Tiến hành xét nghiệm virus corona khó, dễ tới đâu?

  • Sheldon Campbell và Randi Hutter Epstein
  • BBC Future
Other

Nguồn hình ảnh, Other

Để khống chế Covid-19, xét nghiệm là điều then chốt giúp cho công tác chẩn đoán và theo dõi dịch bệnh.

Đây là cách duy nhất nhằm phát hiện ra có bao nhiêu người bị nhiễm bệnh hoặc có bao nhiêu người đã nhiễm và có thể làm lây lan cho những người khác.

Tuy việc xét nghiệm quan trọng như vậy, nhưng vẫn có tình trạng có nước làm nhiều, có nước làm ít - và thực tế là không phải ai cũng có thể được xét nghiệm.

Lý do xuất phát từ một số yếu tố, bao gồm thời gian, hậu cần và sự phức tạp của việc lấy mẫu bệnh phẩm, chất thử và thiết bị xét nghiệm cũng như nhân viên có chuyên môn để thực hiện các xét nghiệm một cách chính xác.

Các quốc gia hành động nhanh nhất trong việc thực hiện xét nghiệm diện rộng cũng là các quốc gia đạt thành công to lớn nhất về khống chế virus.

Hàn Quốc, nơi bắt đầu xét nghiệm sớm ngay tại các phòng khám, bệnh viện và các điểm 'ghé xe qua' - nơi người cần xét nghiệm chỉ việc lái xe tới, ngồi nguyên trên xe cho nhân viên y tế làm xét nghiệm là được.

Ca nhiễm đầu tiên được xác nhận vào ngày 20/1/2020. Sáu tuần sau, vào ngày 16/3, Hàn Quốc đã thực hiện xét nghiệm với tỷ lệ 2,13 người trên 1.000 dân.

Ý thì tiến hành chậm trễ hơn. Ca nhiễm đầu tiên được xác nhận vào ngày 31/1, sau sáu tuần, quốc gia này thực hiện xét nghiệm đạt tỷ lệ 1,65 người trên 1.000 dân.

Ý sau đó đã tăng số lượng ca nhiễm đáng kể - hiện nay Ý đang thực hiện xét nghiệm với tỷ lệ cao hơn nhiều so với Hàn Quốc, ở mức 24,5 người trên 1.000 dân so với Hàn Quốc là 11/1000 - nhưng thực tế cho thấy sự khởi đầu chậm chạp là một yếu tố khiến khó kiểm soát tình hình lây nhiễm nói chung. (Số liệu ở các nơi khác: Tây Ban Nha hiện đang xét nghiệm 20 người trên 1.000 dân, Úc 17, Canada 15, Mỹ 12 và Anh là 6.)

Việc triển khai xét nghiệm muộn thường có nghĩa là virus có cơ hội lây lan rộng khắp các cộng đồng. Điều này dẫn đến những vấn đề kinh tế đơn giản: khi nhu cầu tăng mạnh thì nguồn cung sẽ bị cạn kiệt. Các quốc gia phản ứng chậm buộc phải yêu cầu xét nghiệm nhiều hơn để xác định nhiều ca bệnh hơn.

Nguồn hình ảnh, Getty Images

Chụp lại hình ảnh,

Chuyên gia y tế lấy mẫu xét nghiệm Covid-19 tại Bolinas, California vào ngày 20/4/2020; thị trấn này đang cố gắng thực hiện xét nghiệm toàn bộ 1.600 cư dân sinh sống tại địa phương

Nếu chỉ riêng việc xét nghiệm đơn lẻ thì không thể nào làm giảm dịch bệnh.

Vẫn còn những câu hỏi về mức độ đáng tin cậy của kết quả xét nghiệm đối với những người chẳng hề có triệu chứng bệnh. Và người ta đã chứng kiến những tiến bộ vượt bậc ở các quốc gia kết hợp xét nghiệm với các biện pháp truy dấu tiếp xúc và cách ly ngăn ngừa.

Mặc dù vậy, việc xét nghiệm cho phép các cơ quan y tế công cộng thu thập dữ liệu để đưa ra các quyết định chính sách phù hợp - bao gồm cả việc cân nhắc thực hiện các chính sách giãn cách xã hội có chọn lọc hay cần thiết phải phong tỏa nghiêm ngặt.

Vì sao xét nghiệm đại trà lại khó thực hiện?

Các nước phản ứng chậm vẫn đang cố gắng tăng công suất xét nghiệm.

Chẳng hạn, vào đầu tháng 4/2020, Bộ trưởng Y tế Anh đưa ra kế hoạch đến cuối tháng Tư sẽ tăng tốc, thực hiện 100.000 ca xét nghiệm mỗi ngày, tăng vọt gấp mười lần so với con số 10.000 xét nghiệm mỗi ngày vào cuối tháng Ba.

Nhưng khi nói đến xét nghiệm Covid-19, việc nhân rộng lên gấp 10 hoặc 100 lần không hề đơn giản như mở kho dự trữ khi gặp sự cố khẩn cấp.

Đó là bởi quy trình xét nghiệm chính xác Covid-19 đòi hỏi sự phối hợp của các công đoạn nghiêm ngặt.

Đầu tiên, bạn phải có được bộ dụng cụ xét nghiệm - thanh gạc đủ dài để luồn sâu vào trong mũi để lấy mẫu phẩm, và hóa chất cần thiết để bảo quản mẫu phẩm.

Sau đó, mẫu phẩm được gửi đến các kỹ thuật viên phòng thí nghiệm đã qua đào tạo chuyên nghiệp, những người phân tích các mẫu phẩm bằng máy PCR, khá tốn công sức và thời gian. Và cuối cùng, cần có một hệ thống nhập dữ liệu mẫu, kết quả, và gửi kết quả đến đúng người.

Những phòng thí nghiệm nào trước đây chỉ thực hiện nghiên cứu (thay vì tiến hành xét nghiệm cho bệnh nhân) sẽ không phải là chỉ làm xét nghiệm chính xác mà thôi - họ còn phải triển khai hệ thống máy tính và hệ thống quản lý hồ sơ mới để thu thập thông tin bệnh nhân và sau đó gửi kết quả cho các đơn vị cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe.

Trên thực tế, việc triển khai còn phức tạp hơn. Nhiều quốc gia, trong đó có Anh và Mỹ, đã gặp vấn đề trong việc kiếm đủ nguồn nguyên liệu phục vụ xét nghiệm.

Vấn đề không phải là thiếu nguyên liệu thô mà cần đảm bảo rằng các thành phần phải nguyên chất, được pha trộn với số lượng phù hợp.

Mỗi nhãn sản phẩm các bộ xét nghiệm đều có bí quyết pha trộn riêng với khoảng 20 hóa chất. Mỗi bộ xét nghiệm lại yêu cầu dùng kiểu đóng gói bao bì riêng của họ.

Thuốc thử của hãng Roche khi đem kết hợp với bộ xét nghiệm của hãng Cepheid thì 'vênh' không kém gì khi ta đem phụ tùng của xe tải Chevy cố lắp vào chiếc xe hơi Prius. Sản xuất bộ dụng cụ xét nghiệm khó khăn không khác gì sản xuất thuốc chữa bệnh.

Nguồn hình ảnh, Getty Images

Chụp lại hình ảnh,

Nhân viên chuẩn bị các thứ cho bộ dụng cụ xét nghiệm ở Hàn Quốc vào tháng 3/2020; có đủ mọi thứ để làm xét nghiệm là một thách thức đối với nhiều quốc gia

Ngoài hóa chất, nhiều phòng thí nghiệm thiếu các máy móc thiết bị đạt chuẩn quy định của chính phủ.

Tại Hoa Kỳ và Hàn Quốc, các phòng thí nghiệm được nộp đơn xin cấp Quyền Sử dụng Trong Trường hợp Khẩn cấp. Việc này cho phép các phòng thí nghiệm phát triển các xét nghiệm của riêng họ dựa trên các giao thức chuẩn của chính phủ nhưng có điều chỉnh cho phù hợp với thiết bị của mình.

Về nguyên tắc chung thì bộ xét nghiệm càng dễ sử dụng sẽ càng khó sản xuất.

Các bộ xét nghiệm Covid-19 thời kỳ đầu làm khá đơn giản nhưng đòi hỏi nhân viên y tế phải có chuyên môn. Nhiều bộ xét nghiệm sớm mất khoảng bốn giờ - hai giờ cho các nhân viên y tế xử lý, rồi đến hai giờ để máy móc thiết bị xử lý.

Các thiết bị do Roche và Abbot sản xuất hiện có sẵn trong một số phòng thí nghiệm thì có thể thực hiện xét nghiệm 80 đến 100 mẫu cùng một lúc. Máy móc tự động một phần nhưng vẫn đòi hỏi kỹ thuật viên lành nghề.

Các bộ xét nghiệm đơn giản hơn, phù hợp để dùng tại phòng thí nghiệm của các bệnh viện nhỏ, đang được tung ra thị trường, song vẫn là hàng hiếm.

Một khi phòng thí nghiệm được thiết lập và sản xuất ra được bộ xét nghiệm, quy trình có thể bắt đầu, mà đầu tiên là với việc làm xét nghiệm nhanh.

Quy trình xét nghiệm nhanh

Bộ xét nghiệm nhanh bắt đầu với việc lấy mẫu phẩm là dịch trong mũi. Đây không phải là một que tăm bông ngoáy tai thông thường mà là một thanh dài, mỏng, đủ linh hoạt để luồn sâu từ mũi đến tận tai. Gạc để thấm mẫu phẩm là nylon hoặc bọt xốp, không phải bông, vì bông gây ức chế xét nghiệm.

Nguồn hình ảnh, Getty Images

Chụp lại hình ảnh,

Thanh gạc dài, mỏng có thể luồn sâu đến tận tai

Ngay cả việc mua được những thanh gạc đó cũng gặp khó khăn vì đang trong thời gian khủng hoảng.

Hãng Copan Diagnostics Inc đóng tại bắc Ý đã được chính phủ cấp phép đặc biệt để tiếp tục sản xuất gạc vào lúc Covid-19 khiến cả nước Ý phải phong tỏa hoàn toàn. Hãng Puritan Medical Products, có trụ sở tại bang Maine thì thiếu nhân công.

Kết quả là, thanh gạc mũi trở thành quý hiếm. Một vài công ty đang cố gắng tạo ra nhiều gạc hơn với máy in 3D, nhưng lại vấp phải những khó khăn ban đầu của bất kỳ công nghệ hoàn toàn mới nào. Và các nhà cung cấp gạc đang bán với giá gấp 10 lần trở lên so với giá thành sản xuất ra gạc.

Khi thanh gạc có chứa mẫu phẩm được gửi đến phòng thí nghiệm, một kỹ thuật viên phòng thí nghiệm có tay nghề cao, mặc quần áo bảo hộ giống như y tá và bác sĩ, đặt nó vào hộp an toàn sinh học - một hộp thủy tinh có thiết bị kiểm soát luồng không khí để ngăn chặn virus (nếu có) thoát ra ngoài môi trường.

Quá trình này khá nguy hiểm. Công việc trong phòng thí nghiệm thường tạo ra các giọt bắn. Chỉ cần một giọt bắn có thể chứa cả triệu virus phơi nhiễm cho môi trường trong phòng thí nghiệm và cho nhân viên.

Giọt bắn cũng có thể rớt vào một mẫu bệnh phẩm khác. Nếu điều đó xảy ra, một mẫu bệnh phẩm của người không nhiễm Covid-19 có thể cho ra kết quả dương tính.

Các giám đốc phòng thí nghiệm ưu ái ví von quy trình xét nghiệm với việc nấu ăn. Việc tiến hành xét nghiệm, họ nói, đòi hỏi sự chú ý của một đầu bếp đến từng chi tiết, đo lường chính xác từng thành phần hóa chất, cho vào đúng thời điểm, đúng thứ tự và đúng nhiệt độ phù hợp.

Song không giống như nấu ăn - nếu có nêm nếm thêm một chút gia vị thì cũng chỉ làm món ăn ngon hơn hoặc cùng lắm là hỏng bét hương vị mà thôi - một xét nghiệm sai có thể dẫn đến kết quả chết người.

Nguồn hình ảnh, Getty Images

Chụp lại hình ảnh,

Một giọt bắn trong xét nghiệm có thể chứa cả triệu virus, khiến các chuyên viên y tế phải mặc đồ bảo hộ đầy đủ

"Sơ sẩy một chút là thành công cốc hết," bác sĩ Kimberle Chapin, giáo sư bệnh lý, phòng thí nghiệm y học thuộc Trường Y Warren Alpert, Đại học Brown, và là giám đốc vi sinh học của Trung tâm Y tế Học thuật Lifespan, bang Rhode Island, nói.

Nhân viên kỹ thuật có kỹ năng cao để thực hiện xét nghiệm hiện đang khan hiếm ở nhiều quốc gia.

Công đoạn xét nghiệm

Công đoạn xét nghiệm đòi hỏi hai bước quan trọng. Đầu tiên là lấy dịch - tiềm ẩn chứa virus từ chất nhầy thấm trên đầu thanh gạc, và thứ hai, phát hiện virus (nếu có).

Với cánh tay được trang bị bảo hộ kỹ càng, các kỹ thuật viên đưa mẫu bệnh phẩm vào ống nghiệm rồi đưa ống nghiệm vào trong một dụng cụ có các hóa chất để phá vỡ lớp vỏ virus (phần gai vương miện của virus corona) và phân lập RNA nguyên bản, một chuỗi vật chất di truyền của virus.

Tiếp theo, họ hút RNA vào một đĩa có nhiều giếng nhỏ. Mỗi giếng có chứa thuốc tầm soát các đoạn đặc biệt của bộ gene virus Covid-19.

Các đĩa này được đưa đến một cái máy có chứa hóa chất để nhân bản lên gấp bội các đoạn ngắn của bộ gene virus lên khoảng một tỷ lần. Những đoạn này sau đó được phát hiện bởi đầu dò huỳnh quang, là thiết bị sẽ phát sáng nếu có sự hiện diện của Covid-19.

Nguồn hình ảnh, Getty Images

Chụp lại hình ảnh,

Một nhân viên cầm bộ dụng cụ xét nghiệm Covid-19 ở Chuncheon, Hàn Quốc

Nếu mẫu bệnh phẩm không có virus thì sẽ chẳng có gì xảy ra. Không có lượng các đoạn ngắn trong bộ gene được nhân bản lên. Không có hiện tượng phát sáng.

Sau đó, kỹ thuật viên kiểm tra, đối chiếu với các mẫu đối chứng (là các mẫu phẩm được xác định là dương tính hoặc âm tính bằng cùng hình thức xét nghiệm này), nhập kết quả vào máy tính và báo kết quả.

Đảm bảo độ chính xác

Thà không xét nghiệm còn hơn xét nghiệm mà ra kết quả sai.

Các phòng thí nghiệm chỉ có thể được phép bắt đầu xét nghiệm mẫu bệnh phẩm sau khi đã thực hiện đầy đủ các khâu kiểm duyệt để đảm bảo độ tin cậy.

Các xét nghiệm này thường mất tới sáu tuần, nhưng các kỹ thuật viên đã tăng ca gấp đôi để rút ngắn thời gian.

Mọi thứ trên thực tế còn phức tạp hơn nữa, đôi khi một bệnh nhân có thể xét nghiệm ra kết quả âm tính ngay cả khi họ đã ốm bệnh.

Họ có thể có virus trong phổi, nhưng virus lại không dâng cao lên gần mũi nơi thanh gạc có thể luồn tới để lấy mẫu dịch. Hoặc, mẫu phẩm đã không được lấy đúng quy trình.

Tất nhiên, làm tất cả những bước lấy mẫu bệnh phẩm là dịch mũi như trên là cách để tìm ra virus đang cư trú trong cơ thể bệnh nhân.

Nhưng một hướng mới nhất là xét nghiệm máu: xét nghiệm kháng thể hoặc xét nghiệm huyết thanh, là phương pháp xét nghiệm nhằm phát hiện những người đã nhiễm virus rồi và cơ thể họ phát triển các tế bào miễn dịch để kháng cự lại virus.

Xét nghiệm loại này phát hiện một phần cụ thể trong hệ miễn dịch của bệnh nhân có phản ứng chống lại bệnh - nghĩa là có sự hiện diện của kháng thể. Người ta hy vọng rằng các thành phần protein này sẽ bảo vệ bệnh nhân khỏi tái nhiễm, tuy việc bảo vệ được hay không vẫn là điều cần được nghiên cứu thêm.

Việc phát minh ra cách xét nghiệm kháng thể chính xác đã dẫn tới một loạt các thách thức mới. Phương pháp này phải đảm bảo rằng nó phát hiện chính xác các tế bào miễn dịch đã chiến đấu với mầm bệnh Covid-19 chứ không phải là để kháng cự lại một số loại virus corona tầm thường khác, chẳng hạn như virus gây cảm lạnh theo mùa. Chưa kể còn có một số người khỏi bệnh trong lúc cơ thể chưa từng tạo ra kháng thể.

Nguồn hình ảnh, Getty Images

Chụp lại hình ảnh,

Nhân viên y tế xét nghiệm máu để tìm kháng thể Covid-19 tại Hà Nội, Việt Nam

Ngay cả khi đó, chúng ta vẫn chưa tường tận về Covid-19 để biết rằng liệu bệnh nhân đã từng bị nhiễm rồi có bị nhiễm lại lần nữa không. Cũng chưa có bất kỳ xét nghiệm kháng thể nào được chứng minh là hoàn toàn đáng tin cậy. Anh đã mua hàng triệu liều xét nghiệm kháng thể nhưng chúng vô tác dụng.

Nếu chúng ta đã học được bất cứ điều gì cho đến nay, thì đó chính là: chúng ta không thể tiếp tục bỏ qua cảnh báo của các chuyên gia về bệnh truyền nhiễm, những người trong nhiều thập kỷ qua đã kêu gọi toàn cầu phải chuẩn bị sẵn sàng cho cuộc đương đầu không thể tránh khỏi đối với những loại virus mới, nguy hiểm.

Một phần của sự chuẩn bị này là việc xây dựng hệ thống toàn cầu để nhanh chóng phát triển, thử nghiệm và phân phối các bộ xét nghiệm phát hiện virus mới càng sớm càng tốt ngay sau khi dịch bệnh bắt đầu.

Hơn bao giờ hết, chúng ta cần tin tưởng vào các nhân viên phòng thí nghiệm tận tâm, những người anh hùng thầm lặng không ai biết đến và là thành viên quan trọng của các tuyến đầu chống dịch.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.