1. Tìm hiểu về xét nghiệm PCR
PCR là một loại xét nghiệm sinh học phân tử dựa vào các chu kỳ nhiệt nhằm tạo ra một lượng lớn bản sao DNA trong ống nghiệm. Kỹ thuật này do nhà khoa học người Mỹ là Kary Mullis phát minh vào năm 1985. Đến nay nó đã được ứng dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau như vi sinh vật học, y học, công nghệ sinh học,...
Trong xét nghiệm PCR, bằng một lượng khuôn ADN rất nhỏ như: một tế bào, một sợi tóc, một giọt máu,... sau đó sẽ khuếch đại một cách chính xác đến hàng triệu bản để phục vụ cho các quá trình khảo sát trong phản ứng. Đối với y khoa, nếu xét nghiệm PCR được thực hiện từ giai đoạn sớm sẽ cho phản ứng nhạy và kết quả đặc hiệu từ đó mang lại độ chính xác cao, có giá trị lớn đối với chẩn đoán bệnh.
Máy móc thực hiện, trình độ kỹ thuật viên phòng xét nghiệm và việc quản lý chất lượng xét nghiệm là những yếu tố ảnh hưởng không nhỏ đến kết quả PCR. Chính vì thế, cùng một mẫu, một loại xét nghiệm nhưng kết quả lại có nơi chính xác có nơi lại không nhạy bằng.
Ở nước ta, so với nhiều loại xét nghiệm khác thì PCR có chi phí cao hơn. Nguyên nhân của điều này là do hầu hết hóa chất để làm phản ứng đều phải nhập từ nước ngoài và mua với giá cao. Thêm vào đó, thiết bị máy móc để thực hiện xét nghiệm này cũng có giá thành không nhỏ nên dịch vụ xét nghiệm PCR tìm nấm/ vi khuẩn/ virus/ ký sinh trùng thường ở mức giá trên 700.000 đồng.
2. Nguyên lý hoạt động và đối tượng chỉ định của xét nghiệm PCR
2.1. Chỉ định xét nghiệm
Xét nghiệm PCR thường được chỉ định thực hiện trong các trường hợp cần kiểm tra hoặc phát hiện:
- Các tác nhân khó nuôi cấy hoặc không thể nuôi cấy thường quy như: virus viêm gan B, viêm gan C, virus HPV, virus cúm, virus Sars-CoV-2,… các loại vi khuẩn như chủng Mycoplasma, Chlamydia,...
- Các tác nhân cần kết quả nhanh chóng thay vì chờ nuôi cấy trong thời gian dài như vi khuẩn lao, hoặc các tác nhân có sự hiện diện trong mẫu còn rất ít, hoặc bị chết do một vài lý do nào đó như trong mẫu dịch não tủy,...
2.2. Nguyên lý xét nghiệm
Kỹ thuật PCR được thực hiện trong một máy gia nhiệt theo chu kỳ (máy PCR), máy có khả năng tăng hoặc giảm hoặc chạy lặp lại các mức nhiệt độ đã được cài đặt.
Một quy trình xét nghiệm chủ yếu gồm các bước thay đổi nhiệt độ được lặp lại trong khoảng 25 - 50 lần, chia làm 3 giai đoạn:
- Giai đoạn 1 (biến tính): nhiệt độ khoảng 95 độ C khiến cho các axit nucleic dạng mạch đôi tự tách rời nhau thành mạch đơn.
- Giai đoạn 2 (ủ kết hợp): nhiệt độ 50 - 60 độ C giúp mồi gắn kết với khuôn DNA.
- Giai đoạn 3 (mở rộng): nhiệt độ 68 - 72 độ C được xúc tác bởi enzyme DNA polymerase nhằm tạo điều kiện cho phản ứng trùng hợp.
3. Phạm vi ứng dụng của xét nghiệm PCR trong y học
Nhờ có kỹ thuật PCR mà trong một khoảng thời gian rất ngắn con người có thể nhân lên cả triệu đoạn ADN. Vì thế mà nó đã trở thành công cụ thiết yếu cho các nhà di truyền, sinh học, pháp y,... chẩn đoán bệnh di truyền, nghiên cứu sự tiến hóa của loài người, xác định virus và vi khuẩn, xác định quan hệ huyết thống,...
Đặc biệt, đối với y học, xét nghiệm PCR cho phép chẩn đoán chính xác một số bệnh đặc hiệu có liên quan di truyền phân tử. Đây là điều không thể làm được trong các xét nghiệm truyền thống. Vì thế, PCR thường được sử dụng để:
- Phát hiện vi khuẩn lây bệnh qua đường tình dục: Chlamydia, Treponema pallidum,…
- Phát hiện mầm bệnh không thể nuôi cấy thường quy như virus, vi khuẩn,...
- Phát hiện các tác nhân nuôi cấy thất bại vì rất chậm phát triển, ít có mặt trong bệnh phẩm hoặc bị chết vì một vài lý do nào đó.
- Xác định các đột biến gen liên quan đến ung thư như BRAC1/2 trong ung thư vú, APC trong ung thư đại trực tràng,...
- Phát hiện chủng vi khuẩn kháng thuốc: S.aureus MRSA, carbapenemase…
- Nghiên cứu hệ kháng nguyên bạch cầu ở người.
- Phát hiện và lập bản đồ gen, giải mã trình tự ADN, dòng hoá gen,...
4. Những ưu điểm nổi bật mà xét nghiệm PCR mang lại
Xét nghiệm PCR cho kết quả nhanh chóng và chính xác trong một khoảng thời gian tương đối ngắn (thường mất khoảng 5 giờ kể từ khi bắt đầu thực hiện xét nghiệm). Nhờ có kết quả này mà:
- Phát hiện được các tác nhân mà phòng thí nghiệm lâm sàng với các xét nghiệm vi sinh hoặc miễn dịch truyền thống không phát hiện được hoặc không có khả năng nuôi cấy được.
- Phát hiện gen đột biến gây bệnh di truyền hoặc ung thư.
- Định lượng chính xác số bản copies virus/1 ml nhờ đó mà bác sĩ có thể tiên lượng được giai đoạn của bệnh và đánh giá được hiệu quả điều trị.
Mặc dù tính chính xác mà xét nghiệm PCR mang lại trong chẩn đoán bệnh lý là không thể phủ nhận nhưng điều đáng nói là kết quả này lại phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố như: máy móc thực hiện, trình độ kỹ thuật viên, quy trình bảo quản mẫu bệnh phẩm,... Vì thế, để có được kết quả xét nghiệm mang tính chính xác cao nhất, người bệnh nên đến những cơ sở y tế uy tín đã được cấp phép của Bộ y tế để thực hiện những xét nghiệm này.
Bệnh viện Nguyễn Tri Phương - Đa khoa Hạng I Thành phố Hồ Chí Minh
