Việt Nam tìm ra cách phát hiện nhanh vi rút nCoV
Việt Nam tìm ra cách phát hiện nhanh vi rút nCoV
Theo công bố của nhóm nhà khoa học, thời gian để xác định mẫu bệnh phẩm có dương tính với nCoV hay không chỉ khoảng 70 phút.
Các thành viên trong nhóm nghiên cứu của TS Lê Quang Hòa đang kiểm tra nhiệt độ của bình ủ trong công đoạn khuếch đại vùng gien đích của vi rút Ảnh: Qúy Hiên
Chiều 9.2, phóng viên Thanh Niên có mặt tại Phòng Thí nghiệm nghiên cứu về sinh vật biến đổi gien do TS Lê Quang Hòa, Viện Công nghệ sinh học và công nghệ thực phẩm (CNSH-CNTP) Trường ĐH Bách khoa Hà Nội, phụ trách và được chứng kiến toàn bộ quy trình phát hiện nhanh chủng nCoV từ mẫu bệnh phẩm nhân tạo bằng kỹ thuật RT-LAMP mà nhóm nghiên cứu của TS Hòa thực hiện. Trước đó, tại một hội thảo chuyên môn mới đây, TS Lê Quang Hòa công bố đã chế tạo thành công sinh phẩm RT-LAMP phát hiện nhanh nCoV.
Cho kết quả trong 70 phút, chi phí 350.000 đồng/mẫu
Đầu tiên, nhóm tách chiết RNA từ bệnh phẩm. Từ mẫu bệnh phẩm mà nhóm tổng hợp được (căn cứ vào trình tự hệ gien của chủng nCoV-2019 được công bố trên ngân hàng GenBank ngày 13.1), nghiên cứu viên làm cho hạt vi rút có trong mẫu bị ly giải dưới tác dụng của dung dịch đệm tách chiết để giải phóng RNA của vi rút.
Tiếp đó, dung dịch này sẽ được đưa qua cột silica để RNA bám lên cột. Sau quá trình rửa, RNA sẽ được hòa tan trong nước để sử dụng trong giai đoạn tiếp theo. Toàn bộ giai đoạn tách chiết RNA diễn ra trong 30 phút.
Tiếp theo, các nghiên cứu viên khuếch đại vùng gien đích của vi rút bằng kỹ thuật RT-LAMP. Đầu tiên, RNA sẽ được phiên mã ngược thành DNA để thực hiện phản ứng khuếch đại LAMP dưới tác dụng của enzym Bst DNA polymerase và 6 mồi hướng đến 8 vùng trình tự đặc hiệu của chủng nCoV. Sau khi ủ ở 63ºC trong 30 phút, vùng trình tự gien đích này sẽ được khuếch đại đến hàng tỉ lần, kết quả là làm thay đổi màu dung dịch của phản ứng. Các mẫu dương tính có màu đổi từ hồng sang vàng trong khi đó mẫu âm tính vẫn giữ màu hồng.
 TS Lê Quang Hòa (đứng) hướng dẫn thành viên của nhóm khuếch đại vùng gien đích của vi rút bằng kỹ thuật RT-LAMP Ảnh: Quý Hiên |
Thông thường phản ứng của RT-LAMP diễn ra trong 15 – 20 phút, tùy thuộc vào lượng RNA có trong mẫu. Thực tế, chúng tôi đã đợi trong khoảng 30 phút. Anh Phạm Tiến Dũng, một nghiên cứu viên của phòng thí nghiệm, rút ra từ bình ủ nhiệt cho chúng tôi xem 2 mẫu bệnh phẩm, một màu hồng nhạt (được giới thiệu đó là biểu hiện phản ứng âm tính), một màu vàng nhạt (dương tính).
TS Hòa nói: “30 phút công đoạn tách chiết RNA từ bệnh phẩm + 30 phút khuếch đại vùng gien đích của vi rút bằng kỹ thuật RT-LAMP + 10 phút chuẩn bị, tổng cộng sau 70 phút là chúng ta có thể thu nhận được kết quả. Thông thường, khi xây dựng quy trình, chúng tôi tiến hành với 6 mẫu, sau 70 phút thì có khả năng kết luận được có bao nhiêu mẫu dương tính, bao mẫu âm tính”. TS Hòa cũng cho biết thêm: “Giá thành sinh phẩm ở phòng thí nghiệm, tính cả quy trình trong đó kể cả công đoạn chiết RNA, là 350.000 đồng trên 1 phản ứng”.
Tự tin về độ chính xác cao
Nhóm nghiên cứu của TS Hòa bắt đầu làm về thử nhanh vi rút từ năm 2004, và đạt được một số thành công như dựa trên kỹ thuật RT-LAMP để chế tạo ra sinh phẩm phát hiện nhanh vi rút dịch tả châu Phi.
Đầu tháng 1, khi WHO công bố có một số trường hợp viêm phổi mà chưa xác định được nguyên nhân (tại Trung Quốc), ngay lập tức TS Hòa thường xuyên theo dõi thông tin trên các phương tiện thông tin đại chúng để tìm hiểu bản chất chủng vi rút mới này. Khi Trung Quốc công bố trình tự toàn bộ hệ gien của chủng 2019-nCoV (vào ngày 13.1), TS Hòa đã gửi thư cho toàn bộ thành viên trong nhóm nghiên cứu, đề cập việc lập một nhóm nghiên cứu để phát triển một sinh phẩm cũng dựa trên kỹ thuật RT-LAMP nhằm phát hiện nCoV.
Ngay trước Tết Nguyên đán, nhóm tiến hành phân tích trình tự, sau đó tiến hành thiết kế mồi. “Thiết kế mồi là thành phần quan trọng nhất trong kỹ thuật RT-LAMP này, nó đảm bảo độ đặc hiệu, độ nhạy, cũng như tốc độ phản ứng. Ngay trước tết, chúng tôi thiết kế xong mồi, rồi tiến hành tổng hợp gien nhân tạo trình tự gien đích mà chúng tôi muốn khuếch đại. Sau tết, nhóm bắt đầu làm việc, sau khoảng 10 ngày thì hoàn thành quy trình chế tạo sinh phẩm RT-LAMP đổi màu”, TS Hòa nói.
Về việc phải tổng hợp gien nhân tạo, TS Hòa giải thích thêm: “Đây là cách tiếp cận khoa học chung của các công ty lớn trên thế giới cũng như các cơ quan kiểm soát an toàn sức khỏe trên thế giới. Vì khi một dịch bệnh bùng nổ tại một quốc gia, với xu hướng toàn cầu hóa như hiện nay thì nó lây lan trên diện rộng rất nhanh. Nên các cơ quan kiểm soát an toàn sức khỏe sẽ tìm cách giám sát dịch bệnh, tìm cách tiếp cận với thông tin trình tự gien, sau đó sẽ tự tổng hợp gien nhân tạo, rồi thiết kế sinh phẩm để có thể phát hiện ngay dịch trước khi người ta có mẫu bệnh phẩm thật”.
Theo TS Hòa, kỹ thuật trong sinh phẩm này của nhóm có ưu điểm cơ bản là tính đơn giản. “Chỉ cần để nhiệt ổn định trong 63oC, sau đó đợi từ 15 – 30 phút, thì có thể thu nhận được kết quả. Thời gian có kết quả là một ưu điểm nổi bật so với việc áp dụng quy trình tiêu chuẩn hiện nay của WHO (phải tối thiểu là 2 tiếng). Do vậy, bộ sinh phẩm này, theo chúng tôi là hoàn toàn có thể ứng dụng được tại các BV tuyến huyện, BV dã chiến, phòng khi dịch bùng phát thì có thể phân tích ngay tại các cơ sở y tế này, không phải chuyển mẫu lên rồi chờ kết quả từ BV tuyến T.Ư”, TS Hòa chia sẻ.
Tuy kết quả có được mới được tiến hành trên các mẫu RNA nhân tạo mà nhóm tự tổng hợp, chưa được thực hiện trên các mẫu bệnh phẩm, TS Hòa nói ông tin tưởng vào mức độ chính xác của sinh phẩm. Kỹ thuật RT-LAMP mà nhóm thực hiện dùng tới 6 mồi, hướng tới 8 trình tự khác nhau; trong khi phương pháp RT-PCR chỉ hướng tới 3 trình tự khác nhau.
Vì thế, độ đặc hiệu của nghiên cứu của nhóm hết sức cao. Nhóm cũng đã thử nghiệm và phân tích thì thấy sinh phẩm chỉ phát hiện chủng nCoV (2019) mà không phát hiện các chủng vi rút Corona khác như SARS CoV, MERS-CoV, HKU4, HKU1, OC43 và 229E…
“Vì đây không phải là vi rút đầu tiên chúng tôi tổng hợp được. Với công nghệ hiện nay của nhóm nghiên cứu chúng tôi, chỉ cần được trình tự gien mục tiêu ban đầu, sau khoảng 1 tháng là chúng tôi có thể ra ngay mẫu thử ban đầu để thử nghiệm được. Rất may, với nghiên cứu thử nhanh 2019-nCoV, chúng tôi thành công ngay lần thử đầu tiên. Thông thường, các nhóm nghiên cứu như chúng tôi sẽ gặp vấn đề về thời gian. Những lần thử đầu có thể sẽ chưa thành công ngay, khiến các nhóm phải biến đổi các trình tự mồi, thì các lần sau cũng mới thành công. Với loại vi rút này, ngay từ lần đầu chúng tôi đặt mồi thì đã thử thành công luôn”, TS Hòa cho biết.
Mong đợi thử nghiệm trên mẫu bệnh phẩm
TS Hòa bày tỏ, nhóm của ông rất mong đợi được thử trên mẫu bệnh phẩm. Bởi để đưa được một sinh phẩm ra ngoài thị trường, thì nhóm phải thử nghiệm trên mẫu bệnh phẩm thực. Hiện nay, phương pháp tiêu chuẩn được khuyến cáo bởi WHO là kỹ thuật RT-PCR, bởi tính đặc hiệu, chính xác, nhạy của kỹ thuật này.
 Sinh phẩm thử nhanh của nhóm nghiên cứu |
Nhưng nhược điểm của các bộ sinh phẩm được áp dụng trong kỹ thuật RT-PCR là cần các thiết bị rất đắt tiền mà chúng ta khó có khả năng thực hiện được ở quy mô tuyến huyện. “Việc kiểm định sinh phẩm của chúng tôi cũng đơn giản, đó là so sánh kết quả với bộ sinh phẩm được tiến hành bằng phương pháp tiêu chuẩn RT-PCR. Phải xem độ tương hợp giữa 2 phương pháp đó là như thế nào. Nếu bộ sinh phẩm của chúng tôi đạt được các yếu tố về độ đặc hiệu, độ nhạy, như bộ sinh phẩm dùng kỹ thuật RT-PCR thì các cơ quan chuyên trách sẽ quyết định là bộ sinh phẩm có khả năng ứng dụng trong điều kiện thực tế ở Việt Nam hay không”, TS Hòa nói.
Thông thường, tiến trình kiểm định sẽ diễn ra khá lâu. Một sinh phẩm muốn đưa được vào thị trường phải qua rất nhiều hội đồng, mất khoảng từ 3 – 6 tháng. Nhưng trong bối cảnh phòng chống dịch gấp gáp như hiện nay, nếu có sự hỗ trợ của Bộ Y tế, Bộ KH-CN thì bộ sinh phẩm của nhóm TS Hòa sẽ sớm tiếp cận và hợp tác được với một số BV, cơ quan chuyên trách; có khả năng thử nghiệm cũng như kiểm định bộ sinh phẩm trong thời gian sớm nhất. Nhóm hy vọng trong khoảng 2 tuần tới, với sự giúp đỡ của các bộ chuyên ngành, sinh phẩm của nhóm được phân phối tới các BV, để hỗ trợ đắc lực nhà nước trong việc quản lý dịch bệnh.
Phòng thí nghiệm của nhóm không được phép sản xuất sinh phẩm đưa ra thị trường. Nhưng việc sản xuất sinh phẩm khá đơn giản, nên với những phương tiện ngay trong phòng thí nghiệm, nhóm tự tin là có thể sản xuất được khoảng 2.000 test trong 1 ngày.
Khi chuyển giao cho các đơn vị sản xuất sinh phẩm, công suất có thể gấp 10 – 20 lần. “Chúng tôi tự tin là không chỉ có thể dùng ở Việt Nam mà có thể xuất khẩu ra các nước xung quanh, bởi đây là một phương pháp hết sức nhanh”, TS Hòa bày tỏ kỳ vọng.
Cần đạt chuẩn mực nghiêm ngặt
Trao đổi với Thanh Niên, GS Tạ Thành Văn, Hiệu trưởng Trường ĐH Y Hà Nội, Giám đốc Trung tâm kiểm chuẩn xét nghiệm Trường ĐH Y Hà Nội, cho biết về nguyên tắc chung, một sản phẩm mới trong y học (test, kit chẩn đoán) cần được sản xuất, thử nghiệm theo một quy trình chuẩn mực và nghiêm ngặt trước khi có thể đưa ra ứng dụng trên lâm sàng.
Trong đó, việc xác định và công bố độ nhạy, độ đặc hiệu của kit chẩn đoán đó là hết sức quan trọng. Bất kỳ một tỷ lệ âm tính giả hoặc dương tính giả đều hết sức nhạy cảm trong y học lâm sàng. Bên cạnh đó, giá thành của kit chẩn đoán cũng là một vấn đề nếu sử dụng rộng rãi.
Theo đó, có thể phân chia thành 2 nhóm kit chẩn đoán nhanh: Kit chẩn đoán nhanh dựa trên nguyên tắc miễn dịch (phản ứng kháng nguyên kháng thể) và kit chẩn đoán dựa trên nguyên lý phản ứng sinh học phân tử. “Tôi lưu ý, dù tiến hành bằng kỹ thuật nào đi chăng nữa thì cũng phải có các mẫu đối chứng: chứng âm và chứng dương. Kỹ thuật có thể coi là chuẩn mực nhất trong chẩn đoán vẫn phải là giải trình tự gien và Realtime PCR”, GS Văn nói.
GS Đặng Đức Anh, Viện trưởng Viện Vệ sinh dịch tễ T.Ư, đơn vị thực hiện các xét nghiệm xác định nCoV, cho biết: “Đến thời điểm này chúng tôi chưa thấy nói về test “thần tốc” xác định nCoV trong vài chục phút”. GS Đức Anh chia sẻ, một sản phẩm y tế sử dụng trong xét nghiệm dù không trực tiếp điều trị nhưng liên quan đến việc ra quyết định chỉ định điều trị của bác sĩ, liên quan mật thiết sức khỏe của người được xét nghiệm, do đó, cần chính xác. Trong vụ dịch, kết quả xét nghiệm còn giúp cho việc cách ly, xử lý ổ dịch. Do đó, trước khi sử dụng chính thức, các kit, test nhanh cần được thử nghiệm trên các mẫu bệnh phẩm, khẳng định về chất lượng, độ chính xác.
Các chuyên gia về cận lâm sàng cũng cho biết thêm, để khẳng định kết quả xét nghiệm, cần có các chứng dương (giúp đối chiếu, xác định tính chính xác của xét nghiệm). Chứng dương khẳng định kết quả với ca bệnh do nCoV hiện tại mới bắt đầu được Viện Vệ sinh dịch tễ T.Ư “sở hữu” sau khi nuôi cấy và phân lập được vi rút này từ mẫu bệnh phẩm của ca nhiễm nCoV đầu tiên người Việt Nam. Trong 2 – 3 tuần tới, Viện có thể cung cấp các chứng dương đến các phòng xét nghiệm đạt chuẩn, giúp khẳng định chính xác kết quả và đảm bảo an toàn sinh học.
Còn với các kit, test nhanh là xét nghiệm mang tính sàng lọc, sau đó sẽ làm chuyên sâu, nếu có test thử cũng giúp cho chẩn đoán sớm hơn nhưng chính vì điều đó nên càng cần đảm bảo chất lượng, kết quả test, kit chẩn đoán nhanh không phải là cơ sở cuối cùng khẳng định kết quả xét nghiệm.
Liên Châu
QUÝ HIÊN
TNO
