Ý TƯỞNG TÁO BẠO ĐỂ ĐƯA NƯỚC MỸ RA KHỎI ĐẠI DỊCH, TRƯỚC CẢ VACCINE PDF. In Email
Viết bởi Nhân viên   
Thứ sáu, 04 Tháng 9 2020 06:58

Mỹ đã không đáp ứng đủ nhu cầu xét nghiệm virus corona. Các chuyên gia đang đề xuất một phương án xét nghiệm mang tính cách mạng - chỉ với một mảnh giấy mỏng.

Ý tưởng "cuộc cách mạng" này rất đơn giản: xét nghiệm cho mọi người Mỹ, vào mỗi ngày, ở mọi nơi. Lặp đi lặp lại.Từ nơi này đến nơi khác.

Zing dịch lại bài viết đăng trên Atlantic về các công nghệ xét nghiệm và con đường dẫn tới lời kêu gọi xét nghiệm "mọi lúc mọi nơi" của một nhóm các nhà khoa học, cũng như những hệ quả mà một cuộc sống chung với xét nghiệm có thể gây ra cho nước Mỹ, hoặc cả thế giới.

 

 

Tất cả bắt đầu bằng Michael Mina. Mina là giáo sư dịch tễ học tại Đại học Harvard, nghiên cứu về xét nghiệm chẩn đoán các bệnh truyền nhiễm. Bằng tất cả phẫn nộ, ông chứng kiến nước Mỹ vật lộn trong nhiều tháng để có đủ thiết bị xét nghiệm virus corona.

Hồi tháng 1, ông đảm bảo với một phóng viên rằng ông có "niềm tin tuyệt đối" vào khả năng ngăn chặn và kiểm soát dịch bệnh của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ (CDC). Đầu tháng 3, niềm tin đó rơi vào khủng hoảng.

"Sự kém cỏi thực sự vượt mọi dự báo", ông nói với New York Times. Kể từ giờ phút đó, nỗi kinh ngạc của ông càng tăng mỗi ngày.

Kế hoạch táo bạo

Nhiều người Mỹ hiểu nỗ lực xét nghiệm virus tại nước họ đã thất bại rõ. Theo nhiều cách khác nhau, nhân lực, vật lực đều không đáp ứng được nhu cầu, kể từ tháng 2. Điều họ không hiểu là đến cả lúc này - tức nửa năm sau khi dịch bệnh bùng phát tại nước Mỹ, họ vẫn đang thất bại.

Hai tuần qua, và lần đầu tiên kể từ khi đại dịch bắt đầu, mỗi tuần Mỹ đều thực hiện ít xét nghiệm Covid-19 hơn so với tuần trước. Hệ thống đang xuống cấp.

Không có lựa chọn thay thế cho xét nghiệm. Xét nghiệm cho phép chúng ta thực hiện nhiệm vụ cơ bản nhất trong kiểm soát dịch bệnh: xác định người bệnh và tách họ ra khỏi người khỏe.

"Điều duy nhất quan trọng trong nền kinh tế là sức khỏe cộng đồng, và điều duy nhất tạo nên sự khác biệt trong sức khỏe cộng đồng là xét nghiệm", Simon Johnson, cựu kinh tế gia trưởng của IMF, nói.

Vaccine sẽ không ở đó cho chúng ta sử dụng - đặc biệt là với nhu cầu hàng trăm triệu liều - cho đến tháng 5 hoặc tháng 6 năm sau. Sẽ có một giai đoạn chuyển tiếp trong đó bác sĩ và nhân viên y tế được tiêm chủng, nhưng giáo viên, người đưa thư và cảnh sát thì không. Ngay cả lúc đó, chúng ta sẽ cần việc xét nghiệm được thực hiện tốt hơn. Chúng ta cũng cần điều đó ngay lúc này.

Tại sao việc xét nghiệm tại Mỹ lại thất bại nặng nề như vậy? Cuối tháng 3, giáo sư Mina đã xác tín rằng hầu như không có khả năng nào nước Mỹ có thể có một "bộ chỉ huy" để điều phối nguồn lực xét nghiệm cho cả nước.

"Chúng ta không có cách nào tập trung hóa mọi thứ ở đất nước này, trừ khi tuyên bố thiết quân luật", ông nói trong một sự kiện.

Ông phải mất vài tháng nữa mới tìm ra giải pháp cho vấn đề này: đập đi xây lại. Trong vài tuần qua, ông trở thành người tuyên truyền cho cuộc cách mạng toàn diện về kiểm soát đại dịch: thay vì tái sắp xếp cuộc sống hàng ngày theo cách nước Mỹ thực hiện việc xét nghiệm, họ nên đưa việc xét nghiệm vào lối sống của người dân.

"Cây đũa thần" giúp làm việc này là một miếng giấy mỏng, không dài hơn ngón tay. Nó là dụng cụ xét nghiệm virus corona. Ông Mina nói Mỹ nên sản xuất hàng loạt dụng cụ xét nghiệm rẻ tiền và tương đối nhạy này - không giống các phương pháp khác, chúng chỉ cần mẫu nước bọt - với số lượng hàng chục triệu mẫu mỗi ngày.

Dụng cụ xét nghiệm này, có thể cho kết quả trong vòng 15 phút hoặc ít hơn, sau đó sẽ trở thành một phần trong cuộc sống hàng ngày. Trước khi bất kỳ ai bước vào trường học hoặc văn phòng, rạp chiếu phim hoặc siêu thị, họ phải thực hiện xét nghiệm bằng dụng cụ này. Nếu âm tính, bạn có thể vào không gian công cộng. Nếu dương tính, bạn được đưa về nhà. Nói cách khác, ông Mina muốn xét nghiệm gần như tất cả mọi người mỗi ngày.

Dụng cụ xét nghiệm mà vị giáo sư mô tả đã ra đời. Chúng đang nằm trong văn phòng của e25 Bio, công ty khởi nghiệp nhỏ ở Cambridge, bang Massachusetts; và 6 công ty khác đang nghiên cứu sản phẩm tương tự.

Dù vậy, việc hiện thực hóa tầm nhìn của ông sẽ yêu cầu thay đổi cách chúng ta suy nghĩ về xét nghiệm.

Phương pháp xét nghiệm mới này ít nhạy hơn nhiều so với các phương pháp chúng ta đang áp dụng hiện nay, có nghĩa là quy định phải được nới lỏng trước khi chúng có thể được bán hoặc sử dụng. Phương pháp gần giống kiểu xét nghiệm này nhất là xét nghiệm nhanh virus gây bệnh sốt xuất huyết, sử dụng ở Ấn Độ, được sản xuất với số lượng 100 triệu bộ dụng cụ xét nghiệm mỗi năm.

Số người chết nhiều hơn Thế chiến II

Trong hình dung của ông Mina, dụng cụ xét nghiệm nhanh Covid-19 sẽ phải được sản xuất với số lượng gần bằng mức đó (của Ấn Độ), nhưng là mỗi ngày. Chỉ chính phủ liên bang, đóng vai trò là người mua và kiểm soát, mới có thể hoàn thành công việc như vậy.

Giáo sư Mina tuyên bố rằng kế hoạch của ông có thể khiến virus biến mất tại Mỹ trong vòng 3 tuần. (Các nhà dịch tễ học khác không chắc việc này có hiệu quả - hoặc ít nhất là cũng sẽ có những mặt trái nghiêm trọng).

Kế hoạch của ông, mặc dù tốn kém, là một trong số ít những kế hoạch tương xứng với quy mô đại dịch. Đằng nào thì nếu không phải mất hàng tỷ USD để thực hiện kế hoạch này, Mỹ cũng đang mất hàng tỷ USD vì virus này mỗi ngày. Tính trung bình, số người Mỹ chết vì virus corona mỗi tháng nhiều hơn số người chết trong tháng đẫm máu nhất của Thế chiến II.

Tổng thống Donald Trump nói Mỹ đang trong "cuộc chiến" chống lại "kẻ địch vô hình"; ông Mina chỉ đơn giản là yêu cầu nước này áp dụng nền kinh tế thời chiến.

Từ tháng 3, câu chuyện về virus corona tại Mỹ đi từ thất bại này đến thất bại khác. Song vài tuần qua đã có sự thay đổi. Sau nhiều tháng không có sự lãnh đạo của chính quyền liên bang, một nhóm các nhà khoa học, nhà kinh tế, bác sĩ, nhà tài chính, nhà từ thiện và cơ quan y tế công cộng đã liên kết với nhau để lấp vào khoảng trống đó.

Họ kiểm tra lại toàn bộ hệ thống xét nghiệm và xây dựng những chiến thuật mới để giải quyết tình trạng thiếu hụt dụng cụ xét nghiệm kéo dài nhiều tháng. Kế hoạch của giáo sư Mina là ý tưởng tích cực nhất trong số những ý tưởng này.

Các nhóm khác - chẳng hạn như tổ chức phi lợi nhuận mới Testing for America (Xét nghiệm cho nước Mỹ), được thành lập bởi các chuyên gia ở khu vực tư nhân từng trợ giúp Nhà Trắng vào mùa xuân - đã thúc đẩy những kế hoạch của riêng họ. Cùng nhau, họ tạo ra hộp dụng cụ có thể cho phép đất nước sửa chữa ngôi nhà xiêu vẹo của mình.

Chính phủ cũng thúc đẩy việc phát minh các kiểu xét nghiệm mới hơn. Viện Y tế Quốc gia đã tài trợ 248 triệu USD cho các công ty để họ có thể tăng cường sản xuất thiết bị xét nghiệm mới càng nhanh càng tốt.

Trung tâm Chăm sóc và Hỗ trợ Y tế cũng bắt đầu hỗ trợ thị trường xét nghiệm non trẻ. Khoản đầu tư này muộn màng và quá ít ỏi nếu so với việc chính phủ đã chi hơn 8 tỷ USD để nghiên cứu vaccine - dù đây là việc cũng rất quan trọng.

Mỹ hoàn toàn có khả năng đáp ứng đủ số lượng dụng cụ xét nghiệm trong vòng vài tháng - và quay trở lại cuộc sống bình thường hoặc gần như thế ngay cả trước khi vaccine ra đời. Có lối thoát ra khỏi đại dịch.

Ba nhược điểm của xét nghiệm PCR

Hôm nay, nếu bạn đến bác sĩ với triệu chứng ho khan và sốt, và được lấy mẫu để phát hiện Covid-19, bạn có lẽ sẽ được làm một xét nghiệm gọi là "phản ứng chuỗi polymerase", hay PCR, và đây là một trong những kỳ tích của y học. Dù vậy, loại xét nghiệm này không được thiết kế cho một đại dịch nằm ngoài kiểm soát.

Kỹ thuật PCR cho phép chúng ta thăm dò các bộ gen trên Trái Đất. Ra đời năm 1983, PCR đã mở đường cho Dự án Bộ gen Người, chẩn đoán sớm một số bệnh ung thư và nghiên cứu ADN cổ đại.

Về cơ bản, kỹ thuật này giống như tính năng phóng to và làm rõ trên máy tính. Sử dụng hỗn hợp hóa chất cụ thể, được gọi là "thuốc thử" và một máy đặc biệt (được gọi là "máy luân nhiệt"), quá trình PCR sao chép một đoạn vật liệu di truyền nhất định hàng trăm triệu lần.

Khi được sử dụng để xét nghiệm Covid-19, kỹ thuật PCR sẽ tìm kiếm một trình tự nucleotide cụ thể chỉ có ở virus corona, một đoạn gen không tồn tại ở nơi khác. Bất cứ khi nào máy PCR gặp đoạn gen đó, nó tạo ra bản sao của cả đoạn gen đó và nhuộm thuốc huỳnh quang.

Sau khi nhân lên đoạn gen và thuốc nhuộm hàng trăm triệu lần, máy phát hiện một lượng thuốc nhuộm nhất định, phần mềm của máy sẽ hiểu mẫu xét nghiệm này là dương tính.

Để có một "ca xác nhận nhiễm Covid-19" là phải có một máy PCR phát hiện thuốc nhuộm trong mẫu và báo cho kỹ thuật viên. Xét nghiệm hết lần này đến lần khác, kỹ thuật PCR hoạt động rất hiệu quả. Các máy PCR tốt nhất có thể phát hiện một cách đáng tin cậy, chỉ trong vài giờ, 100 bản sao RNA của virus trong một mililit nước bọt hoặc dịch mũi.

Xét nghiệm PCR đã quyết định cách nước Mỹ ứng phó với đại dịch. Theo hướng dẫn của CDC, kết quả PCR dương tính là cách duy nhất để xác nhận một ca Covid-19. Trong số hơn 62 triệu xét nghiệm Covid-19 được thực hiện ở Mỹ kể từ tháng 3, phần lớn là PCR.

Tuy nhiên, những bằng chứng lâm sàng, tuy ít nhưng đang ngày càng tăng - và hàng loạt câu chuyện trong thực tế - đã hé lộ những vấn đề rõ ràng của xét nghiệm PCR. Từ góc độ sức khỏe cộng đồng, những câu hỏi quan trọng nhất mà việc xét nghiệm có thể trả lời là người này đã bị nhiễm chưa và có lây không? Và nếu anh/chị ta không thể lây cho người khác, liệu anh/chị ta có thể sớm khỏi không?

Song đây không phải là những câu hỏi mà ngay cả kết quả PCR dương tính cũng có thể giải quyết được. Và đặc biệt là khi được tiến hành ở Mỹ hiện nay, xét nghiệm PCR không cho chúng ta biết những gì chúng ta cần biết để ngăn chặn virus.

Hãy tưởng tượng rằng, ngay lúc này, bạn tiếp xúc và nhiễm virus corona. Giờ bạn đã mắc Covid-19 - đây là ngày 0 - nhưng bạn hoặc bất kỳ ai khác không thể biết được việc này. Những ngày tiếp theo, virus sẽ âm thầm lan truyền trong cơ thể bạn, chiếm đoạt các tế bào của bạn và tạo ra hàng triệu bản sao của chính nó.

Vào khoảng ngày thứ ba từ khi nhiễm, có thể có đủ virus trong đường mũi và nước bọt mà một trong hai mẫu xét nghiệm sẽ cho kết quả dương tính qua PCR. Chẳng bao lâu nữa, hệ hô hấp của bạn sẽ chứa nhiều virus đến mức bạn sẽ dễ lây cho người khác, phun virus vào không khí bất cứ khi nào bạn nói hoặc la hét.

Song bạn có thể sẽ không nghĩ mình bị bệnh cho đến khoảng ngày thứ năm, khi bạn bắt đầu xuất hiện các triệu chứng, chẳng hạn như sốt, ho khan hoặc mất khứu giác. Trong vài ngày nữa, bạn sẽ dễ dàng lây cho người khác nhất.

Và đây là vấn đề đầu tiên với PCR. Để cắt đứt chuỗi lây nhiễm, các nhân viên y tế cộng đồng phải hành động nhanh hơn virus. Nếu họ có thể xét nghiệm bạn sớm - vào khoảng ngày thứ ba kể từ ngày bạn nhiễm virus, chẳng hạn trong trường hợp này, và nhận lại kết quả sau một hoặc hai ngày, họ có thể cách ly bạn trước khi bạn lây nhiễm cho quá nhiều người.

Song hiện tại, chưa có nơi nào ở Mỹ cung cấp kết quả PCR với tốc độ nhanh gần như vậy. Brett Giroir, quan chức liên bang phụ trách việc xét nghiệm virus corona, thừa nhận với quốc hội Mỹ vào tháng trước rằng ngay cả thời gian quay vòng 3 ngày cũng "không phải là tiêu chuẩn mà chúng ta có thể đạt được ngày hôm nay".

Khi đợt lây nhiễm bùng phát ở bang Arizona mùa hè này, một số xét nghiệm PCR phải mất 14 ngày hoặc hơn mới có kết quả. Điều đó còn tệ hơn là vô dụng - "Tôi sẽ không gọi đó là xét nghiệm", Johnson, nhà kinh tế học, nói - bởi vì hầu hết người nhiễm virus ủ bệnh trong 14 ngày qua hoặc ít hơn. "Phần lớn xét nghiệm ở Mỹ hoàn toàn là rác, lãng phí", tỷ phú Bill Gates, người tài trợ cho việc xét nghiệm Covid-19, nói.

Sau khi các triệu chứng của bạn bắt đầu xuất hiện vào khoảng ngày thứ năm, bạn có thể vẫn còn triệu chứng trong vài ngày đến vài tháng. Song một số nghiên cứu gần đây cho thấy cho đến ngày thứ 14 hoặc khoảng đó - 9 ngày sau khi các triệu chứng của bạn xuất hiện - bạn không còn khả năng lây cho người khác nữa, ngay cả khi bạn vẫn còn triệu chứng.

Đến lúc đó, không còn virus sống trong đường hô hấp trên của bạn nữa. Song vì hàng triệu hạt virus đã chết nằm khắp trong miệng và khoang mũi của bạn, và vì chúng chứa các chuỗi RNA nguyên vẹn và vì kỹ thuật PCR rất nhạy, bạn sẽ vẫn cho kết quả dương tính với xét nghiệm PCR. Trên thực tế, trong nhiều tuần, bạn có thể vẫn dương tính qua xét nghiệm PCR, ngay cả sau khi các triệu chứng thuyên giảm.

Và đây là vấn đề thứ hai của PCR. Vào lúc này trong thời gian bệnh của bạn, xét nghiệm PCR dương tính không có nghĩa là bạn vẫn đang có thể lây cho người khác, cũng không nhất thiết có nghĩa là virus SARS-CoV-2 sống vẫn đang còn trong cơ thể bạn.

Không có ý nghĩa gì trong việc theo dõi bất kỳ ai đã tiếp xúc với bạn trong 5 ngày qua, bởi vì bạn không lây nhiễm cho họ. Bạn cũng không phải làm ở nhà. Song hệ thống y tế công cộng của Mỹ không thể dễ dàng phân biệt giữa dương tính trong ngày thứ hai và dương tính trong ngày thứ 35.

Vấn đề cuối cùng với việc xét nghiệm PCR rất đơn giản là không có đủ dụng cụ. Mỹ hiện chạy hơn 700.000 xét nghiệm Covid-19 mỗi ngày. Bản thân con số này là một bước nhảy vọt đáng kinh ngạc, tăng gần 800 lần so với đầu tháng 3.

Song chúng ta có thể đang tận dụng tối đa năng lực xét nghiệm PCR của thế giới; các chuỗi cung ứng đang căng thẳng và ngã quỵ. Trong nhiều tháng, các phòng thí nghiệm đã gặp khó khăn trong việc tìm kiếm các loại thuốc thử hóa học đắt tiền cho phép nhân đôi RNA. Đầu mùa hè này, toàn cầu đã chứng kiến sự thiếu hụt đầu pipet - ống hút nhựa dùng một lần được sử dụng để di chuyển chất lỏng giữa các lọ.

Đôi khi nút thắt cổ chai là chính bản thân máy PCR. Khi tình trạng lây nhiễm gia tăng ở Arizona vào tháng trước và mọi người xếp hàng để được xét nghiệm, số lượng mẫu xét nghiệm đã vượt xa năng lực của máy.

Thách thức rất rõ ràng: chúng ta cần xét nghiệm với số lượng lớn. Như một số người đã tranh luận từ mùa xuân, người Mỹ nói chung - chứ không chỉ những người bị sốt, ho - phải được xét nghiệm.

Ví dụ, giả sử bạn muốn xét nghiệm toàn bộ người Mỹ mỗi tuần một lần. Đó là 45 triệu xét nghiệm mỗi ngày. Làm thế nào chúng ta có thể làm được việc đó?

Xét nghiệm "gộp" có thể cứu nguy trước mắt?

Trước mắt, con đường duy nhất để tăng cường xét nghiệm là xét nghiệm nhiều hơn với hệ thống PCR hiện hành. Phương án tốt nhất để làm nhanh như vậy là thông qua một kỹ thuật gọi là "xét nghiệm gộp" (pooling testing), có thể giúp tăng thêm vài trăm nghìn xét nghiệm được thực hiện bằng hệ thống này mỗi ngày.

Xét nghiệm gộp rất đơn giản: thay vì xét nghiệm từng mẫu riêng lẻ, các phòng thí nghiệm kết hợp một số mẫu, sau đó xét nghiệm mẫu "gộp" chung trong một lần chạy máy.

Kỹ thuật này được phát minh bởi Robert Dorfman, nhà thống kê của Đại học Harvard, để xét nghiệm bệnh giang mai ở binh lính Mỹ trong Thế chiến II.

Ngày nay, kỹ thuật này thường được các phòng thí nghiệm y tế công cộng sử dụng để xét nghiệm HIV. Kỹ thuật viên phòng thí nghiệm trộn 50 mẫu xét nghiệm HIV lại với nhau, sau đó xét nghiệm nhóm này.

Nếu kết quả là âm tính, thì không có bệnh nhân nào nhiễm HIV - và kỹ thuật viên đã xét nghiệm được toàn bộ 50 mẫu với cùng khối lượng vật liệu cần thiết để chạy xét nghiệm một mẫu.

Song nếu mẫu gộp là dương tính, giai đoạn mới sẽ bắt đầu. Kỹ thuật viên gộp các mẫu đó lại, lần này thành các nhóm 10 mẫu và xét nghiệm chúng. Khi một trong các nhóm nhỏ hơn này dương tính, kỹ thuật viên sẽ xét nghiệm từng mẫu riêng lẻ trong đó.

Đến cuối quá trình, kỹ thuật viên đã xét nghiệm HIV cho 50 người, nhưng chỉ dùng khoảng 10 lần chạy máy. Cách tiếp cận này giúp bớt được hàng trăm lần xét nghiệm trong một ngày.

Jon Kolstad, nhà kinh tế học tại Đại học California, Berkeley, cho rằng xét nghiệm gộp là bước đầu tuyệt vời để tối đa hóa nguồn cung xét nghiệm. Song đây chỉ là một điểm dừng. Phương pháp này có hiệu quả tốt nhất đối với các bệnh tương đối hiếm, chẳng hạn như HIV và giang mai.

Nếu một căn bệnh đã trở nên quá phổ biến, thì việc gộp chung - trộn rồi lại trộn các mẫu xét nghiệm - tốn nhiều công sức hơn giá trị của nó. (Số người Mỹ nhiễm virus corona đã gấp đôi số người nhiễm HIV tính từ năm 1981).

Ở Arizona và một số bang phía nam nơi dịch bùng phát mạnh, nhóm nghiên cứu Nebraska nhận thấy rằng việc xét nghiệm gộp truyền thống sẽ không có giá trị.

Kolstad và Johnson, nhà kinh tế học của Viện Công nghệ Massachusett (MIT), đang thử nghiệm các cách để tăng hiệu quả của việc xét nghiệm gộp. Bằng cách gộp các mẫu một cách có chủ ý hơn, họ có thể tạo ra những nhóm lớn hơn những người có rủi ro tương tự.

Một nhóm nhân viên văn phòng có thể có nguy cơ thấp hơn một nhóm người đóng gói thịt làm việc gần nhau. Ngay cả trong một nhà máy đóng gói thịt, công nhân ở một bên của nhà máy có thể gặp rủi ro cao hơn những người ở bên kia.

Và bởi vì việc xét nghiệm gộp giúp tiết kiệm tiền, các công ty, trường học có thể chạy nhiều xét nghiệm hơn. Việc này sẽ tạo ra một vòng tuần hoàn lành mạnh. Mỗi ngày, một người sẽ có khả năng nào đó bị nhiễm bệnh, điều này thay đổi theo mức độ lây lan của bệnh trong cộng đồng.

Xét nghiệm hàng ngày và đơn giản là thời gian giữa các lần xét nghiệm mà một người có thể đã bị nhiễm virus sẽ ngày càng được rút ngắn. Điều này khiến việc xây dựng nhóm lớn hơn những người có khả năng âm tính là khả thi.

Việc khởi động các hệ thống này sẽ đòi hỏi phải giải quyết các rào cản về hậu cần và quy định - một mẫu dương tính virus corona là nguy cơ sinh học mức độ thấp và FDA quy định như vậy.

Dina Greene, người phụ trách xét nghiệm tại hệ thống chăm sóc sức khỏe Kaiser Permanente ở bang Washington, nói việc quản lý vấn đề nhiễm bẩn vốn đã là khó cho các phòng thí nghiệm và sẽ còn khó hơn nếu các phòng thí nghiệm phải trộn các mẫu với nhau theo cách thủ công.

Ông Kolstad đã suy nghĩ về vấn đề này. Nhóm của ông đang thử nghiệm một kỹ thuật khác, mà người ta có thể gọi là "gộp trung gian" (intermediate pooling). Thay vì để các phòng thí nghiệm gộp mẫu ở giai đoạn sau cùng, ông đề xuất triển khai các y tá được đào tạo đến các điểm xét nghiệm gộp di động trên xe.

Việc này sẽ có hiệu quả đối với các viện dưỡng lão. Các y tá có thể đến vào một thời điểm nhất định hàng ngày, lấy mẫu xét nghiệm từ toàn bộ nhân viên, gộp mẫu trong xe tải và sau đó đưa chúng đến phòng thí nghiệm lâm sàng gần đó.

Ông Kolstad và nhóm của ông đang thử nghiệm kỹ thuật này với mạng lưới các viện dưỡng lão ở khu vực Boston, và cung cấp xét nghiệm gộp cho một cơ sở xét nghiệm Covid-19 gần như hoàn chỉnh, hoàn toàn tự động do công ty Gingko Bioworks điều hành.

Phương pháp giải trình tự và xét nghiệm gộp mẫu

Công ty Ginkgo Bioworks thành lập vào năm 2009, chuyên tổng hợp các loại vi khuẩn mới để sử dụng trong quy trình công nghiệp. Kỹ sư của công ty xoay các ADN mới một phần bằng máy giải trình tự gen do Illumina - một công ty công nghệ sinh học lớn - chế tạo.

Tuy nhiên, khi quá trình xét nghiệm Covid-19 gặp khó khăn, các kỹ sư của Ginkgo nhận ra máy Illumina của họ có thể được sử dụng vào mục đích khác. Thay vì tạo ra gen mới, chúng có thể xác định những gen hiện có với tốc độ nhanh hơn nhiều so với máy PCR.

Máy PCR chỉ có thể phân tích tối đa vài trăm mẫu thử mỗi lần chạy, tức khoảng 1.000 mẫu/ngày. Trong khi đó, máy giải trình tự có thể xử lý đồng thời hàng nghìn mẫu và có thể đạt đến 3.000 mẫu chỉ trong nửa ngày.

Ginkgo đã phát huy lợi thế đó bằng cách xây dựng nhà máy hoàn toàn tự động với máy Illumina ở Boston, bang Massachusetts. Công ty này cho biết có thể phân tích khoảng 250.000 mẫu/ngày. Công ty cũng đặt mục tiêu sẽ mở thêm cơ sở vào giữa tháng 10 và tăng số xét nghiệm mỗi ngày lên 1 triệu.

Ginkgo đã thiết kế chuỗi cung ứng có thể đáp ứng nhu cầu cao và không dùng một số thuốc thử vì lo ngại không đủ số lượng. Công ty cũng sử dụng mẫu nước bọt, không phải mẫu phết mũi hoặc họng vì họ không tin số que lấy mẫu hiện có đáp ứng nhu cầu của nước Mỹ.

Cả Ginkgo và một công ty khởi nghiệp được Illumina hậu thuẫn, Helix, đều đã nhận được tài trợ của Viện Y tế Quốc gia (NIH) để nhanh chóng mở rộng quy mô xét nghiệm.

Nếu kỹ thuật xét nghiệm này được Cục quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA) chấp thuận, hai công ty này có thể tăng gấp ba năng lực thử nghiệm của nước Mỹ.

Phương pháp xét nghiệm này có một số bất lợi. Tất cả mẫu thử phải được đưa đến một trong những địa điểm phân tích tập trung của Ginkgo hoặc Helix. Điều này là trở ngại lớn về mặt hậu cần cho việc mở rộng quy mô xét nghiệm. Các công ty đang thực hiện xét nghiệm Covid-19 như Quest và LabCorp chiếm ưu thế nhờ khả năng lấy mẫu ngay tại nơi phân tích chúng. Nhưng với Ginkgo, 1 triệu kit xét nghiệm còn xét nghiệm được nhiều hơn 1 triệu người.

Chìa khóa của phương pháp này là "xét nghiệm gộp mẫu". Với phương pháp này, mỗi ngày, khi học sinh đến lớp, chúng sẽ tháo khẩu trang và nhổ vào một chiếc túi. Sau đó, chiếc túi sẽ được chuyển đến phòng thí nghiệm gần nhất của Ginkgo. Kết quả xét nghiệm chung cho cả lớp sẽ có vào sáng hôm sau.

“Nếu gộp mẫu thử của một lớp học lại thì khi mẫu thử đó dương tính, bạn có thể cho cả lớp cách ly”, bà Blythe Adamson, nhà kinh tế học và dịch tễ học tại tổ chức phi lợi nhuận Testing for America, nói với Atlantic. “Điều này cũng giúp bảo vệ danh tính học sinh vì chúng ta không biết chính xác ai là người nhiễm virus”.

Phương pháp này cũng giúp giảm chi phí một phần nhờ tiết kiệm vật liệu. “Khi 10 người nhổ vào một chiếc túi thì chiếc túi đó chỉ tốn 1/10 chi phí”, ông Jason Kelly, Giám đốc điều hành của Ginkgo, nói với Atlantic. “Công tác hậu cần cũng đơn giản hơn. Chúng ta không phải đóng hộp mẫu thử 10 lần và robot cũng không phải chuyển động 10 lần”.

Phương pháp giải trình tự và xét nghiệm gộp mẫu của Ginkgo chưa bao giờ được sử dụng vì chúng chỉ có ý nghĩa trong một trận đại dịch. “Chỉ khi thực hiện đến hàng chục nghìn xét nghiệm, các xét nghiệm của Ginkgo mới bắt đầu có chi phí thấp hơn PCR”, bà Adamson cho biết.

Nhưng khi đến quy mô đó, chi phí sẽ giảm nhanh chóng và có thể xuống còn 20 USD hoặc 10 USD, so với hơn 100 USD một lần xét nghiệm PCR, John Stuelpnagel, một trong những người sáng lập Illumina, nói.

Xét nghiệm kháng nguyên quy mô lớn

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu cần mở rộng quy mô xét nghiệm không phải 10 lần mà là 20, 50 hoặc 100 lần? Đó là lúc cần xem xét phương pháp xét nghiệm khác là xét nghiệm kháng nguyên.

Không giống như PCR hoặc phương pháp của Ginkgo, xét nghiệm kháng nguyên không xác định vật chất di truyền của virus. Xét nghiệm kháng nguyên cũng không nhạy như xét nghiệm vật chất di truyền. Tuy nhiên, để bù lại cho độ chính xác, xét nghiệm kháng nguyên tiện lợi, chi phí thấp và cho kết quả nhanh chóng.

Và quan trọng nhất là có thể làm xét nghiệm kháng nguyên tại phòng khám bác sĩ, viện dưỡng lão, bệnh viện hoặc cơ sở y tế.

Hai trong số những xét nghiệm kháng nguyên được mong đợi nhất đã có mặt trên thị trường do công ty Quidel & Becton và công ty Dickinson sản xuất. Xét nghiệm của họ tìm kháng nguyên gọi là nucleocapsid (vỏ bọc nhân) trong virus SARS-CoV-2.

Các công ty cho biết họ sẽ sản xuất tổng cộng 14 triệu kit xét nghiệm mỗi tháng vào cuối tháng 9. Trong khi đó, Mỹ thực hiện 23 triệu xét nghiệm trong tháng 7. Điều này làm phương pháp xét nghiệm kháng nguyên trở thành phương pháp quan trọng để xét nghiệm Covid-19 trong mùa thu này.

Các bệnh viện và bác sĩ nói họ rất mong chờ xét nghiệm kháng nguyên, một phần vì phải đối phó với Covid-19 trong khi mùa cúm sắp tới. Những năm trước, nếu một bệnh nhân bị ho và sổ mũi vào tháng 12, có khả năng họ được chẩn đoán mắc bệnh cúm, ngay cả khi kết quả xét nghiệm nhanh âm tính với cúm.

“Bây giờ chúng tôi không thể cứ phỏng đoán bệnh nhân bị cúm vì họ có thể đã nhiễm Covid-19”, Natasha Bhuyan, Giám đốc Bờ Tây của hệ thống phòng khám One Medical, nói. Xét nghiệm kháng nguyên đưa ra giải pháp cho tình huống nan giải này.

Xét nghiệm kháng nguyên có giá chưa bằng một nửa xét nghiệm PCR và không cần gửi mẫu thử đến phòng thí nghiệm. Xét nghiệm này cũng cho ra kết quả sau 15 phút.

Mặc dù xét nghiệm này xác định thành công hầu hết người có tải lượng virus cao, đôi khi chúng cho kết quả dương tính giả. Gần đây, Thống đốc bang Ohio Mike DeWine dương tính giả với xét nghiệm của Quidel, khiến ông phải hủy cuộc gặp với Tổng thống Donald Trump. Sau đó cùng ngày, ông có kết quả âm tính ba lần khi được xét nghiệm PCR.

Bên cạnh đó, chuỗi cung ứng của xét nghiệm này cũng có hạn chế. Bộ xét nghiệm của cả hai công ty chỉ có thể được phân tích bằng một đầu đọc độc quyền. Mặc dù nhiều phòng khám và văn phòng đã có sẵn các đầu đọc này, không công ty nào sẵn sàng sản xuất hàng loạt đầu đọc kết quả với quy mô tương tự kit xét nghiệm.

Vì xét nghiệm này tìm nucleocapsid - thứ chỉ tồn tại bên trong virus corona - họ cần cắt màng ngoài của virus ra. Điều này khiến xét nghiệm này cần nhiều thuốc thử hơn. Đối với nhiều kỹ thuật viên, lợi ích của phương pháp này không đáng so với những hạn chế.

Bộ xét nghiệm phổ biến như que thử thai

Đầu đọc xét nghiệm là điều Michael Mina, nhà dịch tễ học ở Đại học Harvard, trăn trở. Các xét nghiệm này chỉ cho ra kết quả khi có đầu đọc.

“Thứ tôi muốn là xét nghiệm có ngay”, ông nói. Điều gì sẽ xảy ra nếu có thể làm xét nghiệm kháng nguyên trên diện rộng và không cần đầu đọc chuyên dụng? Điều gì sẽ xảy ra nếu xét nghiệm này hoạt động giống que thử thai và bạn có thể thực hiện tại nhà?

Phương pháp xét nghiệm nghe có vẻ bất khả thi trên đã được e25 Bio, một công ty gồm 12 người ở Cambridge, tạo ra từ tháng 4.

Bộ xét nghiệm của e25 gồm một dải giấy dài vài cm và rộng chưa đến 3 cm. Chỉ cần một ít nước bọt, dung dịch muối và một cái cốc nhỏ và kết quả xét nghiệm sẽ có sau 15 phút. Giống như que thử thai, que thử này có một vạch mờ ở 1/3 đoạn dưới. Kết quả dương tính là khi đoạn giấy có vạch tiếp xúc với mẫu thử và đổi màu. Kit xét nghiệm này không cần tới máy móc, thuốc thử hay bác sĩ.

Phương pháp xét nghiệm này không xác định nucleocapsid. Thay vào đó, xét nghiệm của e25 phản ứng với sự hiện diện của protein gai Covid-19. Protein gai là cấu trúc trên bề mặt giúp virus bám và xâm nhập vào tế bào người.

“Tôi nghĩ chúng tôi là công ty duy nhất ở Bắc Mỹ phát triển xét nghiệm kháng nguyên tìm protein gai”, Bobby Brooke Herrera, đồng sáng lập và Giám đốc điều hành của e25, nói.

Phương pháp này có một số ưu điểm. Xét nghiệm của e25 không cần phải phá vỡ màng virus, vì vậy không cần dùng thuốc thử.

Phương pháp xét nghiệm này cũng tìm một thứ có ý nghĩa hơn vật liệu di truyền của virus. Protein gai là cấu trúc quan trọng nhất của virus corona. Protein này quyết định khả năng lây nhiễm của virus và là thứ mà cả kháng thể và nhiều loại vaccine nhắm tới. Sự hiện diện của protein gai cho thấy virus đang sống khỏe.

E25 cho biết họ có thể làm việc với 2 nhà sản xuất và tạo ra 4 triệu kit xét nghiệm mỗi tháng ngay khi FDA chấp thuận. Trong vòng 6 tuần sau khi được phê duyệt, con số này có thể dao động từ 20-40 triệu mỗi tháng.

Nhưng FDA vẫn chưa chấp thuận vì cơ quan này so sánh mọi xét nghiệm với phương pháp PCR. Không có xét nghiệm kháng nguyên nào, dù tiên tiến đến đâu, có thể đạt được độ chính xác và độ nhạy của kỹ thuật PCR.

“Ngay từ khi dịch bùng phát, FDA nói chúng tôi phải đạt được độ nhạy 80% so với PCR”, ông Herrera cho biết.

Ông Herrera nói yêu cầu này đã làm cho các xét nghiệm kháng nguyên trở nên tồi tệ hơn vì các nhà sản xuất phải ưu tiên độ nhạy, thay vì tốc độ hoặc sự tiện lợi. Đó là lý do các xét nghiệm kháng nguyên khác cần đầu đọc xét nghiệm, máy ly tâm hoặc tìm kiếm nucleocapsid, ông Herrera nói thêm.

Bằng cách giảm tiêu chuẩn độ nhạy xuống 60-70%, FDA có thể giúp các xét nghiệm tại nhà rẻ hơn được tung ra thị trường. Các mô hình e25 sử dụng cho thấy ngay cả một bộ xét nghiệm tại nhà chỉ xác định được 50% số ca dương tính và 90% ca âm tính cũng có thể giúp phát hiện ra ổ dịch và ngăn Covid-19 lây lan.

Xét nghiệm kháng nguyên không phải lúc nào cũng tốt hơn xét nghiệm PCR. Một số chuyên gia lo rằng các xét nghiệm này có tỷ lệ chính xác thấp hơn nhiều so với những gì nhà sản xuất tuyên bố. Nhưng do phương pháp này rẻ hơn xét nghiệm PCR, có thời gian quay vòng nhanh hơn và có thể được tiến hành tại nhà, các xét nghiệm này vẫn hữu ích theo một cách nào đó.

Có bằng chứng thuyết phục cho thấy rằng tải lượng virus cao - thứ xét nghiệm kháng nguyên có thể xác định - có tương quan với khả năng lây nhiễm. Càng nhiều virus trong cơ thể, bạn càng dễ lây cho mọi người.

Theo góc độ này, xét nghiệm kháng nguyên bằng que giấy hoàn toàn không phải là xét nghiệm SARS-CoV-2 như kỹ thuật PCR. Chúng là các xét nghiệm khả năng lây nhiễm Covid-19 nhanh chóng và rẻ tiền.

Ông Mina, nhà dịch tễ học Harvard, lập luận rằng thay đổi trong suy nghĩ sẽ tạo ra sự thay đổi trong chiến lược quốc gia của Mỹ.

Ý tưởng thay đổi thế giới

Ông Mina muốn cả nước có thể tự xét nghiệm khả năng lây nhiễm Covid-19, như cách que thử thai trở nên phổ biến. Ông đưa ra ý tưởng “có thể thay đổi thế giới” này vào tháng 7 và nhanh chóng được hưởng ứng. Vào cuối tháng, Howard Bauchner, Tổng biên tập của Journal of the American Medical Association, phát biểu rằng phổ cập xét nghiệm là "cách tốt nhất để xã hội quay lại làm việc”.

Ý tưởng này cũng được những người khác ủng hộ. Tháng trước, hội đồng chuyên gia do Quỹ Rockefeller tập hợp kêu gọi Mỹ thực hiện 3,5 triệu xét nghiệm kháng nguyên nhanh mỗi ngày, tương đương 25 triệu xét nghiệm mỗi tuần - gấp 5 lần số lượng xét nghiệm PCR khuyến nghị.

“Những loại xét nghiệm này đang được triển khai. Nhưng để chúng đến được những đối tượng đang cần, phải cần đến sức mạnh mà chỉ chính phủ liên bang có”, các chuyên gia viết.

Các chuyên gia kêu gọi Nhà Trắng kích hoạt Đạo luật Sản xuất Quốc phòng, cho phép chính phủ liên bang bắt buộc các công ty sản xuất trong thời điểm quốc gia khủng hoảng. Chỉ chính quyền liên bang mới có thể thúc đẩy sản xuất đủ nhanh để có đủ xét nghiệm nhằm hạn chế virus, họ viết.

Ông Herrera chờ đợi chính phủ làm điều đó trong nhiều tháng. Về cơ bản, nguyên liệu thô làm ra xét nghiệm kháng nguyên không bị hạn chế, nhưng năng lực sản xuất lại có hạn.

Ông Herrera tin rằng công ty sẽ cần giúp đỡ để đưa xét nghiệm này đến những nơi cần chúng sau khi xét nghiệm này được thông qua. Nếu các công ty xét nghiệm muốn cứu thế giới, họ cần sự hỗ trợ của liên bang để làm điều đó.

Đó cũng là bi kịch và triển vọng trong ý tưởng của ông Mina. Để khắc phục vấn đề xét nghiệm, chính phủ Mỹ phải làm những thứ bộ máy này cố gắng né tránh.

Tại sao xét nghiệm vẫn còn là vấn đề ở Mỹ? Một phần là do CDC và FDA cãi nhau vào tháng 2 và trì hoãn việc triển khai xét nghiệm Covid-19 trong nhiều tuần. Số ca nhiễm tiếp tục tăng cao vào mùa xuân và mùa hè khiến nhu cầu xét nghiệm cũng gia tăng. Nhưng những lý do đó vẫn không giải thích được vấn đề cơ bản - tại sao Mỹ chưa bao giờ, chứ không phải kể từ khi đại dịch bắt đầu, có đủ xét nghiệm?

Câu trả lời là vì chính quyền ông Trump xem việc thiếu xét nghiệm là sự phiền toái, không phải là mối đe dọa an ninh quốc gia. Vào tháng 3 và tháng 4, Nhà Trắng khuyến khích càng nhiều công ty PCR khác nhau bán xét nghiệm Covid-19 càng tốt. Chính phủ Mỹ từ chối chọn bất kỳ công ty cụ thể nào.

Trên lý thuyết, điều này khiến các công ty cạnh tranh với nhau. Nhưng trong thực tế, đây là cơn ác mộng. Các phòng thí nghiệm lớn phải đầu tư vào nhiều loại máy PCR khác nhau cùng một lúc và sẵn sàng chuyển đổi giữa chúng khi cần thiết, kẻo hết thuốc thử.

Hiện tại, chính phủ không thể sử dụng Đạo luật Sản xuất Quốc phòng để khắc phục tình trạng thiếu máy hoặc thuốc thử PCR vì các phòng thí nghiệm tư nhân đầu tư vào quá nhiều máy móc khác nhau.

Do tin tưởng vào PCR và cho rằng đại dịch sẽ nhanh chóng thuyên giảm, chính quyền Mỹ cũng không khuyến khích các công ty có công nghệ thay thế phát triển sản phẩm.

Nhiều công ty có thể bắt đầu hoạt động vào tháng 4 phải chờ đợi vì không rõ liệu việc đầu tư vào xét nghiệm Covid-19 có hợp lý hay không, ông Sri Kosaraju, một thành viên trong hội đồng điều hành Testing for America, nói.

Chính quyền ông Trump hy vọng rằng thị trường tự do sẽ giải quyết được sự mất cân bằng này. Nhưng các công ty không có động cơ để đầu tư vào xét nghiệm hoặc đảm bảo rằng các khoản đầu tư của họ sẽ thành công.

Ông Stuelpnagel, đồng sáng lập Illumina, cho biết chi phí cho việc xây dựng một nhà máy xét nghiệm tự động như của Ginkgo, là rất cao. Một công ty thường sẽ khấu hao các chi phí của khoản đầu tư đó trong vòng 3-5 năm. Nhưng trong đại dịch, điều này có thể không còn đúng.

Các công ty không thể phớt lờ sự không chắc chắn này để phục vụ một thị trường bị thu hẹp hoặc biến mất hoàn toàn nếu sản phẩm của họ làm đúng chức năng. Ngay cả khi những xét nghiệm này sẽ mang lại lợi ích cho công chúng, việc các doanh nghiệp phải chấp nhận rủi ro cũng không hợp lý.

Vì vậy, trong nhiều tháng, không có gì xảy ra. Vài tuần qua, chính phủ liên bang mới bắt đầu giải quyết những lo ngại này.

NIH đã tài trợ cho Ginkgo, Helix, Quidel, và những công ty khác - một phần là nhằm cung cấp vốn giúp các doanh nghiệp mở rộng quy mô nhanh chóng. Trung tâm Dịch vụ Medicare và Medicaid cũng bắt đầu đảm bảo rằng các công ty sẽ bán được các xét nghiệm của mình.

Cách cứu thế giới khi chưa có vaccine

Nhưng ngay cả khi những công ty đó thành công trong việc cung cấp những gì họ đã hứa, cuộc sống sẽ không trở lại bình thường. Thêm 1 triệu xét nghiệm mỗi ngày sẽ giúp tăng cường các hoạt động truy vết và làm chậm sự lây lan của virus.

Tuy nhiên, cuộc sống hàng ngày trong đại dịch - đặc biệt nếu có một đợt bùng phát trở lại vào mùa đông - sẽ không thay đổi.

Để làm được điều này, ý tưởng của ông Mina bắt buộc phải được thực hiện. Sẽ cần nhiều hơn 200 triệu USD chính phủ liên bang đã đầu tư vào công nghệ xét nghiệm cho đến nay. Chính phủ liên bang cũng phải huy động toàn bộ sức mạnh để ép buộc sản xuất.

Tuy nhiên, chi phí cho ý tưởng này không hề quá tầm với. Nếu mỗi bộ xét nghiệm giấy tốn 1 USD như ông Mina hy vọng và toàn bộ người Mỹ xét nghiệm một lần mỗi tuần, kế hoạch này sẽ tiêu tốn khoảng 1,5 tỷ USD một tháng.

Quốc hội Mỹ đã đưa ra ít nhất 7 tỷ USD để khắc phục vấn đề xét nghiệm và chính quyền ông Trump đã từ chối chi tiêu số tiền này trong nhiều tháng.

Ngay cả khi kế hoạch của ông Mina tiêu tốn 300 triệu USD mỗi ngày, chi phí hàng năm chỉ chiếm khoảng 3% trong số hơn 3.000 tỷ USD mà quốc hội đã chi để đối phó với tình trạng kinh tế bị ảnh hưởng do đại dịch.

Và kế hoạch này không chỉ đơn thuần giảm thiểu tác hại của đại dịch. Ý tưởng này có thể kết thúc đại dịch Covid-19. Để thoát khỏi Covid-19 theo cách này, Mỹ phải thực hiện hàng trăm triệu xét nghiệm khả năng lây nhiễm - những xét nghiệm không hoàn hảo, nhưng vẫn đủ tốt.

Tuy nhiên, các xét nghiệm bằng giấy vẫn có nhược điểm. Xét nghiệm cho hàng chục triệu người mỗi ngày sẽ là một biện pháp can thiệp công nghệ sinh học chưa từng có trong cả nước và có thể gây ra những tác dụng phụ khó lường, Jennifer Nuzzo, nhà dịch tễ học tại Trung tâm An ninh Y tế Johns Hopkins, nói.

Kế hoạch của ông Mina “đang được thúc đẩy mà không thực sự cân nhắc về hậu quả trong việc triển khai hoạt động đó”, Brett Giroir, người đứng đầu hoạt động xét nghiệm liên bang, nói. Ông Giroir lo ngại rằng kết quả dương tính từ xét nghiệm bằng giấy có thể khiến những người không có triệu chứng tràn vào cơ sở y tế.

Xét nghiệm trên giấy cũng được tạo ra dựa trên suy luận về hành vi của con người. Nếu mọi người biết xét nghiệm trên giấy sẽ chỉ phát hiện được 7 hoặc 8 ca nhiễm trong số 10 ca (PCR sẽ xác định được cả 10 trường hợp), họ có tiếp tục xét nghiệm không? Liệu hệ thống xét nghiệm của Mỹ có chia làm hai, xét nghiệm PCR cho người giàu và xét nghiệm trên giấy rẻ tiền cho người nghèo không?

Mỗi phương pháp xét nghiệm virus không chỉ liên quan đến công nghệ hay thiết bị y tế mà còn là giả thuyết về y tế cộng đồng, hành vi con người và động lực của thị trường.

LAST_UPDATED2
 
You are here  :