Trước tình hình dịch bệnh viêm phổi do chủng virus Corona mới (nCov) diễn biến phức tạp tại Trung Quốc và ảnh hưởng mạnh mẽ đến Việt Nam, với mong muốn biến tri thức thành hành động, góp phần chung tay cùng cộng đồng kiểm soát dịch bệnh, từ những ngày đầu năm 2020, nhóm nghiên cứu của TS. Lê Quang Hòa, Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã hợp tác với TS. Nguyễn Lê Thu Hà, Công ty TNHH Khoa học và Công nghệ Quốc tế Innogenex để tiến hành nghiên cứu chế tạo sinh phẩm RT-LAMP phát hiện nhanh tác nhân gây bệnh này.

TS. Lê Quang Hòa (thứ hai từ trái qua) và TS. Nguyễn Lê Thu Hà, GĐ công ty Innogenex (thứ ba, từ trái qua) giới thiệu về sinh phẩm RT - LAMP chiều ngày 7/2.

Đầu tháng 2/2020, chỉ trong vòng 1 tháng, nhóm đã nghiên cứu thành công kit thử nhanh virus corona, rút ngắn thời gian phát hiện virus xuống còn 70 phút thay vì phải mất tới 3 giờ như thông thường. Tạp chí Phụ nữ Mới đã có buổi phỏng vấn TS. Lê Quang Hòa và TS. Nguyễn Lê Thu Hà về công trình nghiên cứu của nhóm.

- Xin anh chị, giới thiệu đôi nét về phương thức để phát hiện ra virus của sinh phẩm RT-LAMP ạ?

TS. Lê Quang Hòa: Đầu tiên, tôi muốn nhấn mạnh rằng bộ sinh phẩm này được xây dựng trên mẫu vật liệu di truyền của virus được tổng hợp nhân tạo bởi nhóm nghiên cứu chúng tôi. Đây cũng là một phương pháp tiếp cận phổ biến hiện nay trên thế giới khi không có mẫu bệnh phẩm thực. Từ các mẫu vật liệu di truyền được tổng hợp nhân tạo này chúng tôi đã phát triển được một bộ sinh phẩm bao gồm 2 giai đoạn chủ yếu. Giai đoạn thứ nhất là giai đoạn tách chiết RNA của virus và giai đoạn thứ 2 là giai đoạn khuếch đại vùng gen đích của virus dựa trên kỹ thuật RT-LAMP.

Sinh phẩm RT - LAMP giúp phát hiện nhanh virus corona. Ảnh: Nhóm nghiên cứu cung cấp

Giai đoạn tách chiết RNA của virus chúng tôi sử dụng công nghệ silica gel, việc tương tác giữa RNA với hạt silica gel đó thì RNA sẽ được giữ lại trên cột. Qua quá trình rửa thì RNA sẽ được hòa tan trong nước để tiếp tục được sử dụng trong phản ứng RT- LAMP sau này. Toàn bộ giai đoạn tách chiết RNA diễn ra trong vòng 30 phút.
Giai đoạn thứ hai: Khuếch đại vùng gen đích của virus bằng kỹ thuật RT-LAMP: đầu tiên RNA sẽ được phiên mã ngược thành DNA để thực hiện phản ứng khuếch đại LAMP, dưới tác dụng của enzym Bst DNA polymerase và 6 mồi hướng đến 8 vùng trình tự đặc hiệu của chủng nCoV.

Sau khi ủ ở 63ºC trong 30 phút, vùng trình tự gen đích này sẽ được khuếch đại từ 1 đến 10 tỷ lần, kết quả là làm thay đổi màu dung dịch của phản ứng. Các mẫu dương tính có màu đổi từ hồng sang vàng trong khi đó mẫu âm tính vẫn giữ màu hồng. Quá trình chuẩn bị và thực hiện phản ứng LAMP diễn ra trong vòng 40 phút.

Các mẫu dương tính với virus có màu đổi từ hồng sang vàng trong khi đó mẫu âm tính vẫn giữ màu hồng. Nguồn: dantri.com.vn

Toàn bộ quá trình phân tích diễn ra trong vòng 70 phút, với độ nhậy và ngưỡng phát hiện hiện nay là khoảng từ 1 đến 5 phiên bản trong 1 phản ứng, tức là tương đương với kỹ thuật real-time RT-PCR (được khuyến cáo bởi WHO).

- Thưa anh chị, nhóm đã bắt đầu nghiên cứu từ khi nào? Và mất bao lâu thì nhóm đưa ra được kết quả như hiện nay ạ?

TS. Nguyễn Lê Thu Hà: Thực ra chúng tôi đã theo đuổi hướng nghiên cứu này từ rất lâu rồi. Để nói bắt đầu của sự nghiệp nghiên cứu là vào những năm 2004, còn nghiên cứu về virus thì chúng tôi cũng có thâm niên hơn 10 năm nay. Từ những năm 2008 – 2009, khi có những dịch bệnh mới bùng phát như H5N1, H1N1, cúm A… chúng tôi đã theo dõi và nghiên cứu tạo ra sinh phẩm để phát hiện dịch. Gần đây nhất là đợt nghiên cứu sinh phẩm phát hiện dịch tả lợn châu Phi. Trong vòng 4 tháng kể từ khi dịch bắt đầu vào Việt Nam (tháng 5- tháng 9) nhóm đã đi tới bước sau cùng việc thử nghiệm sinh phẩm. Và kỹ thuật của nhóm dần dần được hoàn thiện qua những lần theo sát dịch bệnh như vậy.

Đợt dịch viêm phổi cấp do virus corona chủng mới này, ngay từ khi mới bắt đầu có thông tin dịch bệnh tại Vũ Hán vào cuối tháng 12/2019, thì chúng tôi đã theo dõi rất kỹ tình hình. Khi ấy, chúng tôi đã phán đoán là nó sẽ lây lan và nó sẽ còn kinh khủng nữa. Và dù chưa biết nó có lây lan từ người qua người hay không thì nó cũng cần được xét nghiệm ngay vì nó là chủng virus mới. Nhận thấy, mình có thể làm được những chủng virus ấy do đã có kinh nghiệm đối phó với các loại virus SARS, MERS trước đó nên chúng tôi quyết định “đón lõng”, đặt mục tiêu là phải phát hiện được virus và ra được kit thử đơn giản đến mức là tại những bệnh viện tuyến huyện hoặc bệnh viện dã chiến cũng có thể sử dụng được.

Sau đó ngày 13/1/2020 ngay sau khi trình tự hệ gene của chủng 2019-nCoV được công bố trên GenBank, thì lập tức chúng tôi bắt đầu phát triển sinh phẩm RT-LAMP phát hiện nhanh chủng này. Việc tổng hợp gene nhân tạo vùng gene đích mã hóa nucleocapsid phosphoprotein của chủng nCoV cũng được thực hiện. Tính đến đầu tháng 2/2020, tức là chỉ trong vòng 1 tháng nhóm nghiên cứu đã bước đầu phát triển thành công bộ sinh phẩm và kết quả đạt được rất khả quan.

Trình tự hệ gene của chủng 2019-nCoV. Ảnh: Nhóm nghiên cứu cung cấp

- Sinh phẩm RT-LAMP có những ưu điểm nổi bật gì?

TS. Lê Quang Hòa: Ưu điểm của sinh phẩm RT-LAMP phát hiện nCoV-2019: có độ chính xác cao, thời gian phân tích được rút ngắn còn 70 phút, trong khi các phương pháp tiêu chuẩn hiện nay thì thông thường kéo dài trong vòng 3 giờ. Đấy cũng là một bước cải tiến trong quá trình phân tích, chẩn đoán nếu được ứng dụng trong thực tiễn.

TS. Nguyễn Lê Thu Hà: Quan điểm của chúng tôi là sử dụng những kỹ thuật cao ngay từ đầu, nó phức tạp và tỉ mỉ, hóa chất đắt, nhưng hiệu quả, tính chính xác và độ nhạy rất lớn. Có thể nói chúng tôi cũng là những người đầu tiên tại Việt Nam áp dụng kỹ thuật LAMP. Từ khi mà kỹ thuật này còn rất mới trên thế giới, chúng tôi đã để ý tới và lựa chọn nó. Tuy LAMP phức tạp về mặt sử dụng, nhưng nó có rất nhiều ưu điểm.

Tuy nhiên, ưu điểm nổi bật nhất của kỹ thuật RT-LAMP tức là khả năng ứng dụng tại hiện trường. Bởi vì kỹ thuật này chỉ cần yêu cầu các thiết bị hết sức đơn giản, quy trình cũng không quá phức tạp, do vậy nó hoàn toàn có khả năng ứng dụng tại bệnh viện tuyến huyện hay là các bệnh viện dã chiến được, để khi có dịch bùng phát thì chúng ta có khả năng khoanh vùng dịch và cách ly vùng dịch đó.

Ngoài ra, giá thành sản xuất sinh phẩm RT – LAMP của chúng tôi rẻ hơn 50% so với RT-PCR (>1.000.000đ/test), dự tính có giá khoảng: 350.000đ/test.

- Vì chủng 2019- nCoV cùng họ coronas virus với SARS- CoV, MERS- CoV, ...liệu có khả năng xảy ra hiện tượng dương tính giả khi test không? Anh, chị chắc chắn bao nhiêu % về tính chính xác của sinh phẩm?

TS. Nguyễn Lê Thu Hà: Phản ứng RT-LAMP này có độ chính xác rất cao, không cho kết quả dương tính giả với các loại Corona virus khác như: SARS CoV, MERS-CoV, HKU4, HKU1, OC43 và 229E.

Trước đây chúng tôi phát hiện 5 phiên bản/ phản ứng, nhưng hiện tại thì chúng tôi giảm được xuống chỉ còn 1 phiên bản/ phản ứng thôi. Nghĩa là độ nhạy và tính ổn định rất cao, chỉ cần có 1 phiên bản RNA của virus thôi thì kit có thể phân biệt và cho ra kết quả âm tính hoặc dương tính rồi. Chúng tôi khá tự tin về chất lượng của kit thử, nhưng vẫn cần thử nghiệm lâm sàng để đối chiếu, so sánh

Việc tối cần là được tiếp xúc với mẫu bệnh phẩm thật, chỉ cần có mẫu bệnh phẩm thật thì trong khoảng vài ngày là chúng tôi có thể kiểm nghiệm xong.

- Sinh phẩm RT-LAMP vẫn chưa được tiến hành thử trên các mẫu bệnh phẩm thực ạ? 

TS. Lê Quang Hòa: Bộ sinh phẩm của chúng tôi được xây dựng trên những mẫu RNA được tổng hợp nhân tạo. Do vậy để đảm bảo độ chính xác về mặt khoa học thì chắc chắn bộ sinh phẩm sẽ phải được thử nghiệm trên các mẫu RNA được tách chiết từ mẫu bệnh phẩm thực, cũng như thực hiện quá trình tách chiết từ mẫu bệnh phẩm thực để so sánh với phương pháp tiêu chuẩn hiện nay là phương pháp real-time RT-PCR. Từ đó có khả năng so sánh kết quả 2 phương pháp thì chúng ta sẽ kết luận được là liệu bộ sinh phẩm có đạt được độ chính xác cần thiết để sử dụng trong thực tiễn hay không.

TS. Lê Quang Hòa: "chúng tôi rất mong các cơ quan chuyên ngành, Bộ Y tế cũng như Bộ Khoa học công nghệ tạo điều kiện cho chúng tôi được tiếp cận, hợp tác nghiên cứu với một số bệnh viện tuyến trung ương, các tổ chức chuyên ngành có các mẫu bệnh phẩm thực để chúng tôi có khả năng tiến hành thử nghiệm, kiểm định sinh phẩm".

Hiện nay chúng tôi rất mong các cơ quan chuyên ngành, Bộ Y tế cũng như Bộ Khoa học công nghệ tạo điều kiện cho chúng tôi được tiếp cận, hợp tác nghiên cứu với một số bệnh viện tuyến trung ương, các tổ chức chuyên ngành có các mẫu bệnh phẩm thực để chúng tôi có khả năng tiến hành thử nghiệm, kiểm định sinh phẩm.

Chúng tôi hi vọng, trong điều kiện tối ưu nhất mọi chuyện đều diễn ra suôn sẻ thì trong vòng từ 10 ngày đến 2 tuần nữa thì bộ sinh phẩm có thể được chuyển đến bệnh viện tuyến huyện để có khả năng ứng dụng tại điều kiện thực tế.

TS. Nguyễn Lê Thu Hà: Quan điểm của nhóm là ra được càng sớm càng tốt, nên chúng tôi sẵn sàng hợp tác và chia sẻ kết quả nghiên cứu để có thể ra mắt sinh phẩm được trong thời gian sớm nhất, chính xác và đảm bảo nhất.

- Khi nào thì nhóm tiến hành sản xuất thử nghiệm và áp dụng trên diện rộng?

TS. Lê Quang Hòa: Sắp tới chúng tôi cần tiến hành nội kiểm: cần có tối thiểu 12 mẫu RNA của chủng nCoV để nội kiểm và cần thử nghiệm liên phòng trước khi đăng ký sản phẩm và sản xuất hàng loạt.

Phòng thí nghiệm chúng tôi không có chức năng nhiệm vụ sản xuất sinh phẩm. Tuy nhiên với những phương tiện hiện có cũng có thể sản xuất được khoảng 2000 test/ngày.

Hy vọng là khi được chuyển giao cho các doanh nghiệp sản xuất, với trang thiết bị chuyên dụng sẽ giúp công suất tăng lên gấp 10-20 lần, đáp ứng nhu cầu của Việt Nam và các nước bạn.

- Trong quá trình nghiên cứu, chị và nhóm đã gặp phải những khó khăn gì, và nhóm đã làm gì để vượt qua những trở ngại đó?

TS. Nguyễn Lê Thu Hà: Thời gian vừa qua thực sự là một thử thách đối với nhóm. Ngoài hai chúng tôi là “leader” thì còn có 8 bạn nữa tham gia nghiên cứu, thực sự khó khăn thì rất nhiều, tuy nhiên thử thách nhất là về thời gian và nhân sự. Thật lòng, tôi muốn tuyên dương các bạn trong nhóm nghiên cứu. Các bạn là những người trực tiếp thử các phản ứng hàng ngày, đó là một công việc rất vất vả, yêu cầu phải tập trung cao độ, thời gian làm việc kéo dài. Thường thì các bạn ấy phải làm việc tới 9 – 10 giờ đêm mới nghỉ. Việc sử dụng kỹ thuật cao đòi hỏi phải cực kỳ chính xác, cho nên trong khi làm việc các bạn cần phải cực kỳ tập trung, và hóa chất lại rất đắt tiền nữa, nên không cho phép sai sót nhiều. (Cười)

TS. Lê Quang Hòa và nhóm nghiên cứu sinh phẩm RT-LAMP. Ảnh: nhóm nghiên cứu cung cấp

Khi Gen Bank mới công bố bộ Gen của chủng virus này thì đã giáp Tết. Lúc đó tôi và anh Hòa có hỏi là có ai muốn làm việc trong Tết không? Tâm lý thông thường thì không ai muốn hết cả đâu, và đó chính là những giờ phút thử thách xem ai có đủ đam mê và kiên trì hơn với công việc.

Vì đang đến thời gian chuẩn bị Tết mà giờ phải lao vào nghiên cứu, thử phản ứng với một chủng mới, lại còn làm xuyên Tết đó là một thử thách không phải bạn nào cũng có thể vượt qua. Nhưng không làm vậy thì không thể nào kịp tiến độ.

Và một số bạn đã quyết tâm ở lại Hà Nội, làm việc xuyên Tết, tận dụng triệt để thời gian, cùng chúng tôi tạo ra được sinh phẩm RT-LAMP cho những kết quả khả quan như hiện nay.

- Thưa TS. Nguyễn Lê Thu Hà, phụ nữ làm công việc nghiên cứu, thực sự vất vả hơn so với nam giới vì còn đảm đương những công việc gia đình. Chị làm cách nào để có thể cân bằng giữa công việc và gia đình?

TS. Nguyễn Lê Thu Hà: Tôi cũng phải sắp xếp và phân bổ công việc. Thực ra, trong sinh hoạt và những công việc gia đình khác tôi giữ ở mức đơn giản, tập trung vào những thứ cần thiết nhất. Hồi học ở Pháp cũng phải 1 mình chăm 2 con, vừa chăm con vừa học, nó tạo cho tôi thói quen sắp xếp thời gian hợp lý, tập trung trong công việc, bố trí thời gian chơi với con để thực sự có những giờ phút chất lượng. Còn lại những việc khác tôi sẽ giữ ở mức tối giản nhất, kể cả chuẩn bị Tết, rồi đồ đạc nhà cửa cũng tối giản. Và may mắn là tôi có gia đình lớn, có ông bà hai bên và họ hàng hiểu được đặc thù công việc, chia sẻ, giúp đỡ rất nhiều, nên tôi mới có điều kiện để chuyên tâm nghiên cứu.

Xin cảm ơn anh chị!