Công nghệ giải mã ADN mới: Bước đột phá tìm lại tên cho liệt sĩ

Sự ra đời của công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS-SNP) đang mở ra cơ hội nâng cao hiệu quả giám định ADN, góp phần giúp nhiều gia đình có thể đón người thân trở về với đúng tên tuổi sau hàng chục năm chờ đợi.

Bài toán khó sau hàng chục năm chiến tranh

Có mặt tại Trung tâm Giám định ADN thuộc Viện Sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), chúng tôi chứng kiến những cán bộ khoa học lặng lẽ làm việc bên các mẫu hài cốt liệt sĩ đã được quy tập từ nhiều địa phương. Mỗi mẫu xương nhỏ được xử lý cẩn trọng, bởi phía sau đó là hy vọng của biết bao gia đình mong một ngày xác định được danh tính người thân.

Theo ông Vũ Văn Tuấn, Giám định viên Trung tâm Giám định ADN, việc xác định danh tính hài cốt liệt sĩ tại Việt Nam luôn được đánh giá là một trong những nhiệm vụ giám định ADN khó nhất thế giới. Sau 50 - 70 năm chôn cất trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, phần lớn hài cốt đều đã phân hủy nặng, ADN bị đứt gãy nghiêm trọng, khiến việc phân tích bằng các phương pháp truyền thống gặp rất nhiều hạn chế.

Các mẫu ADN liệt sĩ đang được lưu mẫu tại Trung tâm. Hiện có hơn 10.000 mẫu đang được lưu tại đây.

Theo các chuyên gia Viện Sinh học, trước đây, phương pháp phân tích các chỉ thị STR trên ADN nhân được sử dụng phổ biến trong giám định hình sự và xét nghiệm huyết thống. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi các đoạn ADN còn tương đối nguyên vẹn, trong khi phần lớn mẫu hài cốt liệt sĩ ở Việt Nam chỉ còn những đoạn ADN rất ngắn.

Để tăng khả năng phân tích, các nhà khoa học đã áp dụng thêm kỹ thuật giám định ADN ty thể (mtDNA). Phương pháp này giúp nâng cao khả năng thu nhận ADN ở các mẫu phân hủy nặng nhưng chỉ phản ánh quan hệ huyết thống theo dòng mẹ, khả năng phân biệt cá thể còn hạn chế. Vì vậy, kết quả vẫn phải kết hợp với nhiều nguồn thông tin khác như hồ sơ liệt sĩ, địa điểm quy tập, đơn vị chiến đấu, thời gian hy sinh và nhân chứng để đưa ra kết luận.

Thực tế, sau nhiều thập kỷ, không ít hồ sơ đã thất lạc, đơn vị quân đội thay đổi phiên hiệu, nhân chứng ngày càng ít, khiến việc đối chiếu thông tin càng trở nên khó khăn.

"Có thể nói, giới hạn hiện nay không chỉ nằm ở công nghệ mà còn ở tình trạng phân hủy của mẫu sinh phẩm và sự thiếu hụt dữ liệu lịch sử để đối chiếu", ông Vũ Văn Tuấn chia sẻ.

Đột phá từ công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới

Để giải quyết những hạn chế trên, Trung tâm Giám định ADN đã tiếp cận và làm chủ công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới sử dụng các chỉ thị đa hình nucleotide đơn (NGS-SNP).

Theo ông Vũ Văn Tuấn, ưu điểm nổi bật của công nghệ này là có thể phân tích được những đoạn ADN rất ngắn, vốn trước đây gần như không thể khai thác. Đồng thời, phương pháp còn cho phép đánh giá quan hệ huyết thống ở phạm vi rộng hơn, kể cả với các thân nhân cách nhiều thế hệ.

Giám định viên tiếp nhận mẫu, xử lý bước đầu với mẫu xương.

Quy trình giám định được thực hiện theo chuỗi khép kín, từ tiếp nhận mẫu, nghiền và tách chiết ADN, định lượng, chuẩn bị thư viện gen, giải trình tự đến phân tích dữ liệu và đối chiếu với cơ sở dữ liệu thân nhân liệt sĩ. Toàn bộ quy trình mất khoảng 3 - 4 tuần cho mỗi đợt phân tích.

Theo ông Vũ Văn Tuấn, công nghệ mới đòi hỏi hệ thống phòng thí nghiệm hiện đại cùng đội ngũ cán bộ được đào tạo chuyên sâu. Trong thời gian qua, các giám định viên đã được đào tạo trong nước và quốc tế để làm chủ hoàn toàn quy trình công nghệ.

"Nếu tự động hóa toàn bộ quy trình, chúng ta có thể từng bước giải quyết bài toán giám định khoảng 300.000 hài cốt liệt sĩ chưa xác định được danh tính", ông Vũ Văn Tuấn cho biết.

Không chỉ làm việc trong phòng thí nghiệm, cán bộ của Trung tâm còn trực tiếp xuống thực địa, phối hợp với cựu chiến binh, thân nhân liệt sĩ và chính quyền địa phương để thu thập thông tin, xác minh lịch sử và khoanh vùng đối tượng so sánh.

Theo ông Tuấn, mỗi chuyến đi đều để lại nhiều cảm xúc khi chứng kiến sự chờ đợi của các gia đình và sự hy sinh to lớn của các thế hệ đi trước. Chính điều đó trở thành động lực để các nhà khoa học kiên trì theo đuổi hành trình tìm lại danh tính cho những người đã ngã xuống.

Theo PGS.TS Phí Quyết Tiến, Viện trưởng Viện Sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam), việc làm chủ công nghệ giải trình tự gen thế hệ mới (NGS-SNP) đánh dấu bước chuyển quan trọng trong công tác giám định ADN hài cốt liệt sĩ, mở ra khả năng giải quyết những trường hợp mà các phương pháp trước đây gần như không thể thực hiện.

Nhiều năm qua, Trung tâm Giám định ADN chủ yếu sử dụng phương pháp phân tích ADN ty thể. Giai đoạn 2019 - 2021, đơn vị tiếp nhận và giám định 4.276 mẫu hài cốt liệt sĩ, nhưng chỉ thu được dữ liệu ở 1.205 mẫu. Trong số đó, hơn 900 mẫu đủ điều kiện để xem xét đối chiếu và chỉ xác định được danh tính của 9 trường hợp. Những con số này phản ánh rõ giới hạn của công nghệ cũ khi xử lý các mẫu hài cốt đã phân hủy nặng.

Quy trình được làm tỉ mỉ.

Trong điều kiện khí hậu nhiệt đới nóng ẩm của Việt Nam, phần lớn ADN trong hài cốt sau nhiều thập kỷ chỉ còn những đoạn rất ngắn. Đây từng được xem là rào cản lớn nhất đối với công tác giám định. Tuy nhiên, công nghệ NGS-SNP cho phép phân tích đồng thời hàng nghìn chỉ thị đa hình nucleotide đơn trên các đoạn ADN ngắn, qua đó nâng cao đáng kể khả năng nhận dạng.

Theo PGS.TS Phí Quyết Tiến, nhờ tối ưu quy trình tách chiết và phân tích, tỷ lệ thu nhận ADN đã tăng từ khoảng 22% lên hơn 80% số mẫu được xử lý bằng công nghệ mới. Đây là bước tiến có ý nghĩa đặc biệt trong bối cảnh Việt Nam còn khoảng 300.000 hài cốt liệt sĩ đã được quy tập nhưng chưa xác định được danh tính.

Trước đó, Viện Sinh học đã triển khai làm thí điểm tại Nghĩa trang liệt sĩ Trà Lĩnh (Cao Bằng) cho thấy hiệu quả rõ rệt của công nghệ mới. Trong tổng số 58 mẫu hài cốt được lấy, có 54 mẫu thu được dữ liệu ADN đạt yêu cầu, tương đương tỷ lệ 93%. Trên cơ sở đó, các nhà khoa học đã đối chiếu với mẫu ADN của thân nhân 14 gia đình và xác định được danh tính cho 2 liệt sĩ ngay trong đợt thí điểm đầu tiên.

Những trường hợp chưa xác định được danh tính không phải do công nghệ không đáp ứng được yêu cầu mà chủ yếu do chưa có đủ mẫu ADN của thân nhân để đối chiếu. Vì vậy, việc xây dựng cơ sở dữ liệu ADN thân nhân liệt sĩ trên phạm vi toàn quốc được xem là điều kiện quan trọng để phát huy tối đa hiệu quả của công nghệ mới.

Chia sẻ về khó khăn quá trình triển khai giám định ADN, Tiến sĩ Trần Trung Thành, Giám đốc Trung tâm Giám định ADN, Viện Sinh học (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) cho biết: Phần lớn hài cốt liệt sĩ đã được chôn cất hàng chục năm, thậm chí hơn nửa thế kỷ nên ADN bị suy giảm nghiêm trọng dưới tác động của thời gian, điều kiện thổ nhưỡng, nhiệt độ, độ ẩm và vi sinh vật. Nhiều mẫu chỉ còn những đoạn ADN rất ngắn hoặc lẫn nhiều tạp chất, gây khó khăn cho quá trình phân tích.

Không chỉ chất lượng mẫu, việc thu thập và bảo quản ngay từ hiện trường cũng ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả giám định. Nếu lựa chọn không đúng vị trí lấy mẫu hoặc quy trình bảo quản, vận chuyển không bảo đảm, ADN có thể tiếp tục bị phân hủy, làm giảm khả năng phân tích.

Khâu tách chiết mẫu ADN.

Để sớm có thể trả lại tên cho các liệt sĩ, Tiến sĩ Trần Trung Thành cho rằng sự phối hợp giữa các bên trong xây dựng khớp nối dữ liệu ADN của thân nhân và hài cốt liệt sĩ tạo nền tảng đối chiếu thống nhất trên phạm vi toàn quốc. Khi dữ liệu về thân nhân và dữ liệu ADN của hài cốt được bổ sung đầy đủ, kết hợp với công nghệ NGS-SNP, việc xác định danh tính liệt sĩ sẽ được thực hiện nhanh hơn, chính xác hơn và có cơ sở khoa học vững chắc hơn.

“Chúng tôi sẽ sớm bàn giao công nghệ mới cho các đơn vị liên quan. Đây sẽ là tiền đề quan trọng để tiếp tục thực hiện nhiệm vụ tìm kiếm, xác định danh tính hài cốt liệt sĩ trong những năm tới”, Tiến sĩ Thành cho biết.

Trả lại tên cho những người đã hy sinh

Hiện cả nước còn khoảng 175.000 liệt sĩ chưa tìm thấy hài cốt và khoảng 300.000 hài cốt liệt sĩ đã được quy tập nhưng chưa xác định được danh tính. Đây là khối lượng công việc rất lớn, đòi hỏi sự phối hợp của nhiều bộ, ngành cùng những tiến bộ mới về khoa học, công nghệ.

Hướng tới kỷ niệm 80 năm Ngày Thương binh - Liệt sĩ (27/7/1947 - 27/7/2027), Ban Chỉ đạo quốc gia về tìm kiếm, quy tập và xác định danh tính hài cốt liệt sĩ đã phát động Chiến dịch 500 ngày đêm từ ngày 15/3/2026 đến 27/7/2027, với mục tiêu đẩy nhanh tiến độ tìm kiếm, quy tập và xác định danh tính các liệt sĩ còn thiếu thông tin.

Mẫu ADN được đưa vào máy phân tích giải mã theo công nghệ mới.

Theo Trung tướng Hoàng Khánh Hưng, Chủ tịch Hội Hỗ trợ gia đình liệt sĩ Việt Nam, đối với những người lính đã trải qua trận mạc như chúng tôi, cứ mỗi lần đưa được một hài cốt đồng đội về với đất mẹ yêu thương là một lần trái tim người lính đỡ xót xa hơn. Trong chiến đấu, chúng tôi đã hứa với nhau, người còn sống sẽ đưa người nằm xuống trở về.

Trung tướng Hoàng Khánh Hưng cho rằng: Thực tế khi hỗ trợ các gia đình các thân nhân đi tìm liệt sĩ, yếu tố giám định ADN là căn cứ khoa học vững chắc nhất để đính chính, trả lại tên cho liệt sĩ. Có thời gian, đây là phương pháp khoa học dẹp phong trào nhà ngoại cảm khiến nhiều gia đình liệt sĩ bị mất tiền oan. Với những đột phá về khoa học, công nghệ, kết nối dữ liệu kết hợp phương pháp thực chứng để sớm đưa những đồng đội, những liệt sĩ chưa biết tên về quê hương.

Tháng Bảy - tháng tri ân những người đã hy sinh vì độc lập, tự do của Tổ quốc. Trong các phòng thí nghiệm, những nhà khoa học vẫn lặng lẽ làm việc bên các mẫu hài cốt vô danh với mong muốn giải mã những thông tin di truyền còn sót lại sau nhiều thập kỷ. Mỗi kết quả giám định thành công không chỉ là thành tựu của khoa học mà còn là sự nối dài của đạo lý "Uống nước nhớ nguồn", góp phần trả lại tên tuổi cho những người đã ngã xuống và mang đến niềm an ủi cho biết bao gia đình đã chờ đợi suốt nhiều năm.