Vì sao có tới 2 kỹ thuật xét nghiệm để xác định virus SARS-CoV-2?

PGS. TS. Nguyễn Vũ Trung – Phó Giám đốc Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương cơ sở 2. Ảnh: Minh Thúy

Theo PGS. TS. Nguyễn Vũ Trung, SARS-CoV-2 là một virus mới nên chưa có nhiều thông tin để phát triển, tối ưu các kỹ thuật xét nghiệm, phương pháp chẩn đoán, điều trị, và dự phòng.

Thực tế, sự hiểu biết về virus sẽ giúp định hướng việc sử dụng các kỹ thuật xét nghiệm ở phạm vi quốc gia, vùng, và từng địa phương cũng như việc cung cấp các dịch vụ hỗ trợ để thực hiện xét nghiệm. Trong hoàn cảnh dịch COVID-19 trên thế giới thay đổi nhanh chóng và chưa bao giờ có tiền lệ như hiện nay, các kỹ thuật xét nghiệm hiện có và đang được ứng dụng để phát hiện virus SARS - CoV-2 đóng vai trò vô cùng quan trọng. 

Vì thế, có 2 nhóm kỹ thuật xét nghiệm chủ yếu để phát hiện virus SARS-CoV-2 gồm: một loại phát hiện virus thông qua vật liệu di truyền (acid nucleic-ARN) của virus và một loại phát hiện đáp ứng miễn dịch với virus này.

Kỹ thuật xét nghiệm sinh học phân tử

PGS. TS. Nguyễn Vũ Trung cho biết, hầu hết các kỹ thuật phát hiện vật liệu di truyền của virus là các kỹ thuật sinh học phân tử dựa vào nguyên lý khuếch đại gen (acid nucleic-ARN) của virus SARS-CoV-2. Kỹ thuật thường dùng nhất là PCR (Polymerase Chain Reaction-Phản ứng chuỗi trùng hợp).

Các kỹ thuật này phát hiện sự có mặt của ARN virus trong mẫu bệnh phẩm từ người (người bệnh/hoặc người nghi ngờ) nhiễm virus. Loại bệnh phẩm thường dùng nhất là dịch ở họng mũi (tỵ hầu) và họng miệng (khẩu hầu).

Nhân viên y tế tại Trạm xét nghiệm COVID-19. Ảnh: Minh Thúy

Các nhân viên y tế thường dùng dụng cụ chuyên dụng - tăm bông đưa vào mũi với độ sâu nhất định để lấy dịch tỵ hầu và tăm bông đưa vào họng miệng của bệnh nhân để lấy dịch ở đây. Theo khuyến cáo, để phát hiện virus SARS-CoV-2 bằng kỹ thuật PCR nên lấy cả 2 loại bệnh phẩm này. Tuy nhiên, khả năng phát hiện virus ở dịch họng mũi cao hơn ở dịch họng miệng.

Thông thường, các bác sĩ sẽ lấy cả hai loại dịch từ một người rồi để chung vào một ống có môi trường bảo quản. Môi trường này được vận chuyển về phòng xét nghiệm để xử lý, tách vật liệu di truyền, thực hiện kỹ thuật PCR để phát hiện sự có mặt của virus trong bệnh phẩm.

Với bệnh nhân bị viêm phổi, ngoài hai loại dịch kể trên, một số loại dịch tiết ở đường hô hấp dưới như đờm, dịch rửa phế quản,… cũng có thể được dùng để xét nghiệm. Tuy nhiên cần lưu ý khả năng cũng như tỷ lệ phát hiện virus SARS-CoV-2 ở từng loại bệnh phẩm, từng lần lấy bệnh phẩm sẽ khác nhau ngay cả ở cùng một người và khác nhau giữa người này với người khác. Đặc biệt, khả năng phát hiện được virus cũng thay đổi qua các giai đoạn của bệnh.

Phát hiện kháng thể đặc hiệu với virus SARS-CoV-2

Bên cạnh các xét nghiệm sinh học phân tử phát hiện RNA của virus SARS-CoV-2, PGS. TS. Nguyễn Vũ Trung cho hay các loại kỹ thuật xét nghiệm khác như phát hiện IgM, IgA, IgG hoặc kháng thể tổng số trong máu (có thể gọi là xét nghệm huyết thanh học) được nhiều nhà khoa học và các công ty nghiên cứu và phát triển.

Đối với các bệnh lý nhiễm trùng nói chung và nhiễm virus SARS-CoV-2 nói riêng, sự hình thành kháng thể phụ thuộc thời gian nhiễm bệnh và vật chủ (người).

Một số nghiên cứu cho thấy, phần lớn bệnh nhân chuyển đổi huyết thanh (có sự xuất hiện kháng thể trong máu) trong khoảng thời gian từ 7 đến 11 ngày sau khi nhiễm virus. Thực tế, một số bệnh nhân có thể có kháng thể sớm hơn. Do sự đáp ứng muộn (tự nhiên) này, kỹ thuật xét nghiệm phát hiện kháng thể không hữu ích trong bối cảnh bệnh lý cấp tính.

Các nghiên cứu cũng không xác định chắc chắn rằng, liệu những người bị nhiễm virus SARS-CoV-2 sau khi phục hồi, kháng thể được hình thành sẽ có tác dụng bảo vệ hoàn toàn hay một phần nếu bị nhiễm trong tương lai hoặc khả năng miễn dịch bảo vệ có thể kéo dài bao lâu.

Bằng chứng gần đây từ một nghiên cứu trên động vật không cho thấy khả năng bảo vệ của kháng thể sau khi nhiễm virus tiên phát; tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu về vấn đề này.

Cán bộ làm việc tại Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương. Ảnh: Minh Thúy

Các kỹ thuật xét nghiệm phát hiện kháng thể đối với virus SARS-CoV-2 có thể dùng để điều tra nguồn lây nhiễm; giám sát huyết thanh học ở địa phương, khu vực và quốc gia và nhận dạng những người đã nhiễm virus và do đó có thể có miễn dịch bảo vệ.

Thông tin về huyết thanh học có thể được sử dụng để đánh giá người bệnh trong giai đoạn phục hồi. Xét nghiệm huyết thanh học ứng dụng trong điều trị bệnh nhân nhiễm COVID – 19 bằng huyết tương của người đã khỏi bệnh. Trong một số trường hợp, các kỹ thuật này có thể được sử dụng nhằm kiểm tra các bệnh nhân có kết quả âm tính với xét nghiệm dựa trên nguyên lý PCR, do virus xuất hiện muộn trong giai đoạn bệnh.

Độ nhạy của kỹ thuật xét nghiệm không chính xác 100%

PGS. TS. Nguyễn Vũ Trung nhấn mạnh: Một số bệnh nhân bị viêm phổi có thể có kết quả phát hiện virus ở dịch họng mũi, họng miệng âm tính nhưng có thể có kết quả dương tính với xét nghiệm dịch ở đường hô hấp dưới hoặc bệnh phẩm khác như phân chẳng hạn. Như vậy, độ nhạy của xét nghiệm trong thực tế của bất cứ kỹ thuật nào rất khó xác định chính xác (và chắc chắn là không được 100% như kỳ vọng về mặt lý thuyết).

Kết quả của một xét nghiệm âm tính cũng không có nghĩa là người đó không bị nhiễm virus. Nếu một kết quả xét nghiệm cho kết quả dương tính, cũng cần phải xem xét khả năng dương tính giả. Do vậy, việc phối hợp xét nghiệm với đánh giá các yếu tố trên lâm sàng cũng như tiền sử dịch tễ là rất quan trọng.

Khoa Virus Ký sinh trùng tại Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương cơ sở 2. Ảnh: Minh Thúy

Ngoài ra, sự xuất hiện ARN của virus không đồng nghĩa với việc virus đó còn sống và tồn tại trong cơ thể người, và cũng không đồng nghĩa với việc virus có thể lây truyền từ người này sang người khác. Việc phát hiện ARN của virus SARS-CoV-2 từ bệnh phẩm là kỹ thuật tốt nhất cho tới nay để xác định người nhiễm vi rút.

Gần đây, một số kỹ thuật cho phép xác định số lượng virus trong bệnh phẩm, giúp cho việc chẩn đoán, điều trị, theo dõi, tiên lượng và giám sát trường hợp bị nhiễm virus. Một điều quan trọng nữa cần lưu ý là độ chính xác của kỹ thuật bị ảnh hưởng bởi khá nhiều yếu tố khác nhau như khi lấy bệnh phẩm có đúng vị trí không, đủ lượng dịch, lượng virus trong dịch không, bệnh phẩm có được vận chuyển, bảo quản đảm bảo các điều kiện tối ưu không, việc xử lý bệnh phẩm có đúng qui định, RNA của virus có bị phá hủy không, các khâu của quá trình xét nghiệm có được đảm bảo theo yêu cầu của Hệ thống quản lý chất lượng xét nghiệm tại cơ sở y tế hay không.

Nếu toàn bộ các yếu tố trên được đảm bảo, việc xét nghiệm phát hiện virus SARS-CoV-2 giúp xác định người nhiễm, để chẩn đoán, điều trị, giám sát cũng như quản lý bệnh nhân và cộng đồng.

Còn nhiều thách thức

Hiện nay, cùng với việc có nhiều loại sinh phẩm, hóa chất (gọi chung là test) xét nghiệm phát hiện virus SARS-CoV-2, còn nhiều thách thức mới như: Sự hiểu biết rõ hơn về đặc tính của các test (ví dụ: độ nhạy và độ đặc hiệu) cũng như các đánh giá hiệu quả xét nghiệm trên các loại mẫu khác nhau, tối ưu hóa các xét nghiệm (ví dụ: tối ưu để phát hiện một gen đích thay vì nhiều gen đích) nhằm tối ưu hóa việc sử dụng sinh phẩm hóa chất nhưng vẫn đảm bảo chất lượng xét nghiệm và theo dõi khả năng xuất hiện sự biến đổi của virus.

Nhân viên y tế kiểm tra thân nhiệt cho người dân. Ảnh: Minh Thúy

Thực tế, chúng ta phải thường xuyên tiến hành giải trình tự gen của virus để theo dõi sự biến đổi, đột biến của virus theo thời gian nhằm kịp thời điều chỉnh thiết kế trình tự mồi và probe phù hợp với sự biến đổi này.

Ngoài ra, khi yêu cầu về xét nghiệm tăng lên, việc giảm thời gian trả kết quả xét nghiệm tiếp tục đóng vai trò rất quan trọng nhằm quản lý tốt hơn cho cả bệnh nhân và nhân viên y tế.

Do đó, việc phát triển test xét nghiệm chẩn đoán nhanh cần được ưu tiên. Đo tải lượng virus cũng có hữu ích trong việc theo dõi sự phục hồi, đáp ứng với trị liệu và/hoặc đánh giá mức độ lây nhiễm. Hiện nay, các xét nghiệm theo nguyên lý PCR dựa vào RNA chủ yếu là định tính, còn ít các kit định lượng tiêu chuẩn. Lý do là chúng ta chưa thiết lập được ngưỡng định lượng tiêu chuẩn. Tuy nhiên, trong thời gian tới chúng có thể xây dựng được.

Ngoài vấn đề test xét nghiệm, còn có những thách thức trong chuỗi cung ứng hóa chất sinh phẩm và vật tư tiêu hao bao gồm tăm bông lấy dịch họng mũi, họng miệng, hóa chất tách chiết RNA, hóa chất thực hiện PCR. Ngay cả với các xét nghiệm thương mại đã được FDA phê chuẩn, vẫn có sự chậm trễ trong việc lắp đặt máy móc và cung cấp hóa chất sinh phẩm để đáp ứng nhu cầu tại nhiều nơi.

Virus SARS-CoV-2 được phân lập thành công tại Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương. Ảnh: Minh Thúy

Hiện tại, có nhiều nỗ lực đang được thực hiện trên nhiều khía cạnh để giải quyết các thách thức về nguồn cung, đảm bảo tính liên tục và an toàn của các vấn đề liên quan đến test xét nghiệm.

Tóm lại, PGS. TS. Nguyễn Vũ Trung khẳng định: Các kỹ thuật sinh học phân tử và huyết thanh học đều rất hữu ích trong việc phát hiện người nhiễm, chẩn đoán, điều trị và nghiên cứu về virus SARS-CoV-2 gây bệnh viêm đường hô hấp cấp. Các kỹ thuật xét nghiệm đóng vai trò quyết định, bên cạnh sự hiểu biết về virus học, bệnh học, dịch tễ học.

Ngoài ra, sự tham gia của cả hệ thống chính trị, cá nhân và cộng đồng, đặc biệt là những biện pháp quyết liệt như “giãn cách xã hội” là những yếu tố quyết định góp phần chiến thắng đại dịch này.