nghiên cứu chế tạo bộ sinh phẩm phát hiện hiv bằng dot blot với các protein gp120, gp41, p24 tái tổ hợp

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
………… o0o…………



NGUYỄN QUANG ANH






NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ SINH PHẨM PHÁT
HIỆN HIV BẰNG DOT BLOT VỚI CÁC PROTEIN
GP120, GP41, P24 TÁI TỔ HỢP







LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC

Hà Nội – 2010
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
VIỆN SINH THÁI VÀ TÀI NGUYÊN SINH VẬT
………… o0o…………



NGUYỄN QUANG ANH






NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ SINH PHẨM PHÁT
HIỆN HIV BẰNG DOT BLOT VỚI CÁC PROTEIN
GP120, GP41, P24 TÁI TỔ HỢP

LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC










Hà Nội – 2010
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 1
MỤC LỤC
CHƢƠNG I TỔ NG QUAN
Mở đầ u
1.1 Tnh hnh nhim HIV/AIDS trên thế giớ i
1.1.1 Lch s qu trnh pht hin HIV/AIDS.
1.1.2 Tnh hnh nhim HIV/AIDS trên thế giớ i.

1.2 Tnh hnh nhim HIV/AIDS và nghiên cƣ́ u HIV ở Vit Nam.
1.3 Đc đim của HIV
1.3.1 Giớ i thiệ u chung.
1.3.2 Đc đim hnh thi cấu trc HIV
1.4 Phân loạ i HIV.
1.4.1 HIV-1
1.4.2 HIV-2
1.5 Đc đim sinh vật hc của HIV.
1.6 Nguồ n truyề n nhiễ m và đố i tƣợ ng cả m thụ HIV.
1.7 Cc phƣơng thc lây truyn của HIV
1.8 Sƣ̣ xâm nhậ p tế bà o và nhân lên củ a HIV.
1.9 Đá p ƣ́ ng miễ n dị ch củ a cơ thể khi nhiễ m HIV/AIDS.
1.9.1 Nhƣ̃ ng thay đổ i miễ n dị ch khi nhiễ m HIV.
1.9.2 Suy giả m miễ n dị ch do nhiễ m HIV.
1.9.3 Diễ n biế n huyế t thanh ngƣờ i nhiễ m HIV/AIDS.
1.10 Cc k thuật pht hin HIV trong cơ th.
1.10.1 Pht hin trc tiếp s c mt của HIV.
1.10.2 Pht hin khng nguyên của HIV.
1.10.3 Cc k thuật sinh hc phân t trong xt nghim HIV.
1.10.4 Pht hin gin tiếp s c mt của HIV.
1.10.5 Cc b sinh phm chn đon HIV.
1.10.6 Nghiên cƣ́ u cá c protein tá i tổ hợ p để tạ o kit chẩ n đoá n.
1.11 Điề u trị HIV/AIDS

CHƢƠNG II ĐỐ I TƢỢ NG, VẬ T LIỆ U VÀ PHƢƠNG PHÁ P NGHIÊN CƢ́ U
2.1 Đối tƣợng, vậ t liệ u.
2.1.1 Đối tƣợng.
2.1.2 Cc sinh phm
2.1.3 Ha chất vật liệ u
2.1.4 Dung dịch và môi trƣờ ng

3
5
5
7
8
10
10
10
15
15
18
18
19
19
20
23
23
24
26
28
28
29
30
31
34
35
37

40

40
40
40
40
40
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 2
2.1.5 Thiế t bị và má y mó c
2.2 Phƣơng phá p nghiên cƣ́ u
2.2.1 Phƣơng phá p điệ n di trên gel và polyacrylamide.
2.2.2 Phƣơng phá p biể u hiệ n protein tá i tổ hợ p trong E. coli chủ ng BL21.
2.2.3 Tinh chế protein dung hợ p bằ ng cộ t Probond Nikel Resin.
2.2.4 Phƣơng phá p Western blot
2.2.5 Định lƣợ ng protein bằ ng phƣơng phá p Bradford
2.2.6 Nuôi cấ y biể u hiệ n và thu nhậ n protein tá i tổ hợ p gp120
2.2.7 Nuôi cấ y biể u hiệ n và thu nhậ n protein tá i tổ hợ p gp41
2.2.8 Nuôi cấ y biể u hiệ n và thu nhậ n protein tá i tổ hợ p p24.
2.2.9 Phƣơng phá p chế tạ o bộ kit dot blot chẩ n đoá n HIV
CHƢƠNG III KẾ T QUẢ ĐẠ T ĐƢỢ C
3.1 Biể u hiệ n protein tá i tổ hợ p gp120.
3.2 Tinh chế protein tá i tổ hợ p.
3.3 Nghiên cƣ́ u khả năng phả n ƣ́ ng gp120 ti t hợp vi khng th khng
HIV trong huyế t thanh bệ nh nhân HIV bằ ng western blot.

3.4 Kế t quả biể u hiệ n, tinh sạ ch gp41 của HIV-1 phân type CRF01_AE.
3.4.1 Tố i ƣu hó a điề u kiệ n biể u hiệ n và xá c định trạ ng thá i gp41 ti t hợp.
3.4.2 Tinh sạ ch gp41 ti t hợp
3.5 Kiể m tra khả năng phá t hiệ n khá ng thể khá ng HIV trong huyế t thanh
bệ nh nhân bằ ng western blot.
3.6 Biể u hiệ n và tinh sạ ch protein p24
3.7 Pht hin khng th trong huyết thanh bệ nh nhân.
3.8 Kế t quả nghiên cƣ́ u chế tạ o bộ kit dot blot chẩ n đoá n HIV.
KẾ T LUẬ N
KIẾ N NGHỊ
PHỤ LỤC
44
45
45
46
47
50
50
53
53
54
55
57
57
58

59
61
61
62

65
66
66
66
68
75
77

TI LIU THAM KHO

87




Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 3
MỞ ĐẦU
Hơn hai thập kỷ qua, nhân loại phải đƣơng đầu vi đại dch HIV/AIDS nguy
him, có tốc đ lây truyn cao, chƣa c vacxin phòng bnh và chƣa c thuốc điu tr
đc hiu. HIV/AIDS không chỉ là nguyên nhân cƣp đi hàng triu sinh mạng trên thế
gii mà còn là him ha tc đng nghiêm trng đến mi khía cạnh của đời sống xã

hi làm ảnh hƣởng ti kinh tế, văn ho, xã hi, nòi giống của mỗi quốc gia. Theo báo
cáo của T chc phòng chống AIDS của Liên Hợp Quốc (UNAIDS) và T chc Y tế
thế gii (WHO), đến năm 2008 trên thế gii có 33,4 triu ngƣời đang sống chung vi
HIV, mỗi năm c 2,7 triu ngƣời nhim mi và 2 triu ngƣời t vong do AIDS. Tại
Vit Nam, từ khi ca nhim đầu tiên đƣợc thông bo vào năm 1990 ở thành phố Hồ
Chí Minh, số lƣợng ngƣời nhim HIV đang ngày càng tăng lên. Tính đên 31/3/2009,
toàn quốc c 144.483 ngƣời nhim HIV, 30.996 ngƣời đã chuyn sang giai đoạn
AIDS còn sống, 42.447 ngƣời đã t vong vì AIDS .
Có hai type HIV gây bnh ở ngƣời là HIV-1 và HIV-2. Tuy nhiên, HIV-2 chỉ
lƣu hành ở châu Phi, còn HIV-1 th lƣu hành rng rãi và gây bnh chủ yếu ở tất cả các
châu lục. Da vào s biến đi v gen của HIV-1, ngƣời ta chia HIV-1 ra thành 3
nhóm M, N và O. Các nhóm này có th đƣợc chia ra thành các phân type, mỗi
phân type lại có phân vùng đa lý khác nhau. Ngoài các phân type, các th tái t hợp
giữa các phân type (CRF) cũng đang xuất hin ngày càng nhiu và làm cho vic
nghiên cu v HIV-1 ngày càng trở nên phc tạp và kh khăn [41].
Hiu đƣợc s lƣu hành của cc phân type HIV cũng nhƣ cc th tái t hợp của
chúng ở mỗi vùng đa lý khác nhau không chỉ c ý ngha quyết đnh cho vic nghiên
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 4
cu và trin khai vắc xin phòng chống HIV mà còn có giá tr trong sản xuất kit chn
đon thích hợp cho từng vùng.
Các công trình nghiên cu v HIV có s phân bit ƣu tiên theo đa lý các
nƣc giàu nghèo. Phân type C xuất hin chủ yếu tại châu Phi, châu Á và phân type

CRF01_AE lƣu hành chủ yếu tại cc nƣc khu vc Đông Nam Á, tuy nhiên hầu hết
các nghiên cu v HIV hin nay đu tập trung vào phân type B, v phân type này lƣu
hành chủ yếu ở cc nƣc phát trin.
Nghiên cu đ biết rõ hơn v đc tính di truyn và kháng nguyên của các phân
typ HIV lƣu hành chủ yếu ở Vit Nam từ đ chế tạo các b kit chn đon huyết thanh
hc c đ nhạy và đ đc hiu cao trên cơ sở các kháng nguyên tái t hợp GP120,
GP41 và P24 biu hin từ cc phân typ HIV lƣu hành ở Vit nam là mục tiêu của đ
tài “Nghiên cu chế tạo b sinh phm phát hin HIV bằng dot blot vi các protein
GP120, Gp41 và P24 tái t hợp”
Đ tài đƣợc đt ra vi các mục tiêu cụ th sau:
- Tạo ra đƣợc các kháng nguyên GP120, GP41, P24 c đ tinh sạch, đ đc hiu
đảm bảo cho chế tạo kit chn đon.
- Xây dng đƣợc quy trình công ngh sản xuất b kit chn đon HIV bằng dot
blot,đ đc hiu cao có th s dụng cho chn đon HIV.




Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 5


CHƢƠNG I

TỔNG QUAN
1.1. TÌNH HÌNH NHIỄM HIV/AIDS TRÊN THẾ GIỚI
1.1.1. Lịch sử quá trình phát hiện HIV/AIDS
Quá trình din biến HIV/AIDS trên thế gii chia 3 giai đoạn [21].
- Thời kỳ “yên lng” 1970-1981.
HIV đã bắt đầu xuất hin âm thầm từ những năm 70 của thế kỷ XX. Ngƣời ta đã tm
thấy kháng th (KT) kháng HIV trong các mẫu mu đƣợc bảo quản ở Zaire (1959) và
ở M (1970).
- Thời kỳ phát hin virus 1981-1985.
Ở thời kỳ này, các nhà khoa hc đã phân lập đƣợc virus, xc đnh đƣợc phƣơng thc
truyn bnh và phát trin các k thuật phát hin virus.
+ Năm 1981, Trung tâm kim soát và phòng ngừa bnh tật Hoa Kỳ (CDC) đã xc
đnh đƣợc những bnh nhân mắc hi chng suy giảm min dch mắc phải (AIDS) đầu
tiên trên thế gii da trên s phát hin và mô tả bnh của bác s Michạel Gottlieb v
5 thanh niên đồng tính luyến ái b viêm phi nng do Pneumocystis carinii ở Los
Angeles và 226 nam thanh niên đồng tính luyến ái mắc ung thƣ da Sarcoma Kaposi.
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 6
Điu đc bit là ở những bnh nhân này đu có s suy giảm nng n h thống min
dch, v cả số lƣợng và chc năng của tế bào min dch, quan trng nhất là s giảm tế
bào TCD4.
+ Năm 1982, nhiu nơi đã công bố căn bnh tƣơng t nhƣ trên ở các bnh nhân phải
truyn máu nhiu lần, ở cc đối tƣợng nghin chích ma tuý, ở những ngƣời mẹ và đa

con do h đẻ ra.
Cuối 1982, da trên những trƣờng hợp AIDS đầu tiên đƣợc thông bo, CDC đã đƣa ra
tiêu chun đầu tiên v các triu chng lâm sàng chn đon bnh AIDS khi chƣa c
phƣơng php xt nghim căn nguyên.
+ Năm 1985, Hi ngh danh pháp quốc tế đã thống nhất gi tên các virus LAV
(Lymphodenopathy Associated Virus), HTLV III (Human T Lymphotropic Virus III),
ARV (AIDS Related Virus) là virus gây suy giảm min dch ở ngƣời (Human
Immunodefiency Virus- HIV).
+ Năm1984-1985, đã xc đnh k thuật phát hin KT kháng HTLV III và chun hoá
b sinh phm phát hin KT kháng HIV bằng k thuật min dch hấp phụ enzym
ELISA đ sàng lc máu và phát hin lâm sàng
- Thời kỳ 1985- nay: Đây là thời kỳ toàn thế gii chống AIDS.
+ Năm 1987, th nghim lâm sàng đầu tiên vi AZT (Azidothymidine) nhƣ mt
thuốc chống Retrovirus.
+ Năm 1989, đƣa ra cc hƣng dẫn điu tr bằng AZT cho những ngƣời nhim HIV
và bnh nhân AIDS trên cơ sở số lƣợng tế bào TCD4 của ngƣời bnh.
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 7
+ Năm 1993, CDC đƣa ra tiêu chun đ xc đnh bnh AIDS.

Luậ n văn cao họ cK12

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 8
1.1.2. Tình hình nhiễm HIV/AIDS trên thế giới
Đại dch HIV/AIDS tuy xuất hin chƣa lâu, mi bắt đầu vào những năm 70-80
của thế kỷ XX nhƣng đã nhanh chng lan tràn trên toàn cầu, tấn công mi đối tƣợng
không phân bit la tui, ngh nghip, đa v xã hi nhƣ phụ nữ, trẻ em, thanh niên,
ngƣời có tui, ngƣời đồng tính luyến i, ngƣời nghin chích ma tuý. Dch liên tục
phát trin v cả không gian và thời gian trở thành đại dch nguy him. Đại dch này
gồm nhiu vụ dch xảy ra ở từng nƣc, từng lục đa, c phƣơng thc lây truyn, biu
hin lâm sàng đc trƣng riêng phụ thuc vào nguồn gốc virus, đối tƣợng nhim, điu
kin kinh tế xã hi và tập quán từng nƣc. Ban đầu xuất hin, dch chủ yếu xảy ra tại
cc nƣc công nghip phát trin ở Bắc M, Úc, và Tây Âu, tại các thành phố ln, ở
những ngƣời đồng tính luyến i và ngƣời nghin chích ma tuý. Từ đ, dch lan tràn
khắp cc nƣc, gây tác hại to ln tại châu Phi, vùng Caribe vi số lƣợng ngƣời nhim
HIV rất cao. Đến nay, khu vc Nam phi vẫn là vùng có số lƣợng bnh nhân cao nhất
trên thế gii và riêng tại khu vc Sahara đã c ti 25,8 triu ngƣời nhim HIV, chiếm
64% tng số ngƣời nhim HIV trên thế gii.
Ở Châu Á, dch HIV/AIDS đến mun bắt đầu từ cuối những năm 80 của thế kỷ
XX nhƣng pht trin rất nhanh vi phƣơng thc lây truyn đa dạng phản nh tính đa
dạng v xã hi, kinh tế và văn ho.Theo d đon của WHO, đại dch HIV/AIDS sẽ có
xu thế dch chuyn v Châu Á mà đim nóng là Thái lan, Ấn Đ, Campuchia và
Indonesia.Vì vậy cần phải c cc chƣơng trnh khống chế và d phòng HIV/AIDS kp
thời, mạnh mẽ. Mt tình trạng đng bo đng khi 70% ngƣời dân Ontania trên đảo
Bomeo, Indonesia kết quả xét nghim HIV dƣơng tính.

Luậ n văn cao họ cK12

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 9
1.2. TÌNH HÌNH NHIỄM HIV/AIDS VÀ NGHIÊN CỨU HIV Ở VIỆT NAM
Ở Vit Nam, dch HIV/AIDS đến mun hơn cc quốc gia khc nhƣng đang trở
thành mt trong những nguyên nhân chính gây t vong cho cng đồng.
K từ trƣờng hợp nhim HIV đầu tiên đƣợc phát hin thng 12/1990, đến tháng
12/1992 mi chỉ c thêm 11 trƣờng hợp b nhim HIV nhƣng đến tháng 06/1999, toàn
quốc đã c 13.623 trƣờng hợp nhim HIV, 2.532 bnh nhân AIDS và 1.320 ngƣời đã
t vong vì AIDS. Theo thống kê của Uỷ ban Quốc gia phòng chống AIDS, tính đến
cuối tháng 7/2007, toàn quốc c 123.775 ngƣời nhim HIV, 26.214 bnh nhân AIDS
và 38.648 ngƣời đã t vong [1].
Ban đầu, dch chỉ có ở thành phố Hồ Chí Minh, đến thng 6/1995 đã c 34/53 tỉnh
thành bo co c ngƣời nhim HIV/AIDS và hin nay, tất cả các tỉnh thành trên cả
nƣc đu c ngƣời nhim HIV/AIDS. Dch liên tục lan rng ra cc xã, phƣờng vi
95% số huyn, 49% số xã c ngƣời nhim HIV/AIDS và mỗi năm c trên 10.000
trƣờng hợp nhim mi [26].
Phƣơng thc lây truyn HIV ở nƣc ta chủ yếu là qua đƣờng tình dục và tiêm chích
ma tuý. S gia tăng của dch HIV/AIDS ở đối tƣợng nghin chích ma tuý tại Vit
Nam là điu thc s đng quan tâm v số ngƣời s dụng ma tuý ngày càng có chiu
hƣng gia tăng vi mc đ khó kim soát. Theo Cục phòng chống t nạn xã hi, hin
nay, nƣc ta có khoảng 185.000 đến 200.000 ngƣời nghin ma tuý, điu này nhấn
mạnh nguy cơ tăng tỷ l nhim HIV ở đối tƣợng nghin chích ma tuý cũng nhƣ nguy
cơ lan truyn từ ngƣời tiêm chích ma tuý sang các nhóm khác trong cng đồng. Bên
cạnh đ, hnh thc lây nhim HIV qua đƣờng tình dục cũng đang c dấu hiu gia

tăng. Theo thống kê của B Y tế, từ năm 1994-2002, tỷ l nhim HIV trong nhóm gái
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 10
mại dâm đã tăng gấp 10 lần (từ 0,6% lên đến 6%) [8]. Tình hình lây nhim HIV ngày
càng trở nên phc tạp bởi s lây lan giữa hai nhm đối tƣợng c nguy cơ cao này.
Các công trình nghiên cu v HIV ở Vit Nam thuc nhiu lnh vc khác nhau,
nhƣng c lẽ tập trung nhiu vào vic thống kê v tình hình nhim HIV tại cc cơ sở
điu tr và tại cc đa phƣơng khc nhau [17], [27], [22]. Ngoài ra cc công bố v dch
t hc, đc đim lâm sàng của các bnh nhân nhim HIV/AIDS đến điu tr tại các
bnh vin cũng đƣợc đ cập nhiu [25], [10], [16]. Nghiên cu v s kháng thuốc của
HIV cũng đƣợc đc bit quan tâm trong những năm gần đây [14]. Dch t hc phân t
của HIV lƣu hành ở Vit Nam và cc phƣơng php sinh hc phân t trong chn đon,
phát hin, đnh loại HIV cũng đƣợc quan tâm và đƣa vào ng dụng tại Vit Nam [1],
[15], [11], [23]. Các kit chn đon HIV hin nay chủ yếu vẫn là nhập của nƣc ngoài.
Ở trong nƣc đã c mt số cơ sở sản xuất đƣợc kit chn đon và đnh lƣợng HIV
bằng k thuật PCR nhƣ thuốc th đnh lƣợng HIV của Công Ty Nam Khoa [10].
Trong khuôn kh của đ tài KC.10.08/06-10, Phan Tuấn Ngha và cs đã tạo ra đƣợc
b kit Multiplex RT-PCR phát hin đồng thời HBV, HCV and HIV trong các mẫu
máu. Tuy nhiên, tất cả các kit chn đon huyết thanh hc phát hin kháng th kháng
HIV trên cơ sở các kháng nguyên của HIV, hin tại chúng ta vẫn phải nhập ngoại. Đ
xây dng đƣợc panel chun cho tất cả các kit nhập ngoại thì không phải là điu d
dàng. Theo chúng tôi các Hãng trên thế gii không cho biết các kit của h đƣợc chế
tạo từ phân typ nào, do đ đnh gi đ nhạy và đ đc hiu khi phát hin kháng th

kháng các chủng HIV lƣu hành trong nƣc cần phải tiếp tục đƣợc thc hin đ xây
dng đƣợc panel chun trong chn đon HIV.

Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 11
1.3. ĐẶC ĐIỂM CỦA HIV
1.3.1 Giới thiệu chung
HIV là virus gây AIDS ở ngƣời, thuc nhóm Lentivirus h Retroviridae vì vậy HIV
có những đc đim chung của cả retrovirus và lentivirus [21].
Đc trƣng của mộ t retrovirus:
- Là mt RNA virus c enzym sao chp ngƣợc, enzym sao chp ngƣợc này có
bản chất là DNA polymerase phụ dƣ̣ a và o khuôn RNA của virus HIV tng hợp DNA
2 mạch trong tế bào b retrovirus xâm nhập DNA nà y gọ i là cDNA.
- cDNA mi tạo ra này có những đoạn t lập lại vi kích thƣc khác nhau
đƣợc gi là đoạn cuối dài t lập lại (long terminal repeat), nhờ vậy genom của virus
gắn n đnh trong DNA của tế bào nhim virus và trở thành mộ t tin virus (provirus).
- Provirus này sẽ tồn tại nhƣ mộ t gen của tế bào nhim virus, tồn tại thầm lng
không phát trin và truyn sang cho thế h khác khi có phân bào, hoc đƣợc chuyn
thành mRNA trƣ̣ c tiế p tham gia quá trì nh sinh tổ ng hợ p protein của virus đ hình
thành nhƣ̃ ng virus hoàn chỉnh.
Đc trƣng của lentivirus: Phát trin chậm, hƣng đng ti các tế bào bạch cầu
đơn nhân (monocyte) và đại thc bào (macrophage). Không có khả năng làm bất t
hay biến đi nhƣng lại làm tiêu huỷ tế bào nhim virus. Nucleotide có trình t

(sequence) giống virus VISNA, là virus tiêu biu cho hạ tc lentivirus.
1.3.2 Đặc điểm hình thái cấu trúc của HIV
Dƣi kính hin vi đin t, HIV có dạng hình cầu vi đƣờng kính khoảng 80-120 nm.
Cấu trúc từ ngoài vào trong gồm 3 lp [21]:
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 12

Hình 1.1: Cấu trúc phân t của HIV [21].
a. Lớp vỏ ngoài (vỏ peplon)
Lp này là mt màng lipid kép có kháng nguyên (KN) chéo vi màng sinh chất tế
bào, đƣợc bao phủ bởi các gai nhú.
Gai nhú có bản chất là glycoprotein (gp) dài 9-10nm, rng 14 nm, trng lƣợng
phân t (TLPT) 160 kDa (kilodalton) ký hiu là gp 160 vi HIV1 và 165 kDa vi
HIV2, gồm 2 gp:
+ gp120 vi HIV-1 hoc gp125 vi HIV-2: là phần KN bên ngoài d biến đi
nhất, gây kh khăn cho vic tạo KT và vic sản xuất vacxin phòng bnh.
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Nguyễ n Quang Anh 13
+ gp41 vi HIV-1 hoc gp36 vi HIV-2: là gp xuyên màng gắn vi gp120 hoc
gp125 vi HIV-2 giúp cho HIV xâm nhập đƣợc vào tế bào đích.
b. Lớp vỏ trong (vỏ capsid)
Vỏ này gồm 2 lp [21]:
+ Lp ngoài hình cầu, cấu tạo bởi protein TLPT 17 kDa (p17 vi HIV-1) hoc 18
kDa (p18 vi HIV-2).
+ Lp trong hình trụ, cấu tạo bởi protein TLPT 24 kDa (p24) bao bc lấy lõi của
virus, giữa lp trong và lõi của virus có những khối dầy đc đin t gi là thế bên.
c. Lõi
Nhân hay lõi là thành phần bên trong lp vỏ capsid có hình trụ hơi lch tâm
gồm [21]:
* Vật liu di truyn (genom) của HIV nằm trên hai sợi RNA có gắn enzym sao mã
ngƣợc, mỗi sợi RNA đơn c khoảng 9200 cp bazơ vi 2 nhóm gen :
+ Nhóm gen cấu trúc gồm gen gag, pol và env.
+ Nhm gen điu hoà sinh trƣởng là tat, nef, vif, vpr, vpu, vpx.
Nhóm gen cấu trúc:
- Gen gag (group specific antigen) là gen mã ho KN đc hiu nhóm cho các
protein p17/p18, p24/p25 ở lp vỏ capsid của HIV. Ban đầu, nhóm gen gag này sẽ
tng hợp nên mt protein ln là p55. Khi virus trƣởng thành, protein này sẽ đƣợc cắt
ra tạo nên các protein con là: MA(p17), CA(p24), NC(p9) và p6.
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Nguyễ n Quang Anh 14
Protein lõi p24 đƣợc mã hoá bởi nhóm gen gag là 1 KN đc bit c ý ngha
trong chn đon nhim HIV vì P24 là protein có vai trò tạo nên lõi hình nón bên trong
của virus và là v trí mà cycophilin A gắn vi nhóm protein gag. Điu này rất quan
trng trong quá trình nhân lên của virus vì nếu s kết hợp này b cản trở thì quá trình
nhân lên của virus cũng b dừng lại.
P24 đƣợc sản xuất ra trong tế bào nhim virus và có th đƣợc giải phóng ra ngoài
bằng nhiu cách do đ ngƣời ta có th đo lƣợng p24 ni bào và ngoại bào đ đnh
giá số lƣợng HIV trong cơ th.
+ Gen pol (polymerase) mã hoá cho các enzym:
Reverse transcriptase (RT) p64/p67, p51/p53 là enzym sao chp ngƣợc đảm nhim
mã hoá b gen virus thành DNA b xung (cDNA). Ngƣời ta đã thí nghim dùng các
thuốc nhƣ Zidovudin (ZDV), ddI và Nevirapin đ c chế RT nhằm ngăn chn s nhân
lên của virus nhƣng HIV đã pht sinh biến d làm thay thế cc axit amin ở nơi tc
đng của thuốc nên có tá c dụ ng kháng lại thuốc. Enzym này còn đƣợc ng dụng phát
hin HIV bằng k thuật RT-PCR.
Protease (p10) của HIV có tác dụng tch cc protein đƣợc mã hoá bởi gen gag và pol
thành các phân t hoạt đng.
Endonuclease p31/p34 đảm nhim s tích hợp DNA của virus vào nhim sắc th của
tế bào chủ. Protease và endonuclease còn gi là enzym tích hợp (integrase).
+ Gen env (envelop) mã hoá cho gp110/120, gp41 ở lp vỏ peplon của virus.

Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên

Nguyễ n Quang Anh 15
Nhóm gen điều hoà :
+ Gen tat (transactivateur): là gen pht đng s tăng trƣởng các gen khác của
virus. Nơi tc đng là đoạn TAR (transactivateur responsive) trong đoạn 5LTR. Tế
bào nhim HIV mà provirus có gen tat sẽ kích hoạt các HIV hoạt đng gấp 1000 lần
các provirus không có gen tat. Gen tat kích hoạt các gen mã hoá protein cấu trúc,
protein điu hành (k cả gen tat).
+ Gen rev ( regulation gene) có chc phận điu chỉnh quá trình nhân lên của
virus thông qua tat và nef . Rev điu hoà mã hoá 1 protein rev c hai đầu trong đ
mt đầu có nhim vụ c chế (CRS) và mt đầu giải c chế (CAR).
+ Gen nef (negative regulator factor) chu trách nhim làm chậm phát trin virus, tăng
cƣờng khả năng lây nhim của virus .
+ Gen vif (virion infectivity factor) mã ho protein v làm tăng tính thâm nhập của
virus vào tế bào cảm nhim.

Hình 1.2: Sơ đồ cấu trúc gen của HIV [95].
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 16
1.4. PHÂN LOẠI HIV
HIV là virus c đ biến đi cao, đt biến d dàng. Điu này c ngha là trong mt cơ
th của mt ngƣời nhim bnh cũng c nhiu chủng HIV. Da trên những đim tƣơng
t v di truyn, HIV đƣợc chia làm 2 loại là: HIV-1 và HIV-2. Hai loại này cùng gây
nên AIDS trên ngƣời vi bnh cảnh lâm sàng không th phân bit đƣợc và đƣờng lây

hoàn toàn giống nhau. Tuy nhiên, HIV-1 là loại gây bnh chủ yếu và là nguyên nhân
chính gây AIDS ở tất cả các châu lục trên thế gii, khi nói nhim HIV mà không kèm
theo type HIV tc là ni đến HIV-1. HIV-2 chỉ lƣu hành ở châu Phi, có khả năng gây
bnh và tiến trin bnh lâu hơn, kh lây hơn HIV-1 [41].
1.4.1. HIV-1
Da vào s biến đi v gen của HIV-1, ngƣời ta chia HIV-1 ra thành 3 nhóm là nhóm
M (major), nhóm N (new) và O (outlier). Các nhóm này có th khác nhau 30-40%
trong trình t các axit amin nằm ở gp120. Ba nhm này đại din cho đợt du nhập
riêng rẽ của SIV gây suy giảm min dch từ khỉ sang ngƣời. Nhóm O hầu nhƣ chỉ
khu trú tại Tây Phi, nhóm N rất hiếm gp và chỉ mi đƣợc phát hin tại Cameroon
(1998) còn lại là trên 90% cc trƣờng hợp nhim HIV-1 đu thuc nhóm M.
Nhóm M là nhóm ln nhất và đƣợc chia làm 8 phân type [(A1, A2), (B), (C), (D),
(CRF01_AE), (F1, F2, K) (G, J), (H)]; mỗi phân type có phân vùng đa lý khác
nhau [40].
Ngoài các phân type, các th tái t hợp giữa cc phân type (CRF) cũng đang xuất hin
ngày càng nhiu và làm cho các vic nghiên cu v HIV-1 ngày càng trở nên phc
tạp và kh khăn. S hình thành các th tái t hợp là do 2 virus thuc 2 phân type khác
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 17
nhau cùng hin din trong tế bào ngƣời nhim và hòa trn các chất liu di truyn đ
tạo thành mt virus lai mi, mc dù đa số virus thuc chủng mi này không sống sót
lâu đƣợc, nhƣng nếu chủng nào lây nhim tồn tại đƣợc sẽ tạo ra th tái t hợp. Hin
nay, các nhà khoa hc đã pht hin đƣợc khoảng 30 CRF. CRF A/E đƣợc coi là s lai

tạo giữa phân type A và mt phân type gốc E, cho đến nay ngƣời ta vẫn chƣa tm thấy
đƣợc phân type E ở dạng riêng rẽ vì vậy CRF A/E có th đƣợc coi là phân type E
[41].


Hình 1.3: Sơ đồ phân bố các phân type HIV [104].
Kết qủa nghiên cu phân tích mc đ lƣu hành của các phân type HIV -1 toàn cầu
năm 2004 cho thấy [41], [39]:

Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 18
+ V tỷ l %: Phân type C chiếm đa số (47,2%), phân type A 27%, phân type B chiếm
12,3%, phân type D chiếm 5,3%, phân type E chiếm 3,2%, các phân type còn lại (F,
G, H, J,) và các CRF khác chỉ chiếm 5 %.
+ V phân vùng đa lý: Các phân type HIV-1 và cc CRF đƣợc phân bố không đu
trên thế gii, trong đ các phân type B và C phân bố rng rãi nhất. Phân type B
xuất hin chủ yếu tại Bắc M, châu Âu và châu Úc. Tuy nhiên, hin nay tại châu Âu
đang dần có s du nhập của các phân type khác, khoảng 25% những trƣờng hợp
nhim HIV tại châu Âu không phải do phân type B. Điu này có th đƣợc giải thích là
do s lai tạp v dân số v đã c mt số lƣợng ln dân di cƣ du nhập đến châu Âu k từ
sau thế chiến th 2.
Phân type C là phân type thƣờng gây ra các vụ dch HIV nng n chủ yếu tại châu
Phi, châu Á, Ấn Đ, Nepal và là nguyên nhân của khoảng mt na cc trƣờng hợp

nhim HIV hin nay trên thế gii.
Phân type A xuất hin nhiu tại Nga và châu Phi, chủ yếu tại Tây Phi và Trung Phi
còn phân type D lại thƣờng khu trú tại Đông Phi.
Phân type F đƣợc tìm thấy tại Trung Phi, Nam M và Đông Âu nhƣng phân type G và
CRF A/G lại là nguyên nhân gây bnh chủ yếu tại Tây Phi, Đông Phi và tại Trung
Âu.
Phân type H chỉ tìm thấy tại Trung Phi; phân type J chỉ có tại Trung M; và phân type
K chỉ có tại Cng hòa Dân chủ Congo và Cameroon.
Theo các công bố gần đây của cc nƣc khu vc Đông Nam Á th phân type lƣu hành
chủ yếu ở khu vc này lại là CRF01_AE (nhƣng nguồn gốc từ Trung Phi). Tại Vit
Nam, hin nay thƣờng xuất hin HIV-1 phân type CRF01_AE và B phân bố tùy theo
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 19
nhm đối tƣợng ví dụ nhƣ HIV-1 phân type CRF01_AE lây truyn chủ yếu trong
nhm đối tƣợng là những ngƣời tiêm chích.
1.4.2. HIV- 2
Các chủng HIV-2 ít gp hơn HIV-1, thƣờng chỉ gp ở Tây Phi mà hiếm khi thấy ở
nơi khc. HIV-2 đƣợc chia thành 8 phân typ là A, B, C, D, E, F, G, H.

Hình 1.4: Sơ đồ phân type của HIV [41].
1.5. ĐẶC ĐIỂM SINH VẬT HỌC CỦA HIV
Khi HIV đã xâm nhập vào trong tế bào của cơ th sẽ tồn tại mãi trong cơ th nhƣng
khi ở ngoài cơ th th HIV cũng giống nhƣ cc loại virus có vỏ ngoài là lipid khác, d
b bất hoạt bởi các yếu tố lý, hoá và chất kh khun thông thƣờng. Trong dung dch,
HIV b phá huỷ ở 56
o
C trong 20 phút và ở môi trƣờng đông khô, HIV b mất hoạt tính
ở 68
o
C trong 2 giờ. HIV cũng b bất hoạt bởi các hoá chất kh khun, tuy nhiên,
màng lipid có th bảo v cho virus không b mất nƣc giúp nó có th sống vài ngày ở
bên ngoài cơ th trong điu kin đông khô, thậm chí có th sống vài tuần trong dung
dch ở nhit đ phòng thí nghim, do đ cc dụng cụ y tế b nhim các dch cơ th có
HIV cần phải đƣợc x lý bằng các chất sát khun có hiu lc [18].
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 20
1.6. NGUỒN TRUYỀN NHIỄM VÀ ĐỐI TƢỢNG CẢM THỤ
Bnh nhân AIDS và ngƣời nhim HIV là nguồn truyn nhim duy nhất cho cng
đồng, không có  cha nhim trùng t nhiên ở đng vật. Tất cả mi ngƣời đu có khả
năng cảm nhim HIV, không phân bit tui tác, ngh nghip, gii tính nhƣng dch lây
lan mạnh ở nhm ngƣời c nguy cơ cao nhƣ bnh nhân có bnh lây truyn qua đƣờng
tình dục (STD), đồng tính luyến ái, nghin chích ma tuý.

HIV đã đƣợc phân lập từ máu, tinh dch, dch tiết âm đạo, nƣc mắt, sữa mẹ và các
dch khác của cơ th, tuy nhiên chỉ có máu, tinh dch và dch tiết âm đạo đng vai trò
chính trong lây truyn HIV [21].
1.7. CÁC PHƢƠNG THỨC LÂY TRUYỀN CỦA HIV
C 3 phƣơng thc lây truyn đã đƣợc xc đnh đ là: lây truyn qua đƣờng tình dục,
lây truyn theo đƣờng máu và lây truyn từ mẹ sang con.
Lây truyn HIV có th xảy ra qua đƣờng tình dục đồng gii (15%) hoc khác gii
(71%) vi ngƣời nhim HIV. Những tn thƣơng ở âm đạo, dƣơng vật, ming hay hậu
môn sẽ là đƣờng xâm nhập của virus vào máu. HIV có th gắn và xâm nhập vào tinh
trùng, tồn tại dƣi dạng DNA virus hoc gây nhim tế bào Langerhans trong dch
nhầy của âm đạo và hậu môn. Nguy cơ lây nhim HIV qua mt lần giao hợp vi mt
ngƣời nhim HIV là 1%-10% [8], ngƣời nào nhận tinh dch trong giao hợp thì có
nguy cơ lây nhim HIV cao hơn, và càng quan h tình dục vi nhiu ngƣời thì nguy
cơ lây nhim càng cao, đc bit là ngƣời c STD th nguy cơ lây nhim HIV có th
lên gấp 20 lần [18].
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 21
HIV có th lây qua truyn máu, các chế phm máu, trong ghép tạng không đƣợc kim
soát và sàng lc HIV hoc c đƣợc làm xét nghim sàng lc bằng cc phƣơng php
huyết thanh hc nhƣng không pht hin đƣợc KT khng HIV (giai đoạn ca s sinh
hc). HIV cũng c th truyn qua vic s dụng chung bơm kim tiêm b nhim HIV
mà không đƣợc tit trùng cn thận, đc bit ở ngƣời nghin chích ma tuý.
Phòng tránh lây truyn HIV từ mẹ sang con là mt mắt xích không th thiếu đƣợc

trong chiến lƣợc toàn cầu nhằm ngăn chn s lan tràn của đại dch HIV/AIDS. Ngƣời
phụ nữ nhim HIV nếu sinh con thì con của h cũng c th b nhim HIV. S lây
truyn HIV từ mẹ sang thai nhi hay sang sơ sinh gi là lây truyn chu sinh hoc lây
truyn dc. S lây truyn HIV từ mẹ sang con có th xảy ra trong thời kỳ mang thai,
lúc sinh con hoc khi cho con bú [18], [21].
1.8. SỰ XÂM NHẬP TẾ BÀO VÀ NHÂN LÊN CỦA HIV
Quá trình xâm nhập và nhân lên của HIVcó th đƣợc chia làm 2 thời kì quan trng là
thời kỳ tạo ra tin virus và thời kỳ nhân lên [24].
HIV xâm nhập vào cơ th qua đƣờng da niêm mạc và mạch máu. Virus di chuyn đến
các hạch bạch huyết bằng cách tấn công có la chn vào tế vào Lympho TCD4 là tế
bào điu hòa h min dch, có thụ th đc hiu phù hợp vi gp120. Ngoài ra, HIV còn
xâm nhập và nhân lên ở nhiu loại tế bào khc nhƣ lympho bào B, đại thc bào, bạch
cầu đơn nhân ln, tế bào nguồn, tế bào xơ non, tế bào thần kinh, tế bào ni mạc.
Sau khi đã gắn vào receptor của tế bào chủ, phân t gp41 của HIV cắm sâu vào màng
tế bào gip cho genome và enzyme sao mã ngƣợc của HIV chui vào bên trong tế bào
chủ, tiến hành qu trnh sao mã ngƣợc tạo thành chuỗi cDNA. DNA 2 sợi này sẽ di
chuyn v nhân của tế bào chủ và nhờ enzyme sao chp ngƣợc endonuclease đ gắn
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 22
đoạn cuối 3‟ DNA virus vi đoạn cuối 5‟ DNA của tế bào chủ, nhƣ vậy sợi RNA và
chuỗi cDNA kết hợp thành chuỗi kp DNA đ tích hợp vào nhim sắc th của tế bào
chủ, lúc này, HIV trở thành mt b phận của b gen di truyn trong tế bào ngƣời,
trnh đƣợc s phòng v của cơ th, tác dụng của thuốc và có th gây bnh. Tế bào b

nhim HIV không hồi phục.
HIV tồn tại trong tế bào dƣi hai trạng thái, trạng thái tim tàng hoc sinh sản. Ở
trạng thái tim tàng, DNA của HIV tồn tại dƣi dạng tin virus (provirus), không tạo
ra hoc chỉ tạo ra ít RNA virus. Nhƣng khi tế bào đã nhim virus b hoạt hoá bởi h
thống min dch của cơ th, nhƣ khi b đồng nhim loại nhim trùng khác thì provirus
đơc hoạt hoá và chuyn sang trạng thái sinh sản, HIV nhân lên.
S nhân lên của HIV qua 4 giai đoạn:
- Sao mã: cDNA provirus sao mã tạo thành RNA genome của HIV và mRNA.
- Dch mã: Nhờ mRNA, tế bào vật chủ tng hợp các protein tạo ra virus mi.
- Lắp ráp: Từ các thành phần đƣợc tng hợp sau quá trình sao mã và dch mã,
các hạt HIV mi đƣợc lắp ráp ở bào tƣơng tế bào.
- Nảy chồi giải phóng virus mi: Các hạt virus mi gần màng sinh chất nảy
chồi (budding) và HIV giải phóng ra ngoài, tạo nên thế h virus mi nhờ s hoạt đng
của protease. HIV mi tiếp tục xâm nhim vào tế bào mi khc đ tiếp tục nhân lên,
còn các tế bào đã gip HIV nhân lên th b phá huỷ.
Mc sinh sản của virus tuỳ thuc vào từng loại virus, loại tế bào b nhim và
gen điu hoà s nhân lên của virus.Cc gen điu hoà là yếu tố tc đng trc tiếp đến
s sinh trƣởng HIV, nếu gen tat hoạt đng mạnh, gen nef hoạt đng yếu thì provirus
Luậ n văn cao họ cK12




Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên


Nguyễ n Quang Anh 23
sẽ phát trin nhanh và ngƣợc lại tat hoạt đng yếu, gen nef hoạt đng mạnh thì
provirus sẽ ở trạng thái nằm yên. Ngoài s tồn tại của provirus còn c cc tc đng
ngoài gen nhƣ: lympho bào b nhim HIV sẽ b kích hoạt sinh trƣởng HIV do yếu tố

hoại t của u (TNF), hoc do nhim Cytomegalo virus, Epstein Baar virus… Cc tc
nhân này đƣợc gi chung là đồng yếu tố kích hoạt s sinh trƣởng của HIV.