Các kỹ thuật hiện đại trong xét nghiệm Covid-19

Chủ Nhật, 15-03-2020, 23:25
Nghiên cứu, chế tạo bộ sinh phẩm chẩn đoán vi-rút SARS-CoV-2 tại Viện Công nghệ sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam).

Các chuyên gia khẳng định, các xét nghiệm để phát hiện vi-rút SARS-CoV-2 phải được thực hiện bởi chuyên gia có kinh nghiệm tại phòng thí nghiệm bảo đảm tiêu chuẩn an toàn sinh học, chứ không phải bất kỳ đơn vị nào, cá nhân nào cũng có thể làm. Để xác định vi-rút SARS-CoV-2, các trường hợp nghi nhiễm bệnh Covid-19 sẽ được cách ly, lấy mẫu bệnh phẩm và các mẫu này được kiểm tra bằng các xét nghiệm giải trình tự gien hoặc Real-time PCR.

Một trong những ưu tiên trong chiến lược kiểm soát và phòng ngừa dịch Covid-19 là nhận biết sớm các trường hợp nhiễm bệnh thông qua xét nghiệm nhanh các mẫu bệnh phẩm của những trường hợp nghi nhiễm. Tại thời điểm đầu của dịch Covid-19, khi chưa có thông tin về bộ gien của SARS-CoV-2, các nhà khoa học sẽ phải giải trình tự bộ gien vi-rút từ mẫu bệnh phẩm của người bệnh. Trên cơ sở đối chiếu thông tin bộ gien của chủng vi-rút đã có trong cơ sở dữ liệu về gien, các nhà khoa học chẩn đoán sự có mặt của vi-rút này trên người bệnh. Quy trình xét nghiệm dựa trên giải trình tự bộ gien của vi-rút thông thường phải mất khoảng 72 giờ mới có thể cho ra kết quả.

Hiện nay, trình tự bộ gien của các chủng vi-rút SARS-CoV-2 từ những người nhiễm bệnh đã được giải trình tự nhanh chóng. Trên cơ sở đó, Tổ chức Y tế thế giới (WHO) đã ban hành các quy trình xét nghiệm dựa trên kỹ thuật Real-time PCR. Kỹ thuật này có ưu điểm về thời gian và đơn giản, giúp các cơ sở y tế có thể phát hiện nhanh sự có mặt của vi-rút SARS-CoV-2 mà không cần phải giải mã trình tự bộ gien của vi-rút của từng người nghi nhiễm.

Real-time PCR là phản ứng tổng hợp chuỗi phiên mã ngược thời gian thực, trong đó ARN của vi sinh vật trong mẫu bệnh phẩm sẽ tạo ra ADN và máy sẽ hiển thị số lượng các đoạn gien của vi-rút được nhân lên trong thời gian thực. Nguyên lý của kỹ thuật này là một đoạn gien chọn lọc của vi-rút sẽ được nhân lên nhiều lần, nhằm tạo ra một lượng lớn các bản sao của đoạn gien đó và cùng lúc xác định được số lượng bản sao. Nếu người không nhiễm vi-rút thì sẽ không nhân lên được các bản sao. Kỹ thuật này được thực hiện với máy Real-time PCR, với các thiết bị có các thành phần gồm: Luân nhiệt, quang học, phần mềm theo dõi và phân tích kết quả. Bước đầu tiên của quá trình xét nghiệm phát hiện vi-rút SARS-CoV-2 là tách mẫu bệnh phẩm gồm: Xử lý vô trùng, bất hoạt vi-rút và thu nhận ARN của vi sinh vật trong mẫu bệnh phẩm. Sau đó, ARN sẽ được sử dụng làm nguyên liệu cho phản ứng Real-time PCR cùng với bộ sinh phẩm chuyên biệt.

Bộ sinh phẩm cho phát hiện vi-rút SARS-CoV-2 bao gồm các thành phần như enzyme, mồi, mẫu dò huỳnh quang. Các enzyme đóng vai trò chuyển đổi ARN thành ADN và kết hợp với mồi để nhân lên các vùng gien chọn lọc của vi-rút. Mẫu dò huỳnh quang đóng vai trò gắn với các đoạn gien chọn lọc của vi-rút và phát huỳnh quang. Bộ thu dữ liệu bên trong máy Real-time PCR thu nhận các tín hiệu huỳnh quang và các phần mềm sẽ phân tích cho kết quả trên màn hình hiển thị số lượng các đoạn gien của vi-rút được nhân lên trong thời gian thực.

Một nguyên tắc khi phát triển một bộ sinh phẩm cho phát hiện vi-rút SARS-CoV-2 là đánh giá các tiêu chí độ nhạy, độ đặc hiệu và tính tương thích. Độ nhạy là ngưỡng phát hiện tối thiểu các bản sao vùng gien chọn lọc của vi-rút. Độ đặc hiệu của sinh phẩm được đánh giá để loại trừ dương tính giả, thông qua việc bộ sinh phẩm sẽ được thử nghiệm với các vi-rút gây viêm đường hô hấp khác như SARS-CoV, cúm A, cúm B và các mẫu âm tính khác. Ngoài ra còn là tính tương thích của bộ sinh phẩm với các hệ thống máy Real-time PCR của các hãng sản xuất khác nhau. Trước khi đưa vào sản xuất đại trà, cần phải đánh giá hiệu quả của bộ sinh phẩm trên các mẫu bệnh phẩm lâm sàng.

Hiện nay tại Việt Nam, các đơn vị nghiên cứu trong nước như Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Học viện Quân y và Công ty cổ phần Công nghệ Việt Á đã nghiên cứu, chế tạo thành công các bộ sinh phẩm phát hiện vi-rút SARS-CoV-2 dựa trên kỹ thuật Real-time PCR. Các bộ sinh phẩm của Việt Nam được đánh giá có chất lượng tương đương bộ sinh phẩm do WHO sản xuất với các tiêu chí về độ nhạy, độ đặc hiệu và tính ổn định. Cho đến nay, các sinh phẩm cho xét nghiệm vi-rút SARS-CoV-2 do Học viện Quân y và Công ty cổ phần Công nghệ Việt Á sản xuất đã được Bộ Y tế cấp số đăng ký để đưa vào sử dụng xét nghiệm chẩn đoán.

Việc nước ta làm chủ công nghệ và chủ động sản xuất các bộ sinh phẩm chẩn đoán vi-rút SARS-CoV-2 đã khẳng định trình độ của các nhà khoa học Việt Nam trước những vấn đề thực tiễn, góp phần tạo thuận lợi cho việc chẩn đoán bệnh nhân nhiễm Covid-19 kịp thời hơn. Hiện nay, việc xét nghiệm vi-rút SARS-CoV-2 ở nước ta chỉ được thực hiện tại các cơ sở xét nghiệm có đủ các điều kiện về cơ sở vật chất và an toàn sinh học. Chẳng hạn như phòng xét nghiệm sinh học phân tử phải được bố trí các khu vực riêng biệt, gồm: Phòng tách chiết ARN, phòng chuẩn bị phản ứng, phòng đặt máy Real-time PCR. Ngoài ra, nhân viên phòng xét nghiệm khi tiến hành xét nghiệm cho người nhiễm hoặc nghi ngờ mắc Covid-19 phải có kinh nghiệm, thành thạo, được trang bị đầy đủ các phương tiện phòng hộ cá nhân cũng như tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn sinh học.

HOÀNG ĐỨC