Trong khi dịch Covid-19 đang bùng phát mạnh ở Anh, các nhà khoa học nước này cho biết họ đã cải tiến thành công một phương pháp xét nghiệm RT-PCR mới dành cho virus corona. Phương pháp được nghiên cứu bởi Đại học Oxford có thể cho kết quả nhanh gấp ba lần so với phương pháp xét nghiệm RT-PCR virus nhanh nhất hiện nay.
Tuyệt vời hơn nữa là nó chỉ đòi hỏi một số dụng cụ kỹ thuật thương đối đơn giản, hứa hẹn có thể trang bị cho người dân dùng tại nhà. Các nhà khoa học cũng nói rằng xét nghiệm này còn có thể phát hiện sớm những bệnh nhân nhiễm Covid-19 ngay trong thời kỳ đầu của bệnh, điều mà nhiều xét nghiệm khác không làm được.
Xét nghiệm RT-PCR là gì?
Để có thể xét nghiệm Covid-19 một cách đặc hiệu với độ chính xác 100%, hiện nay, các nhà khoa học phải dùng đến một phương pháp gọi là Phản ứng tổng hợp chuỗi phiên mã ngược (RT-PCR). Trong đó, dịch họng của bệnh nhân Covid-19 sẽ được thu thập tại chỗ, rồi đưa vào thùng chứa lạnh để đem tới phòng thí nghiệm.
Tại đây, các kỹ thuật viên y sinh sẽ thực hiện công việc đầu tiên của họ, phân lập RNA từ mẫu bệnh phẩm này. Thông thường, họ sẽ phải pha nó vào một số dung dịch và hóa chất, sau đó quay ly tâm để cuộn những đoạn RNA bị văng ra khỏi virus thành một đám với nhau.
Đám RNA này gọi là RNA tinh chế. Chúng sẽ được rút ra ngoài hỗn hợp ly tâm để thêm vào các enzyme phiên mã ngược. Quá trình phiên mã ngược sẽ biến các RNA đơn thành DNA với hai chuỗi xoắn kép.
Kế tiếp các DNA này được đưa vào một ống nghiệm chứa hỗn hợp nucleotide dạng lỏng, enzyme xây dựng DNA và các đoạn DNA ngắn được gọi là mồi. Những đoạn mồi này đã được các nhà khoa học thiết kế để tìm và liên kết tới những phân đoạn cụ thể của virus corona mới. Trong môi trường nuôi, các đoạn DNA đó sẽ tự động nhân lên hàng trăm triệu lần, đến độ có thể phát hiện được.
Toàn bộ quá trình phiên mã ngược và khuyếch đại được thực hiện trong một máy PCR, cần kỹ thuật viên có chuyên môn đảm nhận.
Toàn bộ quá trình phiên mã ngược và khuyếch đại này được thực hiện trong một máy PCR, với các chu trình nhiệt độ thay đổi liên tục và phải được cài đặt sẵn để tối ưu. Sẽ mất khoảng vài chục phút để một chuỗi DNA nhân lên thành hai. Và sau 30-40 chu trình, các nhà khoa học mới đọc được kết quả xét nghiệm, nhanh nhất là khoảng 1 tiếng rưỡi, chậm thì tới vài ngày.
Một phương pháp cải tiến, nhanh gấp 3 lần
Bây giờ, các nhà khoa học Oxford cho biết họ đã cải tiến được một công đoạn rất mất thời gian của kỹ thuật RT-PCR, đó là bước gia nhiệt và khyếch đại DNA. Chu trình PCR thông thường đòi hỏi nhiều giai đoạn gia nhiệt với các nhiệt độ khác nhau để đẩy nhanh tốc độ phản ứng.
Tuy nhiên, nhóm đại học Oxford tiết lộ rằng họ đã tìm ra cách để chỉ cần sử dụng một mức nhiệt duy nhất, trong một giai đoạn duy nhất để giúp DNA nhân lên hàng triệu lần. Quá trình này sẽ rút ngắn thời gian xét nghiệm xuống chỉ còn 30 phút, so với thời gian nhanh nhất là 1 tiếng rưỡi như hiện nay.
"Vẻ đẹp của phương pháp xét nghiệm mới này nằm ở việc nó có thể phát hiện các đoạn và phân mảnh RNA của virus SARS-CoV-2", Giáo sư Wei Huang, một thành viên nhóm nghiên cứu ở Oxford cho biết. "Xét nghiệm này được thiết kế để có thể ngăn ngừa kết quả dương tính hoặc âm tính giả, nó cho độ chính xác cao".
Hiện tại, phương pháp mới của Đại học Oxford mới chỉ được thử nghiệm trên 16 mẫu bệnh phẩm được thu thập từ Bệnh viện Nhân dân Thâm Quyến ở Trung Quốc. Nhưng tập mẫu bệnh phẩm này có đủ các mẫu dương tính và âm tính. Và xét nghiệm mới đã cho kết quả chính xác 100%.
Thay thế các kit xét nghiệm nhanh có độ chính xác thấp hơn
Cần phải nói rằng, xét nghiệm RT-PCR để đi tìm RNA của virus khác hẳn với xét nghiệm nhanh Covid-19 mà một số nước như Hàn Quốc đang triển khai. Các kit xét nghiệm nhanh thường nhắm đến việc phát hiện gián tiếp sự hiện diện của virus trong các mẫu bệnh phẩm như nước mũi hoặc máu, qua các kháng thể hoặc protein chứ không phải chúng tìm được chính RNA của virus.
Mặc dù có thể cho kết quả nhanh trong vòng 10-15 phút, nhưng các xét nghiệm này có độ chính xác không cao, thường chỉ ở khoảng 85%. Kit xét nghiệm nhanh thường được lựa chọn khi chính phủ có kế hoạch sàng lọc bệnh trên diện rộng, ví dụ như ở Hàn Quốc, để khoanh vùng được tập lây nhiễm và cách ly những trường hợp cần thiết.
Xét nghiệm RT-PCR để đi tìm RNA của virus khác hẳn với xét nghiệm nhanh Covid-19 mà một số nước như Hàn Quốc đang triển khai.
Bây giờ, nếu phương pháp xét nghiệm mới của Đại học Oxford, với độ chính xác 100% và thời gian tiệm cận với kit xét nghiệm nhanh, nó có thể trở thành một lựa chọn mới trong dịch bệnh. Các nhà khoa học cho biết họ đang phát triển một phiên bản di động cho xét nghiệm của mình, để giải phóng sự phụ thuộc vào thao tác máy PCR và trình độ của các kỹ thuật viên trong phòng thí nghiệm.
Điều đó có nghĩa là bất cứ ai cũng có thể tự thực hiện một xét nghiệm như vậy tại nhà. Các cỗ máy nhỏ gọn cũng có thể được trang bị tại mọi phòng khám lâm sàng, các cửa sân bay và địa điểm công cộng.
Câu chuyện của tương lai
Cũng phải nói rằng một công nghệ mới ra đời từ phòng thí nghiệm của một trường đại học sẽ còn phải mất nhiều bước nữa để chinh phục được cộng đồng khoa học, các nhà quản lý y tế cho đến thị trường. Vì vậy, có lẽ phương pháp mới của các nhà khoa học Oxford sẽ chưa thể xuất hiện ngay để phục vụ rộng rãi trong dịch Covid-19.
Tuy nhiên, với các ưu điểm mà nó đang thể hiện được, đây sẽ là một hướng nghiên cứu đáng đầu tư trong tương lai. Bởi nó có thể thay thế và đẩy nhanh tiến độ của RT-PCR, phương pháp này không phải chỉ có ứng dụng tiềm năng để phát hiện virus SARS-CoV-2. Nó có thể xác định được mọi trình tự di truyền cụ thể, để nghiên cứu mọi căn bệnh, cả các trình tự gen bình thường của sinh vật.
Cỗ máy này có thể được trang bị ở mọi phòng thí nghiệm y tế cộng đồng, các bệnh viện, cơ sở nghiên cứu và thậm chí các công ty thương mại làm việc trong lĩnh vực sinh học. Cải tiến được RT-PCR chính là cải tiến được một trụ cột trong lĩnh vực nghiên cứu sinh học.
*Bạn đã biết các biện pháp phòng ngừa Covid-19 cho bản thân, gia đình và xã hội? Làm bài trắc nghiệm sau để kiểm tra nhé:
Tham khảo Oxford, Wired