Thông tin chi tiết về cách phát hiện nhanh virus corona của nhóm nhà khoa học VN

Sinh phẩm RT-LAMP là một kỹ thuật khuếch đại đẳng nhiệt acid nucleic chuyên dùng để phát hiện RNA của virus gây bệnh.

TS Lê Quang Hòa (Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội) cho hay, trước đây nhóm cũng dựa trên kỹ thuật RT-LAMP này để chế tạo ra được sinh phẩm phát hiện nhanh virus dịch tả lợn châu Phi. Sinh phẩm khi đó cũng rất nhạy và được một số cơ sở sản xuất, xuất khẩu thực phẩm đón nhận.

“Thực ra, nhóm quan tâm tới dịch viêm đường hô hấp cấp này ngay từ đầu năm 2020 khi Tổ chức Y tế thế giới WHO công bố có một số trường hợp viêm phổi tại Trung Quốc mà chưa xác định được nguyên nhân. Ngay lập tức chúng tôi thường xuyên theo dõi thông tin trên các phương tiện thông tin đại chúng, xem chủng virus đó có bản chất là gì”, TS Hòa kể.

Nhóm nghiên cứu của TS. Lê Quang Hòa công bố đã nghiên cứu thành công sinh phẩm RT-LAMP có thể phát hiện nhanh virus corona chủng mới (nCoV) trong 70 phút. Ảnh: An Hiên.

Ngay sau khi trình tự hệ gen của chủng virus corona nCoV-2019 được công bố trên ngân hàng GenBank ngày 13/1, TS Hòa đã cùng các cộng sự chủ động lập nhóm nghiên cứu tiến hành phát triển sinh phẩm RT-LAMP phát hiện nhanh chủng virus này.

Ngay trước Tết Nguyên Đán nhóm đã tiến hành phân tích trình tự, sau đó tiến hành “thiết kế mồi”. “Thiết kế mồi là khâu quan trọng nhất trong kỹ thuật RT-LAMP này bởi đảm bảo độ đặc hiệu, độ nhạy, cũng như tốc độ phản ứng. Ngay trước Tết, chúng tôi đã thiết kế xong mồi, rồi tiến hành tổng hợp gen nhân tạo, trình tự gen đích mà mình muốn khuếch đại”, TS Hòa kể.

Sau dịp nghỉ Tết Nguyên đán khoảng 10 ngày, nhóm hoàn thành quy trình chế tạo sinh phẩm RT-LAMP đổi màu. Thử nghiệm phản ứng, RT-LAMP phát hiện RNA của nCoV là 5 phiên bản mỗi phản ứng, tương đương với phương pháp nhạy nhất hiện nay dựa trên kỹ thuật real-time RT-PCR.

“Kỹ thuật RT-LAMP hiện nay chúng tôi dùng tới 6 mồi, hướng tới 8 trình tự khác nhau; trong khi phương pháp RT-PCR hiện chỉ hướng tới 3 trình tự khác nhau. Vì thế mà độ đặc hiệu của nghiên cứu của chúng tôi rất cao”.

Theo TS Hòa, ưu điểm đặc biệt của phản ứng RT-LAMP này là chỉ phát hiện chủng virus Corona mới (2019) và không cho kết quả dương tính giả với các chủng virus corona khác như SARS CoV, MERS-CoV, HKU4, HKU1, OC43 và 229E.

Ngoài ra, theo TS Lê Quang Hòa, với phương pháp mới này, chỉ sau 70 phút cho toàn bộ quy trình (bao gồm cả tách chiết RNA và phản ứng khuếch đại) sẽ cho kết quả ngay. Trong khi đó, phản ứng RT-PCR thông thường phải mất 4 giờ (240 phút) cho cả quy trình.

Chưa kể, giá thành sản xuất mỗi sinh phẩm của nhóm nghiên cứu là 350.000 đồng, trong khi đó giá sản xuất bộ test RT-PCR là 1 triệu đồng. So với các kỹ thuật sinh học phân tử khác, RT-LAMP có thiết bị đơn giản, khả năng ứng dụng tại hiện trường, độ nhạy và độ đặc hiệu cao (tương đương với real-time RT-PCR).

“Ưu điểm thấy rõ là thời gian phản ứng chỉ từ 15 đến 30 phút - rất nhanh so với quy trình tiêu chuẩn hiện nay (tối thiểu là 2 tiếng) – là có thể thu nhận được kết quả. Nhận biết âm tính hay dương tính thông qua phản ứng đổi màu của dung dịch. Nếu dung dịch đổi từ màu hồng sang vàng thì kết luận dương tính, còn không đổi màu là âm tính”, TS Hòa nói về tính đơn giản của sinh phẩm này.

Do vậy, theo nhóm nghiên cứu, bộ sinh phẩm này hoàn toàn có thể ứng dụng được tại các bệnh viện tuyến huyện hoặc bệnh viện dã chiến để phòng khi dịch bùng phát, có thể phân tích ngay tại các cơ sở y tế này mà không phải chuyển mẫu về rồi chờ kết quả từ bệnh viện tuyến trung ương.

Tuy nhiên, TS Hòa cũng nhấn mạnh những kết quả đạt được này mới chỉ được tiến hành trên các mẫu RNA nhân tạo do nhóm tự tổng hợp chứ chưa được thực hiện trên các mẫu bệnh phẩm.

Song với kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực này (15 năm), ông rất tự tin về mức độ chính xác của sinh phẩm này. “Bởi đây không phải là loại virus đầu tiên chúng tôi phát hiện được. Thông thường với công nghệ hiện nay của nhóm nghiên cứu chúng tôi, chỉ cần được trình tự gen mục tiêu ban đầu, sau khoảng một tháng là chúng tôi có thể ra ngay mẫu thử ban đầu để thử nghiệm được”.

Rất may, với chủng virus này, nhóm nghiên cứu của TS Hòa thành công ngay lần thử đầu tiên. “Thông thường việc này chỉ là vấn đề về mặt thời gian. Nếu chưa thành công những lần đầu, chúng ta xử lý, biến đổi các trình tự mồi, thì các lần sau cũng sẽ thành công”.

Bộ sinh phẩm BK - LAMP - nCoV hoàn thiện chờ thử nghiệm với mẫu bệnh phẩm thực. Ảnh: HUST

Theo TS Hòa, hiện nay, phương pháp tiêu chuẩn được khuyến cáo bởi WHO - kỹ thuật RT-PCR là một kỹ thuật nhạy, đặc hiệu, chính xác. Song nhược điểm của các bộ sinh phẩm này là cần các thiết bị hết sức đắt tiền, mà chúng ta khó có khả năng thực hiện được ở quy mô tuyến huyện.

Muốn được thương mại hóa, chấp nhận trên thị trường thì bắt buộc phải so sánh kết quả của bộ sinh phẩm mà nhóm phát triển với bộ sinh phẩm được tiến hành bằng phương pháp tiêu chuẩn RT-PCR để xem độ tương hợp giữa 2 phương pháp ra sao. Thông thường tiến trình này diễn ra khá lâu. Một sinh phẩm muốn đưa được vào thị trường, thông thường phải mất khoảng từ 3 đến 6 tháng.

“Để đưa được một sinh phẩm ra ngoài thị trường, đảm bảo độ chính xác thì cần phải thử nghiệm trên những mẫu bệnh phẩm thực”, TS Hòa nói.

TS Lê Quang Hòa (áo đen) và các thành viên trong nhóm nghiên cứu của Viện Công nghệ Sinh học (Trường ĐH Bách khoa Hà Nội). Ảnh: HUST

Do vậy, nhóm nghiên cứu rất mong có sự hỗ trợ từ phía Bộ Y tế, Bộ Khoa học & Công nghệ để có thể tiếp cận, hợp tác được với một số bệnh viện, cơ quan chuyên trách để tiến hành thử nghiệm, kiểm định bộ sinh phẩm trong thời gian sớm nhất.

“Chúng tôi hy vọng trong khoảng 2 tuần tới, với sự giúp đỡ của các Bộ chuyên môn, sinh phẩm của chúng tôi được phân phối tới các bệnh viện, để hỗ trợ đắc lực trong việc kiểm soát dịch bệnh”, TS Hòa nói.

Thanh Hùng