[COVID-19] Hiệu quả bộ kit RT-qPCR của học viện Quân Y liệu có đúng như giới thiệu?

Khoảng đầu tuần trước mình có thấy bạn bè trên Facebook có chia sẻ thông tin “Việt Nam chế tạo thành công kit xét nghiệm SARS-CoV-2 cho kết quả dưới 1 giờ”. Đọc xong cái tiêu đề thấy có gì đó “sai sai”, nhưng mấy hôm đó đang bận làm một số thí nghiệm nên không có thời gian đọc cụ thể. Hôm nay cuối tuần mới tìm lại các bài báo để xem cụ thể các thông tin được công bố. Tóm lại một số ý chính về bộ kit như sau [1]:

– Là bộ kit one-step RT-qPCR
– Cho kết quả xét nghiệm trong vòng 1 giờ
– Độ đặc hiệu 100%, độ nhạy 5 copies/phản ứng
– Phía công ty được uỷ quyền có khả năng sản xuất 10.000 kit/ngày, có thể tăng công suất lên gấp 3 lần nếu cần thiết

Với những thông tin này, có khá nhiều điểm cần thảo luận. Trước hết mình sẽ tổng quan một chút về quy trình xét nghiệm virus tiêu chuẩn. Đầu tiên chúng ta cần thu mẫu bệnh phẩm từ người cần xét nghiệm. Với virus đường hô hấp như NCOVID2019, người ta sẽ lấy một miếng tăm bông và quét một vòng trong họng của người cần xét nghiệm (từ chuyên ngành gọi mẫu này là “upper respiratory nasopharyngeal swab”, mà mình quên mất từ trong tiếng Việt). Sau đó, người ta sẽ tìm cách tách chiết các phân tử RNA virus trong miếng bông này. Nếu thao tác nhanh thì cũng mất khoảng 30 phút để thực hiện bước này (nếu tách nhiều mẫu đồng thời thì sẽ mất thời gian hơn). Sau khi tách chiết RNA từ mẫu bệnh phẩm, RNA từ virus được “chuyển” sang dạng DNA bằng một enzyme gọi là enzyme phiên mã ngược (RTase) – phần “RT” trong tên phản ứng (RT-qPCR). Thông thường bước này mất 30 phút ủ ở 50 độ cho enzyme hoạt động và chuyển RNA sang dạng cDNA. Cuối cùng, để phát hiện và định lượng virus, cDNA được nhân lên bằng phản ứng nhân gen và phát tín hiệu huỳnh quang tương ứng với số bản cDNA có trong mẫu (qPCR). Nôm na là nếu trong mẫu càng nhiều virus thì lượng RNA tách được càng nhiều, tạo thành nhiều cDNA, và phát tín hiệu huỳnh quang sớm, mạnh hơn so với những mẫu ít virus. Bước nhân gen này mất khoảng tối thiểu 30 phút. Tóm lại, chưa kể thời gian thao tác thì để đi từ mẫu bệnh phẩm tới trả kết quả tốn 1 tiếng rưỡi. Đó là trong điều kiện lý tưởng, người thao tác nhanh, làm 1 mẫu. Trên thực tế nếu tính cả thời gian thao tác: lấy ống nghiệm, đánh dấu mẫu, dùng pipette hút mẫu, trộn, đặt mẫu vào máy, cài đặt máy… rồi nhân hệ số khi phải thao tác với nhiều mẫu đồng thời, thì từ mẫu bệnh phẩm tới kết quả mất không dưới 2 tiếng. Kit xét nghiệm dùng kỹ thuật RT-qPCR mà cho kết quả dưới 1 tiếng thì hoặc là nhà khoa học không nói đủ, hoặc là nhà báo không hiểu mà lại thích cắt cúp lời của nhà khoa học.

Tiếp theo, về độ đặc hiệu và độ nhạy. Độ đặc hiệu ở đây được hiểu là kit xét nghiệm virus NCOVID19 thì sẽ chỉ nhân gene của virus này chứ không nhận nhầm các đoạn gen khác như gene người, gene vi khuẩn (có tùm lum trong mẫu bệnh phẩm). Yếu tố này không khó, quan trọng là chọn được vùng mã gene mà chỉ virus này có, không tồn tại ở các mã gene loài khác. Với trình tự gene của virus đã được giải mã bởi các nhà khoa học Trung Quốc từ hồi tháng 1, việc so sánh trình tự và chọn vùng gene đặc hiệu khá dễ. WHO thậm chí đã thống kê sẵn các bộ mồi đặc hiệu [2]. Ai lười thì đặt tổng hợp bộ mồi này là đủ dùng, cũng không cần mất công phân tích trình tự và thiết kế mồi. Đảm bảo độ đặc hiệu không khó. Tuy nhiên, con số về độ nhạy 5 copies/phản ứng là một con số khá khó tin. Nói dễ hiểu thì 5 copies/phản ứng nghĩa là chỉ cần có 5 con virus trong mẫu bệnh phẩm là phát hiện được dương tính. Để xác định được số copies của virus, người ta cần dựng “đường chuẩn định lượng” với một mẫu chuẩn đã biết trước số copies và pha loãng theo 1 dải pha loãng log10. Về lý thuyết, để định lượng được chính xác virus RNA thì mẫu chuẩn cũng phải là RNA, cùng tham gia toàn bộ các phản ứng như mẫu bệnh (phiên mã ngược tạo cDNA, nhân cDNA). Có điều vì một số đặc thù của RNA như mất thời gian tổng hợp, kém bền… nên mẫu chuẩn ở VN mình nghĩ họ dùng mẫu chuẩn DNA. Nghĩa là chúng ta mặc định phản ứng phiên mã ngược có hiệu suất 100% và trong mẫu bệnh ban đầu tách được bao nhiêu RNA đều được chuyển thành cDNA hết (điều không bao giờ có). Quay lại con số 5 copies/phản ứng: trên thực tế khi mẫu có 5 copies/phản ứng, tín hiệu cực kỳ phập phù, lên chậm, và độ tin cậy không cao. Cho nên nói 5 copies/phản ứng thì biết thế thôi chứ ai tin. Thông thường dựng đường chuẩn người ta cũng chỉ dựng từ 10^1 (10 copies) chứ mấy khi xuống tới 10^0 (làm hồi quy tuyến tính để định lượng dễ bị lệch hết cả đường 😂). Mình đọc được tài liệu của 1 nhóm ở Đức công bố về quy trình xét nghiệm NCOVID19. Họ sử dụng in vitro transcribed RNA để dựng đường chuẩn, giới hạn kĩ thuật xét nghiệm cũng tương đương (5.2 copies/rxn) nhưng đồ thị xét nghiệm thực tế cũng cho thấy điều mình viết ở trên. [3]

Cuối cùng, nói một chút về “khả năng sản xuất 10.000 bộ kit/ngày”. Một bộ kit xét nghiệm về cơ bản là các hoá chất và enzyme đã được trộn sẵn với nhau và chia thành các ống nhỏ; hoặc loại rẻ hơn (vì đỡ tốn công hơn) là các ống hoá chất thành phần, người sử dụng mua về và tự pha; sau đó thêm mẫu xét nghiệm vào và đưa vào máy chạy. Nếu “khả năng sản xuất” ở đây là mua hoá chất gốc và pha chế, chia ống… thì 10.000 bộ/ngày là điều hết sức khả thi. Mỗi ngày mình làm thí nghiệm pha hoá chất cho cả trăm phản ứng cũng chỉ mất có 15 – 20′ mà 😎. Nhưng quan trọng hơn cả trong các bộ kit xét nghiệm là các enzyme và đầu dò (mồi) huỳnh quang. Theo mình được biết thì ở Việt Nam không có nhóm nghiên cứu nào nghiên cứu cơ bản về enzyme phiên mã ngược (RTase), cũng như enzyme nhân gene (Pol), càng không có công ty nào tự sản xuất cả. Dễ hiểu thôi, khi các sản phẩm có sẵn trên thị trường đã quá tốt thì nhập về bán sẽ hợp lý hơn là nghiên cứu tổng hợp. Chưa kể, chất lượng sản phẩm nội địa thường không so sánh được với các sản phẩm của nền khoa học cơ bản vững mạnh của các quốc gia như Mỹ, Đức, Nhật… Hồi trước khi còn ở Phòng Thí nghiệm Trọng điểm Công nghệ Enzyme – Protein, bên phòng protein tái tổ hợp cũng có làm được enzyme Taq Pol cho phản ứng nhân gen; nhưng nói thật là không mấy khi dùng. Lý do gì ai cũng hiểu. Cho nên nói bài báo nói “khả năng sản xuất” ở đây thì nói cho oai thế thôi chứ thực ra vẫn là mua sản phẩm của các hãng nước ngoài về pha chế chứ không thực sự làm chủ được công nghệ lõi. Chúng ta thiếu nền tảng khoa học công nghệ cơ bản.

Advertisement

Tóm lại, chúng ta làm được bộ kit xét nghiệm virus nCOVID19 bằng kỹ thuật RT-qPCR, điều này rất đáng mừng và đáng ghi nhận. Tuy nhiên kit này không cho kết quả nhanh (như báo viết), và đòi hỏi cơ sở vật chất làm thí nghiệm sinh học phân tử tương đối hiện đại để thực hiện (tối thiểu là cần máy ly tâm lạnh, tủ hút tiêu chuẩn an toàn sinh học cao, máy qPCR) chứ không phải làm như que thử thai – tè vào là xong. Ngoài ra, tuy không công bố toàn bộ, nhưng dựa vào những gì mình biết về thị trường công nghệ sinh học ở Việt Nam thì tới 90% chắc chắn là chúng ta không nắm được công nghệ lõi. Bởi vậy, tốt nhất là bản thân mỗi người cần phòng tránh và giữ gìn sức khoẻ chứ nếu số ca nhiễm ở Việt Nam tăng đột biến thì “toang” thật sự. Một nước nắm được công nghệ lõi như Nhật cũng chỉ dám “dè dặt” tuyên bố là có khả năng xét nghiệm 1000 ca/ngày trong cao điểm dịch; và tới giờ họ cũng mới chỉ xét nghiệm hơn 12.000 mẫu (tính tới 12h ngày 14/3, theo số liệu của bộ Y Tế Nhật) [4]. Có điều theo những gì mình theo dõi trên báo chí phổ thông ở VN thì rõ ràng giới chức và các cơ quan chuyên môn cũng ý thức được điều này nên đã nỗ lực hạn chế sự lây lan của virus – một chính sách mà mình nghĩ là rất hợp lý với điều kiện của Việt Nam.