Nghiên cứu phòng chống COVID-19: Những chuyện chưa kể

Trong thời kì diễn ra dịch bệnh ở Việt Nam, cái tên Viện Pasteur TP.HCM ít được nhắc đến mà công chúng nghe đến cái tên Viện Vệ sinh dịch tễ Trung ương (NIHE) là chủ yếu. Đúng, NIHE là một trong những cơ sở đầu tiên trên thế giới nuôi cấy được Sars-CoV-2 vào đầu tháng 2/2020 và cũng là nơi, theo đánh giá của World Bank, có năng lực xét nghiệm lớn nhất Việt Nam. World Bank cũng tài trợ cho NIHE cùng với POLYVAC 6.2 triệu USD để nâng cao năng lực xét nghiệm và tầm soát COVID-19 trên cả nước. Trong cuộc chiến phòng chống COVID-19, đây là một trong những cơ quan nằm ở “tuyến đầu” với vai trò đánh giá, hỗ trợ về kĩ thuật, đào tạo nâng cao năng lực và kiểm định chất lượng cho 200 phòng lab cùng hơn 600 nhà nghiên cứu và kĩ thuật viên trên khắp các tỉnh thành trong việc xét nghiệm và tầm soát COVID-19. Nói cách khác, nếu không có NIHE, các trung tâm phòng chống dịch bệnh (CDC) trên cả nước không thể chủ động lấy mẫu, gửi mẫu hoặc tự triển khai xét nghiệm (chỉ có khoảng 20 CDC đủ điều điện) trên diện rộng khi có dịch bùng phát.

 

Có nguồn lực khiêm tốn hơn NIHE, Viện Pasteur TP. HCM đóng góp vào việc phòng chống dịch Covid-19 ở Việt Nam theo một cách khác. Nếu như NIHE nuôi cấy được Sars-CoV-2, bước đầu tiên để nắm được cấu trúc sinh học của virus, thì Viện Pasteur là nơi triển khai bước quan trọng tiếp theo: hiểu rõ hơn về đặc tính sinh học và đặc điểm dịch tễ học của virus này. Viện Pasteur TP.HCM cũng nuôi cấy, phân lập và giải trình tự toàn gene nhưng đồng thời họ cũng điều tra đặc điểm dịch tễ học ca bệnh và sự lây truyền qua người tiếp xúc gần, khả năng đáp ứng miễn dịch của người nhiễm và sự lưu hành của virus trong cộng đồng.

 

Sau công bố trên NEJM, đầu tháng 2/2020, Viện Pasteur TP. HCM nhận được tài trợ của Bộ Khoa học và Công nghệ cho đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu đặc điểm dịch tễ học và virus học bệnh viêm đường hô hấp cấp do chủng virus corona mới 2019 tại Việt Nam.” Nhờ đó, mà Viện có thể thực hiện các nghiên cứu chuyên sâu và toàn diện hơn về Sars-CoV-2, cụ thể là họ đã phát hiện và theo dõi được sự xâm nhập của các biến thể Nam Phi và biến thể Anh vào Việt Nam ngay từ cuối năm 2020/đầu năm 2021 và xác định các chuỗi lây truyền trong các vụ dịch.

 

Viện Pasteur đã có công bố trên tạp chí Journal of Medical Virology về biến thể Anh, trong đó kết quả giải trình tự gene của virus cho thấy biến chủng này có 10 đột biến ở khu vực protein gai. Bệnh nhân được mô tả trong bài báo không tiếp xúc với trường hợp nào mắc Sars-CoV-2 trước đó và mặc đồ bảo hộ khi lên máy bay, cho thấy chủng này có thể rất dễ lây lan. Hơn nữa, bệnh nhân này cũng bị tổn thương ở gan, khả năng cao là do chủng này gây ra. Viện Pasteur TP.HCM cũng đang nộp một công bố khác trên cùng tạp chí về biến chủng D614G – đoạn protein gai chung có mặt ở tất cả các chủng virus mới xuất hiện ở Ấn Độ và Nam Phi, có khả năng làm giảm hiệu lực của vaccine và các biện pháp điều trị hiện thời.

 

Kit xét nghiệm Covid-19

 

Quay lại câu chuyện về hai bệnh nhân đầu tiên bị nhiễm COVID-19 ở đầu bài viết, có một “nghi vấn”: lúc đó trong nước chưa sản xuất test kit xét nghiệm COVID-19 và vì chưa từng có ca bệnh nào nên WHO cũng chưa hỗ trợ Việt Nam sinh phẩm để xét nghiệm, làm sao để biết hai người này nhiễm Sars-CoV-2?

 

Lúc bấy giờ, may mắn thay, Viện Pasteur TP. HCM đã “cầu cứu” một công ty sản xuất sinh phẩm xét nghiệm Sars-CoV-2 dành cho phương pháp Real-time RT- PCR theo mẫu của WHO. Công ty đó là PhuSa Biochem. Về sau, Bộ Khoa học và Công nghệ, thông qua Sở Khoa học và Công nghệ Cần Thơ đã tài trợ khoảng hai tỉ đồng cho Viện Pasteur TP. HCM và Công ty PhuSa Biochem sản xuất một hệ thống xét nghiệm nhanh COVID-19. Trong đó, PhuSa Biochem sẽ chịu trách nhiệm phát triển sản phẩm này còn Viện Pasteur TP. HCM sẽ đóng vai trò xây dựng các tiêu chuẩn để đánh giá nó.

 

Vậy, sinh phẩm mà PhuSa Biochem cung cấp cho Viện Pasteur là gì? Và hệ thống xét nghiệm nhanh của công ty này có gì đặc biệt, có gì khác so với các sản phẩm của những công ty đang tung ra thị trường hiện nay?

 

Để biết được câu trả lời, chúng ta tạm quay lại câu chuyện “hơi cũ” về quy trình xét nghiệm PCR – tiêu chuẩn xét nghiệm vàng với COVID-19. Nguyên lý hoạt động của PCR là khuếch đại số lượng ADN của mầm bệnh trong mẫu bệnh phẩm để dễ phát hiện. Theo đó, trước khi đưa mẫu vào máy, các nhà khoa học sẽ “lọc” mẫu bệnh phẩm, chỉ để lại RNA (bao gồm cả RNA của virus và vật liệu di truyền của người được xét nghiệm). RNA sẽ được “chuyển mã” thành DNA. (Cũng vì thao tác này mà nhiều nơi gọi phương pháp này là RT-PCR, chữ RT – reverse transcriptase nghĩa là chuyển mã ngược) Sau đó, nhà khoa học sẽ bỏ một đoạn chuyển mã DNA của virus (vì virus chỉ là RNA) – gọi là đoạn mồi (primer) hay đoạn dò (probe) vào mẫu. Đoạn mồi hay đoạn dò này sẽ bám vào DNA của virus trong mẫu bệnh phẩm và phát sáng. Primer và probe chính là sinh phẩm mà PhuSa Biochem cung cấp cho Viện Pasteur TP. HCM để phát hiện ca bệnh đầu tiên.

 

Phòng thí nghiệm Viện Pasteur TP.HCM. Nguồn: VOV

 

Mẫu bệnh phẩm sau đó sẽ được đưa vào máy Real-time PCR hoặc PCR. Máy sẽ trải qua nhiều chu kì làm nóng - nguội mẫu bệnh phẩm và mỗi chu kì khiến số lượng DNA của virus được nhân lên gấp đôi. Và máy tính sẽ đếm tổng số DNA của virus (nhờ vào việc nó phát sáng) sau khi kết thúc mỗi chu kì. Nếu số DNA vượt quá một mức nhất định thì tức là mẫu đó có virus.

 

Trong khi Real time PCR hiển thị kết quả theo thời gian thực thì máy PCR truyền thống sẽ chỉ biết được kết quả cuối cùng sau khi đã hoàn thành hơn 30 chu kì. Hơn nữa, để đọc kết quả của máy PCR, người làm xét nghiệp phải thực hiện thêm bước điện di (một kĩ thuật dùng điện trường để phân tích AND) và cần mở nắp ống chứa mẫu vật. Bước này tương đối phức tạp vì vừa mất thời gian (hơn 1-2 tiếng so với phương pháp real time) mà lại còn có khả năng phát tán vật liệu di truyền của virus ra ngoài không khí, gây ra hiện tượng dương tính giả cho những lô xét nghiệm sau. Chính vì lí do này mà phương pháp PCR thường chỉ dùng trong phòng thí nghiệm, phục vụ nghiên cứu một số lượng mẫu nhỏ còn rất khó để xét nghiệm trên diện rộng. Còn hiện nay, tất cả các phòng thí nghiệm xét nghiệm COVID-19 ở Việt Nam đều sử dụng máy Real time PCR và các bộ kit chính là bộ sinh phẩm để chạy trên máy này.

 

Tuy nhiên, Real time RT-PCR rất đắt đỏ (mỗi máy có giá trị lớn hơn một tỉ đồng) và đòi hỏi quy trình kĩ thuật thực hiện rất khắt khe, chỉ có một số ít phòng thí nghiệm ở Việt Nam mới có thể đáp ứng, trong khi máy PCR, nhưng giá lại rẻ hơn hàng trăm lần (chưa đầy 50 triệu/máy) và phần lớn các trung tâm y tế dự phòng ở Việt Nam đều có hoặc có thể tự trang trải được, có thể nâng cao năng lực xét nghiệm lên gấp nhiều lần.

 

Vấn đề là làm sao để “nâng cấp” được máy PCR ngang bằng về độ chính xác và độ tiện lợi so với máy Real time PCR. Và PhuSa BioChem làm được điều đó bằng việc tạo ra một thiết bị đi kèm gọi là SPOT CHECK. Mẫu ra khi đưa ra khỏi máy PCR sẽ đặt vào máy SPOT CHECK để đọc kết quả. Thiết bị này cho phép bỏ qua bước điện di, không đòi hỏi phải mở nắp ống đựng mẫu và giảm thời gian phân tích. Hơn nữa, PhuSa BioChem chủ động cả một hệ thống: từ máy PCR cho đến thiết bị SPOT CHECK và các sinh phẩm, PhuSa BioChem tự chủ sản xuất trong nước đến hơn 80% (và đang tiến đến 95%). Hệ thống này còn được thiết kế để phù hợp với điều kiện “dã chiến” của Việt Nam, không cần bảo quản lạnh, không cần tiêu tốn nhiều năng lượng, không cần đòi hỏi các phòng thí nghiệm đạt chuẩn an toàn sinh học cấp cao.

 

Những đóng góp lặng lẽ

 

Đề tài của Viện Pasteur chưa được nghiệm thu, nhưng kể từ khi khởi động đến nay, những nghiên cứu về dịch tễ của virus Sars-CoV-2 của Viện đã có những đóng góp quan trọng trong những quyết định chính trị đối phó với COVID-19 của Việt Nam, nhất là trong những ngày đầu chống dịch.

 

Trong nhiều bài báo của mình, Viện Pasteur TP. HCM đều nhấn mạnh rằng, dịch bệnh sẽ lây lan dễ dàng qua biên giới các quốc gia vì thời gian ủ bệnh của virus dài hơn nhiều so với thời gian của các chuyến bay quốc tế, nên các nước cần có biện pháp phòng dịch ngay từ cửa khẩu. Chúng ta đã biết, trong 100 ngày bùng phát dịch đầu tiên, Việt Nam chỉ có chưa đến 300 ca bệnh và không có ca tử vong nào. Và những biện pháp phòng dịch cốt lõi của Việt Nam ở thời điểm này chính là ngừng các chuyến bay đến từ vùng có dịch, áp dụng xét nghiệm và cách li nghiêm ngặt những người bay về từ nước ngoài. Nghiên cứu của Viện Pasteur cũng phần nào hỗ trợ việc quản lý điều trị các ca bệnh, đặc biệt là các ca bệnh nhẹ ở Việt Nam. Các ca bệnh này dù không nguy hiểm đến tính mạng và hầu hết có thể tự khỏi nhưng virus lưu lại trong người trong một khoảng thời gian tương đối lâu và nếu không có biện pháp cách ly và xét nghiệm bệnh nhân (kể cả sau đã khỏi các triệu chứng bệnh) thì vô hình trung họ sẽ trở thành nguồn lây trong cộng đồng. Về sau, trong nghiên cứu của Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương trên năm bệnh nhân mắc Sars-CoV-2 ở thể nhẹ cho thấy người mắc nhẹ nhất (không hề có tổn thương ở phổi) lại “lưu giữ” virus lâu nhất, trong hơn ba tuần. Ngoài ra, việc Viện Pasteur nhanh chóng phát hiện ra các chủng mới lưu hành ở Việt Nam cũng giúp cho Việt Nam chủ động thay đổi các tình huống phòng dịch, chẳng hạn như tăng tốc truy vết đối với các chủng lây lan nhanh, ngừng các chuyến bay từ Nam Phi và Anh vào cuối năm 2021.

 

Còn với PhuSa BioChem, đề tài của họ đã được nghiệm thu và đánh giá loại xuất sắc từ tháng 6/2020. Tuy nhiên, gần một năm đã trôi qua, khác với bộ kit của Việt Á đã được cấp phép sử dụng khẩn cấp, hệ thống xét nghiệm của PhuSa BioChem vẫn đang…chờ đợi Bộ Y tế bật đèn xanh. Tuy nhiên, sau lần hỗ trợ probe cho viện Pasteur TP. HCM vào đầu năm 2020, công ty này vẫn sản xuất và cung cấp primer và probe cho những nơi nào cần gấp ở Việt Nam. Ở Việt Nam, PhuSa BioChem có lẽ là nơi duy nhất có khả năng tự chủ sản xuất các sinh phẩm này với nguồn nguyên liệu và công nghệ trong nước. Họ vốn là nhà cung cấp primer lâu năm cho các “đại gia” công nghệ sinh học trên thế giới như Sigma, Merck…Trên thực tế, hiện nay Việt Nam vẫn đang hoặc nhập khẩu hoàn toàn, hoặc nhập khẩu nguyên liệu để sản xuất các sinh phẩm này. Cụ thể nhất là gần đây Bộ Y tế đã “cầu viện” tổ chức y tế thế giới hỗ trợ 200.000 primer và probe cùng với hơn 300,000 nguyên liệu khác cho bộ kit xét nghiệm. Việt Nam đang trong giai đoạn chống dịch căng thẳng với số lượng xét nghiệm lên đến hơn 100.000 lượt mỗi ngày và công nghệ của PhuSa BioChem có thể là giải pháp giảm bớt gánh nặng cho hệ thống y tế công cộng.