Đây là một tài liệu bao gồm tất cả các kiến thức cơ bản để hiểu rõ về kỹ thuật PCR và real-time PCR. Tài liệu được viết dựa trên kinh nghiệm thực tế của trên 15 năm ứng dụng kỹ thuật PCR trong chẩn đoán và nghiên cứu y học tại Việt Nam của tác giả. Người đọc có thể xem mục lục của sách tại đây và sau đó tải từng mục ở dạng .pdf về máy tính của mình. Tuy nhiên đây là file không thể in được. Nếu muốn có một file .pdf hoàn chỉnh, xin liên hệ email của tác giảhhvan.nkbiotek@gmail.com
Cách đây trên 14 năm, TS. Nguyễn Đức Thái, khi đó là chủ nhiệm chương trình nghiên cứu gene thiên đầu thống (glaucoma) tại UCSF, về thăm và báo cáo về kỹ thuật PCR với mong ước là kỹ thuật này sẽ được ứng dụng trong chẩn đoán - nghiên cứu y học tại Việt Nam, nơi bắt đầu sẽ là Đại Học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Trong phần thảo luận sôi nổi hôm đó, có nhiều ý kiến rất phấn kích vì ứng dụng quá tuyệt vời của PCR, nhưng cũng có các tiếng nói hòai nghi cho là kỹ thuật này sẽ khó áp dụng được một cách rộng rãi vì Việt Nam chúng ta chưa thể thoát ra được các điều kiện quá hạn chế của một quốc gia có thu nhập thấp, nền tảng khoa học kỹ thuật chưa sẵn sàng cho những kỹ thuật cao cấp như vậy.
Tuy nhiên, chỉ một thời gian ngắn không quá hai năm sau đó, năm 1997 với sự động viên của GS. Đỗ Đình Hồ và sự khuyến khích tạo điều kiện của Ban Giám Hiệu nhà trường thời đó, đơn vị sinh học phân tử y khoa của chúng tôi đã ra đời với ứng dụng PCR đầu tiên được triển khai là PCR phát hiện M. Tuberculosis trong các bệnh phẩm khác nhau. Một trường hợp xét nghiệm PCR thành công mà chúng tôi không thể quên được là đã giúp chẩn đoán xác định mẹ của một Phó Giám Đốc Bệnh Viện tại TP. HCM là bị lao thận chứ không phải ung thư thận như chẩn đoán lâm sàng, và nhờ vậy chỉ vài tháng sau điều trị, mẹ của anh đã hết hẳn tiểu ra máu, không phải chịu một liệu pháp phẩu thuật quá nặng nề mà không hề trúng đích. Tiếp tục từ thành công của PCR chẩn đoán lao này, chúng tôi đã triển khai thành công PCR phát hiện HBV rồi đến một tác nhân khó nhất là HCV. Thành công trong xây dựng và phát triến kỹ thuật RT-PCR phát hiện HCV vào năm 1998 đã củng cố thêm niềm tin của chúng tôi, đó là nếu nắm chắc kỹ thuật, tìm được nguồn hóa chất cần thiết, có được mẫu thử, và có quyết tâm thì kỹ thuật dù có khó như RT-PCR vẫn có thể đưa vào ứng dụng thành công trong chẩn đoán.
Từ các mầm ban đầu mà đơn vị sinh học phân tử y khoa của trường Đại Học Y Dược TP. HCM đã gieo; trong lĩnh vực y khoa, PCR và thậm chí real-time PCR (gọi là qPCR), đã được nhiều nhà nghiên cứu và cả các nhà lâm sàng tại Việt Nam biết đến và cho chỉ định xét nghiệm để phục vụ cho mục đích chẩn đoán hay theo dõi điều trị. Ngoài ra, trong lĩnh vực chăn nuôi thú y và nuôi trồng thủy sản, do yêu cầu kiểm soát phát hiện các tác nhân gây dịch bệnh, PCR cũng được sử dụng tại nhiều phòng thí nghiệm không chỉ tại các viện nghiên cứu lớn của trung ương mà cả tại các địa phương nữa. Có thể nói nếu so sánh với các nước trong khu vực như Thái Lan, Malaysia, Philippine, Indonesia... Thì ở lĩnh vực áp dụng PCR và qPCR trong chẩn đóan, Việt Nam chúng ta không hề thua kém. Chỉ có cái khác biệt là tại Thái lan, trong y khoa chẳng hạn, chỉ định xét nghiệm PCR/qPCR chỉ được thực hiện tại các bệnh viện hay các trung tâm lớn vì đa số các xét nghiệm này chỉ được thực hiện trên hệ thống kín như Cobas Taqman, hay Amplicor của Roche. Trong khi đó thì tại Việt Nam, các xét nghiệm này được thực hiện tại nhiều bệnh viện lớn kể cả một vài bệnh viện tuyến tỉnh hay thậm chí tại một số bệnh viện tư nhân, trung tâm/phòng xét nghiệm tư nhân. Lý do tại sao như vậy? Chính yếu là nhờ chúng ta đã khai thác kỹ thuật PCR/qPCR là kỹ thuật mở (open), chỉ cần thiết bị luân nhiệt thích hợp (máy PCR và real-time PCR mà hiện nay giá cả không còn cao ngất ngưỡng nữa) và một số thiết bị thông thường khác có tại phòng thí nghiệm là có thể là xét nghiệm PCR với các thuốc thử tự chế (home-brews) hay do vài công ty trong nước sản xuất dựa trên các mồi (primers) hay đọan dò (probe) tự thiết kế hay đã được phổ biến trên các tạp chí...Tình hình phát triển như vậy cũng có cái lợi mà cũng có những cái cần chấn chỉnh. Lợi là kỹ thuật phổ biến được và các nhà lâm sàng có thêm phương tiện xét nghiệm để phát hiện bệnh, để theo dõi điều trị với giá thành vừa phải và làm được nhiều nơi...Nhưng vấn đề rất cần phải chấn chỉnh đó là làm thế nào để có thể kiểm sóat được chất lượng các xét nghiệm PCR và qPCR được thực hiện tại các nơi. Kiểm sóat chất lượng ở đây theo chúng tôi không phải là phải có certificate từ cơ quan nhà nước vì thật ra hiện nay chưa có một cơ quan nhà nước nào thực hiện vấn đề kiểm sóat chất lượng của các xét nghiệm này, và chúng tôi nghĩ nếu có đi nữa thì các certificate này cũng chỉ có giá trị trên mẫu được kiểm tra. Do vậy, theo chúng tôi đó là bản thân người làm xét nghiệm cũng như các nhà chế tạo kit phải nhận diện cho được trong xét nghiệm PCR/qPCR, các điểm nào trong các khâu thực hiện xét nghiệm phải được kiểm sóat để kết quả xét nghiệm là đúng với chất lượng được người sản xuất thông báo hay người làm xét nghiệm mong muốn. Để làm được như vậy, sự hiểu biết các vấn đề cơ bản trong xét nghiệm PCR/qPCR đối với người làm xét nghiệm cũng như người sẽ nhận kết quả xét nghiệm hay sử dụng xét nghiệm sẽ rất là cần thiết. Đây chính là lý do chúng tôi viết ra cuốn sách này với ước mong đóng góp một phần các kiến thức hạn chế của mình cho sự nghiệp phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học phân tử trong y học và sinh học của nước nhà.
Tác giả: Phạm Hùng Vân
Cách đây trên 14 năm, TS. Nguyễn Đức Thái, khi đó là chủ nhiệm chương trình nghiên cứu gene thiên đầu thống (glaucoma) tại UCSF, về thăm và báo cáo về kỹ thuật PCR với mong ước là kỹ thuật này sẽ được ứng dụng trong chẩn đoán - nghiên cứu y học tại Việt Nam, nơi bắt đầu sẽ là Đại Học Y Dược TP. Hồ Chí Minh. Trong phần thảo luận sôi nổi hôm đó, có nhiều ý kiến rất phấn kích vì ứng dụng quá tuyệt vời của PCR, nhưng cũng có các tiếng nói hòai nghi cho là kỹ thuật này sẽ khó áp dụng được một cách rộng rãi vì Việt Nam chúng ta chưa thể thoát ra được các điều kiện quá hạn chế của một quốc gia có thu nhập thấp, nền tảng khoa học kỹ thuật chưa sẵn sàng cho những kỹ thuật cao cấp như vậy.
Tuy nhiên, chỉ một thời gian ngắn không quá hai năm sau đó, năm 1997 với sự động viên của GS. Đỗ Đình Hồ và sự khuyến khích tạo điều kiện của Ban Giám Hiệu nhà trường thời đó, đơn vị sinh học phân tử y khoa của chúng tôi đã ra đời với ứng dụng PCR đầu tiên được triển khai là PCR phát hiện M. Tuberculosis trong các bệnh phẩm khác nhau. Một trường hợp xét nghiệm PCR thành công mà chúng tôi không thể quên được là đã giúp chẩn đoán xác định mẹ của một Phó Giám Đốc Bệnh Viện tại TP. HCM là bị lao thận chứ không phải ung thư thận như chẩn đoán lâm sàng, và nhờ vậy chỉ vài tháng sau điều trị, mẹ của anh đã hết hẳn tiểu ra máu, không phải chịu một liệu pháp phẩu thuật quá nặng nề mà không hề trúng đích. Tiếp tục từ thành công của PCR chẩn đoán lao này, chúng tôi đã triển khai thành công PCR phát hiện HBV rồi đến một tác nhân khó nhất là HCV. Thành công trong xây dựng và phát triến kỹ thuật RT-PCR phát hiện HCV vào năm 1998 đã củng cố thêm niềm tin của chúng tôi, đó là nếu nắm chắc kỹ thuật, tìm được nguồn hóa chất cần thiết, có được mẫu thử, và có quyết tâm thì kỹ thuật dù có khó như RT-PCR vẫn có thể đưa vào ứng dụng thành công trong chẩn đoán.
Từ các mầm ban đầu mà đơn vị sinh học phân tử y khoa của trường Đại Học Y Dược TP. HCM đã gieo; trong lĩnh vực y khoa, PCR và thậm chí real-time PCR (gọi là qPCR), đã được nhiều nhà nghiên cứu và cả các nhà lâm sàng tại Việt Nam biết đến và cho chỉ định xét nghiệm để phục vụ cho mục đích chẩn đoán hay theo dõi điều trị. Ngoài ra, trong lĩnh vực chăn nuôi thú y và nuôi trồng thủy sản, do yêu cầu kiểm soát phát hiện các tác nhân gây dịch bệnh, PCR cũng được sử dụng tại nhiều phòng thí nghiệm không chỉ tại các viện nghiên cứu lớn của trung ương mà cả tại các địa phương nữa. Có thể nói nếu so sánh với các nước trong khu vực như Thái Lan, Malaysia, Philippine, Indonesia... Thì ở lĩnh vực áp dụng PCR và qPCR trong chẩn đóan, Việt Nam chúng ta không hề thua kém. Chỉ có cái khác biệt là tại Thái lan, trong y khoa chẳng hạn, chỉ định xét nghiệm PCR/qPCR chỉ được thực hiện tại các bệnh viện hay các trung tâm lớn vì đa số các xét nghiệm này chỉ được thực hiện trên hệ thống kín như Cobas Taqman, hay Amplicor của Roche. Trong khi đó thì tại Việt Nam, các xét nghiệm này được thực hiện tại nhiều bệnh viện lớn kể cả một vài bệnh viện tuyến tỉnh hay thậm chí tại một số bệnh viện tư nhân, trung tâm/phòng xét nghiệm tư nhân. Lý do tại sao như vậy? Chính yếu là nhờ chúng ta đã khai thác kỹ thuật PCR/qPCR là kỹ thuật mở (open), chỉ cần thiết bị luân nhiệt thích hợp (máy PCR và real-time PCR mà hiện nay giá cả không còn cao ngất ngưỡng nữa) và một số thiết bị thông thường khác có tại phòng thí nghiệm là có thể là xét nghiệm PCR với các thuốc thử tự chế (home-brews) hay do vài công ty trong nước sản xuất dựa trên các mồi (primers) hay đọan dò (probe) tự thiết kế hay đã được phổ biến trên các tạp chí...Tình hình phát triển như vậy cũng có cái lợi mà cũng có những cái cần chấn chỉnh. Lợi là kỹ thuật phổ biến được và các nhà lâm sàng có thêm phương tiện xét nghiệm để phát hiện bệnh, để theo dõi điều trị với giá thành vừa phải và làm được nhiều nơi...Nhưng vấn đề rất cần phải chấn chỉnh đó là làm thế nào để có thể kiểm sóat được chất lượng các xét nghiệm PCR và qPCR được thực hiện tại các nơi. Kiểm sóat chất lượng ở đây theo chúng tôi không phải là phải có certificate từ cơ quan nhà nước vì thật ra hiện nay chưa có một cơ quan nhà nước nào thực hiện vấn đề kiểm sóat chất lượng của các xét nghiệm này, và chúng tôi nghĩ nếu có đi nữa thì các certificate này cũng chỉ có giá trị trên mẫu được kiểm tra. Do vậy, theo chúng tôi đó là bản thân người làm xét nghiệm cũng như các nhà chế tạo kit phải nhận diện cho được trong xét nghiệm PCR/qPCR, các điểm nào trong các khâu thực hiện xét nghiệm phải được kiểm sóat để kết quả xét nghiệm là đúng với chất lượng được người sản xuất thông báo hay người làm xét nghiệm mong muốn. Để làm được như vậy, sự hiểu biết các vấn đề cơ bản trong xét nghiệm PCR/qPCR đối với người làm xét nghiệm cũng như người sẽ nhận kết quả xét nghiệm hay sử dụng xét nghiệm sẽ rất là cần thiết. Đây chính là lý do chúng tôi viết ra cuốn sách này với ước mong đóng góp một phần các kiến thức hạn chế của mình cho sự nghiệp phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học phân tử trong y học và sinh học của nước nhà.
Tác giả: Phạm Hùng Vân