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 17075/2020) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.