Xét nghiệm mới dựa trên công nghệ CRISPR phát hiện Covid-19 chỉ trong 5 phút

12/10/2020, 16:48

TNNN - Nhóm nghiên cứu, dẫn đầu bởi chủ nhân giải Nobel Hóa học năm nay đã sử dụng công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR để xây dựng một xét nghiệm phát hiện SARS-CoV-2 chỉ trong 5 phút. Xét nghiệm này có thể được triển khai ngay tại phòng khám, trường học và tòa nhà văn phòng.

Trước đó, hồi tháng 5, có hai nhóm nghiên cứu đã thông báo về việc tạo ra các xét nghiệm SARS-CoV-2 dựa trên CRISPR có thể phát hiện virus trong khoảng một giờ.

Một xét nghiệm mới dựa trên CRISPR mới có thể rút ngắn thời gian chờ đợi kết quả xét nghiệm Covid-19.

Các xét nghiệm dựa trên công nghệ CRISPR hoạt động bằng cách xác định một chuỗi RNA độc nhất của SARS-CoV-2. Xét nghiệm tạo ra một RNA có khả năng bổ sung cho chuỗi RNA của SARS-CoV-2 và do đó, hai RNA sẽ liên kết với nhau trong mẫu dung dịch cần xét nghiệm. Khi RNA bổ sung được tạo ra bởi CRISPR liên kết với RNA mục tiêu, enzyme "kéo cắt" Cas13 của CRISPR sẽ được kích hoạt và cắt đứt bất kỳ RNA sợi đơn nào gần đó. Những vết cắt này sẽ giải phóng các hạt huỳnh quang được thêm vào từ đầu trong dung dịch xét nghiệm. Khi chiếu laser vào dung dịch xét nghiệm, nếu các hạt huỳnh quang được giải phóng và sáng lên, có nghĩa là dung dịch xét nghiệm có virus.

Tuy nhiên, xét nghiệm CRISPR yêu cầu các nhà nghiên cứu phải khuếch đại RNA virus có thể có trong dung dịch trước khi bắt đầu xét nghiệm để tăng khả năng phát hiện tín hiệu. Bước này làm cho quá trình xét nghiệm trở nên phức tạp, tốn chi phí và thời gian, đồng thời gây thiếu hụt các loại thuốc thử hóa học khan hiếm.

Giờ đây, nhóm nghiên cứu - dẫn đầu bởi Jennifer Doudna, người vừa giành giải Nobel Hóa học năm nay nhờ những khám phá về CRISPR - cho biết đã tạo ra một phương pháp chẩn đoán CRISPR mới không cần khuếch đại RNA của virus corona. Thay vào đó, Doudna và các đồng nghiệp của bà dành hàng tháng trời để thử nghiệm hàng trăm loại RNA bổ sung khác nhau có thể hoạt động cùng lúc để tăng độ nhạy của xét nghiệm.

Các nhà nghiên cứu báo cáo rằng, với một RNA bổ sung duy nhất, xét nghiệm có thể phát hiện được virus nếu có khoảng 100.000 virus trên mỗi microlit dung dịch. Nhưng nếu thêm RNA bổ sung thứ hai, họ có thể phát hiện virus ngay cả khi chỉ có 100 virus trên mỗi microlit.

Kết quả này vẫn chưa chính xác bằng xét nghiệm corona virus theo quy trình thông thường, vốn sử dụng các máy móc đắt tiền trong phòng thí nghiệm để phát hiện ngay cả một virus trên mỗi microlit - Melanie Ott, nhà virus học tại UC San Francisco, người dẫn dắt dự án cùng với Doudna, cho biết. Tuy nhiên xét nghiệm mới có thể xác định mẫu dương tính với độ chính xác tương đối cao, và chỉ mất 5 phút cho mỗi lần xét nghiệm, trong khi xét nghiệm tiêu chuẩn có thể mất 1 ngày hoặc hơn mới có kết quả.

Theo Max Wilson, thử nghiệm mới có một lợi thế quan trọng khác: định lượng lượng virus có trong một mẫu. Các xét nghiệm tiêu chuẩn khuếch đại vật liệu di truyền của virus để phát hiện mẫu có dương tính hay không, và điều này sẽ thay đổi lượng vật liệu di truyền virus - và làm mất cơ hội định lượng chính xác lượng virus vốn có trong mẫu.

Trong khi đó, nhóm của Ott và Doudna nhận thấy, với xét nghiệm mới, cường độ của tín hiệu huỳnh quang tỷ lệ thuận với số lượng virus trong mẫu dung dịch xét nghiệm. Xét nghiệm sẽ không chỉ tiết lộ liệu một mẫu có dương tính hay không, mà còn cho biết bệnh nhân có bao nhiêu virus, giúp các bác sĩ điều chỉnh các quyết định điều trị cho phù hợp với tình trạng của từng bệnh nhân.

Doudna và Ott cho biết, họ và các đồng nghiệp hiện đang tiếp tục nghiên cứu để xác lập quy trình xét nghiệm và đang tìm cách thương mại hóa nó.

Nguồn: Khoa học & Phát triển