Năm 1985 nhà khoa học Mỹ tên là Kary Mullis phát minh kỹ thuật xét nghiệm PCR, viết tắt của cụm từ Polymerase Chain Reaction. Đây là bước đột phá trong y khoa, giúp chẩn đoán sớm và chính xác các bệnh liên quan đến nhiễm vi sinh vật, bệnh liên quan đến gen.
Theo các chuyên gia xét nghiệm, nguyên lý hoạt động của PCR là từ một đoạn AND chọn lọc nó sẽ được nhân lên gấp hàng triệu lần. Cụ thể, từ một lượng khuôn AND rất nhỏ như một giọt máu, một sợi tóc, một tế bào được khuếch đại chính xác, trật tự một lượng lớn lên đến hàng triệu bản để phục vụ cho quá trình khảo sát trong phản ứng. Hiện nay thực hiện xét nghiệm HIV bằng phương pháp PCR mất khoảng 5 giờ là cho ra kết quả, phương pháp PCR có độ chính xác và độ hiệu quả cao.
Về kỹ thuật thực hiện, theo chuyên gia xét nghiệm HIV, bệnh phẩm máu của người bệnh sau khi được lấy, trước tiên sẽ tăng nhiệt độ lên khoảng 94-950C phá vỡ liên kết Hydro, tách rời 2 chuỗi phân tử AND, tạo ra chuỗi AND đơn. Sau đó giảm nhiệt độ khoảng 40-700C, tiến hành bắt cặp các cặp mồi đặc hiệu của quy trình AND. Nhiệt độ đủ thấp để mồi bắt cặp với sợi AND nhưng cũng đủ cao cho quá trình bắt cặp đặc hiệu, để mồi chỉ gắn hoàn toàn với phần trình tự bổ sung trên mạch khuôn. Nếu nhiệt độ quá cao mồi có thể không gắn. Ở giai đoạn cuối cùng thực hiện ở nhiệt độ 4-150C.
Như vậy ưu điểm của phương pháp PCR là phát hiện và phân loại kiểu di truyền của các vi sinh vật mà không cần phải qua môi trường nuôi cấy. Phương pháp PCR có độ nhạy cực kỳ cao trong chẩn đoán bệnh. Xét nghiệm PCR sau 2 tuần người có hành vi nguy cơ cao gây lây nhiễm HIV sẽ giúp phát hiện được tình trạng nhiễm HIV; còn các phương pháp khác cần khoảng 2-3 tháng sau mới thực hiện xét nghiệm. Hiện nay xét nghiệm PCR được dùng để chẩn đoán nhiễm HIV cho trẻ sinh ra bởi mẹ nhiễm HIV, giúp phát hiện sớm trường hợp trẻ nhiễm HIV từ mẹ.
Xét nghiệm PCR là kỹ thuật cao cần phải có phòng xét nghiệm đủ tiêu chuẩn, thiết bị hiện đại, cán bộ thực hiện xét nghiệm có trình độ chuyên môn rất cao. Chi phí xét nghiệm PCR HIV đắt hơn so với những phương pháp khác vì liên quan đến hóa chất, giá thành máy PCR. Hiện nay xét nghiệm PCR cũng được sử dụng trong một số trường hợp cần phải chẩn đoán những bệnh đặc hiệu liên quan đến những virút mà các phương pháp khác không thể nuôi cấy được, kết quả quá lâu như bệnh lao, HIV, viêm gan B, sốt xuất huyết, virút H5N1, SARS-CoV2; đối với vi khuẩn, xét nghiệm PCR phát hiện Chlamydia, Legionella, Mycoplasma, Treponema.
Xét nghiệm PCR cũng được thực hiện đối với xác định ung thư như tìm virút HPV trong ung thư cổ tử cung, phát hiện gen APC trong ung thư đại tràng, gen BRCA1 - BRCA2 trong ung thư vú, gen TPMT trong bệnh bạch cầu trẻ em, gen IgH và TCRy trong u lympho không Hodgkin. Xét nghiệm PCR còn cho kết quả định lượng chính xác số bản sao virút/ml máu để đánh giá hiệu quả điều trị. Xét nghiệm PCR cũng giúp xác định mối quan hệ huyết thống giữa những cá thể khác nhau.
Đối với Chlamydia và lậu là hai bệnh lây truyền qua đường tình dục phổ biến. Hiện nay các xét nghiệm như test nhanh, nhuộm soi, sử dụng phản ứng kháng nguyên kháng thể, nuôi cấy phân lập vi khuẩn giúp phát hiện bệnh. Đối với phương pháp test nhanh, nhuộm soi cho kết quả nhanh, giá rẻ nhưng độ đặc hiệu, độ nhạy chỉ khoảng 80% nhất là giai đoạn mới nhiễm bệnh. Khi người bệnh có triệu chứng tiểu buốt, tiểu lắt nhắt, tiểu mủ, dịch nặng mùi, có hành vi quan hệ tình dục không an toàn cần khám, xét nghiệm phát hiện bệnh sớm.
Đối với xét nghiệm PCR, sau khi lấy bệnh phẩm là dịch tiết tại cơ quan sinh dục bằng tâm bông, mẫu nước tiểu, bảo quản 250C, đưa đến phòng xét nghiệm trong vòng 48 giờ; từ đó sẽ được thực hiện xét nghiệm, tránh để quá lâu, chậm trễ, bảo quản không đúng cách làm ảnh hưởng đến kết quả chẩn đoán, gây âm tính giả.
Trong HIV, thời kỳ cửa sổ là khoảng thời gian từ khi nhiễm virút đến lúc có kết quả xét nghiệm chính xác, khoảng thời gian này phụ thuộc vào loại xét nghiệm, loại xét nghiệm khác nhau sẽ có giai đoạn cửa sổ khác nhau. Theo các chuyên gia HIV, khi nhiễm HIV trong vòng 10 ngày phơi nhiễm là khoảng thời gian không có xét nghiệm nào có thể phát hiện được virút mới.
HIV là một loại retrovirus và phần lớn cấu trúc cốt lõi của nó được tạo thành từ một protein có tên là kháng nguyên p24. Kháng nguyên p24 có thể tìm ra sau 10-14 ngày sau khi phơi nhiễm, đạt cực đại khoảng 3-4 tuần và giảm xuống mức thấp hơn sau 5-6 tuần. Khi kháng thể HIV bắt đầu hình thành, kháng thể do cơ thể sản sinh sớm nhất sau 14-17 ngày sau phơi nhiễm HIV; có khoảng 99,9% bệnh nhân có phản ứng kháng thể phát hiện được sau 3 tháng. Như vậy xét nghiệm chỉ có kháng thể kết hợp khi từ 3 tháng trở lên sau phơi nhiễm HIV. Nếu thực hiện trong khoảng thời gian cửa sổ khả năng kết quả âm tính giả. Xét nghiệm kháng nguyên - kháng thể thế hệ 4 (combo/Duo) được cho là có kết luận từ 28 ngày trở lên sau phơi nhiễm HIV. Xét nghiệm này có kháng thể nên dù kháng nguyên p24 giảm vẫn cho kết quả chính xác để chẩn đoán HIV./.
Lâm Quyên