Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Hình: Cheng-ting "Jason" Tsai, sinh viên cao học hiện đang làm việc ở lab Carolyn Bertozzi, và Peter Robinson, một cựu sinh viên cao học của Bertozzi năm 2016, cùng làm việc với phiên bản trước của test xét nghiệm này. Tin: L.A. Cicero
 

Các nhân viên y tế cộng đồng thường gặp khó khăn khi phải lựa chọn cách thức sàng lọc những người bị nhiễm HIV: thực hiện các xét nghiệm máu có độ tin cậy cao có thể phát hiện bệnh ở giai đoạn sớm, nhưng hạn chế là chỉ một vài bệnh nhân chịu tình nguyện cho mẫu máu; hay thực hiện một xét nghiệm tiện lợi hơn sử dụng mẫu nước bọt nhưng lại có độ tin cậy thấp hơn khi bệnh chỉ mới ở giai đoạn đầu.

Một phương pháp xét nghiệm mới có thể giải quyết được vấn đề trên. Được phát triển bởi các nhà hóa học tại Standford phối hợp với Phòng thí nghiệm Sức khỏe Cộng đồng Hạt Alameda. Xét nghiệm kết hợp tính tiện lợi của việc chỉ dùng một ít mẫu nước bọt và đạt độ tin cậy của một thử nghiệm máu. Họ đã công bố công trình khoa học này trên tuyển tập báo cáo của tạp chí Khoa học quốc gia (National Academy of Sciences) ngày 22 tháng 01 năm 2018.

"Cần phải phát hiện bệnh càng sớm càng tốt, vì các đối tượng mắc bệnh có khả năng lây nhiễm sang người khác,” Carolyn Bertozzi, Giáo sư trường Khoa học và Nhân văn và Robert M. Bass, Giáo sư Hóa học, phát biểu. "Mỗi ngày trôi qua sẽ làm gia tăng nguy cơ lây truyền bệnh của một người chưa được xác định tình trạng nhiễm HIV của mình, đặc biệt là ở những người trẻ tuổi," Bertozzi, cũng là một thành viên ở Khoa ChEM-H tại Stanford và hiện là thành viên của Stanford Bio-X, phát biểu thêm.

Khái quát lịch sử phát triển các xét nghiệm HIV

Đến nay cách thông dụng nhất để xét nghiệm HIV là tìm trong mẫu máu các kháng thể, các protein mà hệ miễn dịch tạo nên để tấn công virus và ngăn chặn sự lây nhiễm. Xét nghiệm này đến nay thuận tiện hơn so với cách xác định trực tiếp virus, một phần vì số lượng các kháng thể khá nhiều được tạo ra trong máu sau một thời gian  nhiễm.

Tuy nhiên phương thức xét nghiệm này tồn tại một nhược điểm lớn, đặc biệt là đối với các nhân viên y tế cộng đồng và các nhà nghiên cứu khi cần một lượng lớn bệnh nhân để kiểm tra nhanh nhằm cảnh báo trước nguy cơ lây nhiễm.

"Một phần lớn dân số khó có thể áp dụng cách xét nghiệm máu,” Cheng-ting "Jason" Tsai, tác giả đứng đầu bài báo và hiện là sinh viên cao học tại Phòng thí nghiệm của Bertozzi cho biết. "Nhưn nếu bạn sử dụng mẫu nước bọt, thì bạn sẽ dễ dàng tiếp cận với những nhóm dân số này mà trước đây đã từng có ít nhiều trở ngại"

Mặc dù vậy các xét nghiệm sử dụng nước bọt cũng có một số khuyết điểm. Số lượng và tốc độ các kháng thể kháng HIV trong nước bọt không nhiều như mức độ chúng hình thành trong máu – nghĩa là chúng không hiện diện đủ để phát hiện, đặc biệt là ở những giai đoạn đầu của bệnh.

Đến lúc thử nghiệm nước bọt đủ độ tin cậy để phát hiện HIV, Bertozzi nói, "Bạn phải đợi điều này trong một thời gian dài" – và trong thời gian này, sự lây nhiễm đã có thể đã xảy ra.

Gắn mã dịch cho HIV

Công việc của nhóm nghiên cứu là tìm ra phương pháp có thể phát hiện dễ dàng một lượng nhỏ kháng thể hiện diện trong nước bọt của người bị HIV. Để làm được điều đó, họ đã chọn cách tiếp cận gián tiếp. Thay vì tìm kiếm kháng thể, họ xem các kháng thể đó có khả năng làm được những gì.

Nhóm nghiên cứu lợi dụng đặc tính mấu chốt của kháng thể - chúng có hai cánh tay, mỗi cánh tay bám dễ dàng vào virus HIV. Họ lấy một ít virus HIV và gắn chúng vào một (hay thật ra là một nửa) đoạn DNA. Sau đó, họ thêm một ít các HIV đã biến đổi này vào mẫu nước bọt. Nếu mẫu bệnh có chứa kháng thể HIV, hai cách tay của chúng sẽ giữ lấy HIV đã được đánh dấu, mang hai nửa DNA lại với nhau thành một mạch dài liên tục. Một khi các đoạn DNA được kết nối hoàn chỉnh, chúng dễ dàng được phát hiện bằng các kỹ thuật sinh học phân tử thông thường.

Điều này có thể được thực hiện mà không cần đến mẫu máu hay nhiều kỹ thuật xử lý mẫu phức tạp khác. “Đây thực sự vì mục tiêu sử dụng các kỹ thuật cơ bản” Bertozzi khẳng định.

Mặc dù các nhà khoa học cho rằng cần phải thực hiện thêm nhiều nghiên cứu để khẳng định các kết quả trên, những thí nghiệm đầu tiên đã cho thấy phương pháp này hoạt động tốt: xét nghiệm đã chẩn đoán chính xác 22 người tham gia tầm soát tại hạt Alameda, mỗi đối tượng đều có kết quả dương tính khi sử dụng phương thức xét nghiệm khác. Đáng chú ý là xét nghiệm trên cũng cho kết quả chính xác đối với 22 mẫu đối chứng âm tính với HIV.

Phương pháp này có thể phát hiện bệnh sớm hơn so với các xét nghiệm sử dụng nước bọt khác, mặc dù không sớm hơn so với xét nghiệm máu đang thực hiện. Trong một nhóm tám mẫu cho các kết quả lẫn lộn với xét nghiệm nước bọt theo phương pháp cũ, sáu trong số đó cho kết quả dương tính với test HIV mới này, và một trong số đó có kết quả đồng nhất với phương pháp xét nghiệm máu. Mặc dù những kết quả trên mới chỉ là những kết quả nghiên cứu ban đầu, tuy nhiên các kết quả cho thấy test xét nghiệm mới này có độ nhạy cao hơn và có thể phát hiện HIV sớm hơn.

"Hy vọng của chúng tôi là có thể chẩn đoán bệnh sớm hơn so với phương pháp xét nghiệm nước bọt hiện tại, vì phương pháp mới này có độ nhạy cao hơn,” Bertozzi cho biết. Ngoài HIV, cô và Tsai cũng cho biết, việc sử dụng cùng một nguyên tắc như trên có thể hữu hiệu trong xét nghiệm dị ứng và sàng lọc bệnh sốt thương hàn và bệnh lao. Nhóm cũng đang nghiên cứu phương pháp trên trong đánh giá hiệu quả của vaccine bệnh sởi, Bertozzi bổ sung thêm.