2. Ứng dụng CNSH trong y dược
2.5. Chẩn đoán bệnh để can thiệp sớm
Kỹ thuật DNA tái tổ hợp sản xuất Test Kit chẩn đoán bệnh
Test kit được hiểu nôm na là bộ kiểm tra, là công cụ để kiểm tra một vấn đề cụ thể nào đó bằng cách lấy một lượng nhỏ mẫu và chờ xem kết quả trong một khoảng thời gian ngắn. Những bộ kiểm tra/ chẩn đoán trong bệnh viện hay phòng thí nghiệm cũng gọi là test kit.
Hiện nay chúng được thiết kế nhỏ gọn, dễ sử dụng, độ chính xác cao. Những sản phẩm đưa ra thị trường nước ta chỉ là 1 phần nhỏ và thông dụng như: que thử thai, đo pH, test nhóm máu, test nước, hóa chất trong thực phẩm… Nhưng ở các nước phát triển còn có các loại test kit phát hiện một số bệnh như tiểu đường, viêm gan B/C, test vi khuẩn, test DNA, thuốc… thậm chí là test HIV
Que thử thai là dụng cụ xét nghiệm định tính nhằm phát hiện nồng độ hormone HCG (Human Chorionic Gonadotropin), một chất do nhau thai tiết ra và xuất hiện trong nước tiểu của phụ nữ mang thai. Sau quan hệ 7-10 ngày hoặc ngay khi thấy các dấu hiệu có thai sớm là có thể dùng que thử thai.
Test kit nhóm máu: Khi nói về nhóm máu, là ngụ ý đến các protein – các kháng nguyên – tồn tại trên bề mặt của tế bào hồng cầu. Mặc dù có hàng trăm loại kháng nguyên khác nhau ở đó, nhưng những thứ quan trọng nhất với sức khỏe chúng ta là các nhóm A, B, AB và O
Đọc kết quả như sau: Nhóm máu O, máu sẽ không vón cục. Nhóm máu A, máu vón cục sẽ xuất hiện ở vùng anti-A. Nhóm máu AB, máu vón cục sẽ xuất hiện ở vùng anti-A, anti-B. Nhóm máu B, máu vón cục sẽ xuất hiện ở vùng anti-B
Phương pháp ELISA (Enzyme Linked Immunosorbent Assay- xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết với enzyme) có rất nhiều dạng mà đặc điểm chung là đều dựa trên sự kết hợp đặc hiệu giữa kháng nguyên và kháng thể, trong đó kháng thể được gắn với một enzyme.
Khi cho thêm cơ chất thích hợp (thường là nitrophenol phosphate) vào phản ứng, enzyme sẽ thủy phân cơ chất thành một chất có màu. Sự xuất hiện màu chứng tỏ đã xảy ra phản ứng đặc hiệu giữa kháng thể với kháng nguyên và thông qua cường độ màu mà biết được nồng độ kháng nguyên hay kháng thể cần phát hiện.
Phương pháp này được thiết kế cho việc phát hiện và định lượng vật chất như peptides, protein, antibodies, hormone,… Đôi khi nó còn được gọi bởi một tên gọi khác là EIA (Enzyme ImmunoAssay)
Kĩ thuật này khá nhạy và đơn giản, cho phép ta xác định kháng nguyên hoặc kháng thể ở một nồng độ rất thấp (khoảng 0,1 ng/ml). So với kĩ thuật miễn dịch phóng xạ (RIA- Radio Immuno Assay) thì kĩ thuật này rẻ tiền và an toàn hơn mà vẫn đảm bảo độ chính xác như nhau. ELISA được dùng để xác định nhiều tác nhân gây bệnh như virus, vi khuẩn, nấm, kí sinh.
Bệnh suy giảm miễn dịch (AIDS) do các virus gây ra, chủ yếu là HIV1 và HIV2. Dự tính có trên 30 triệu người bị nhiễm HIV và gần 6 triệu người đã mắc AIDS. Trên 90% số người bị nhiễm bệnh ở các nước đang phát triển. hiện tại, việc chuẩn đoán HIV/AIDS gặp khó khăn do thiếu phương tiện chẩn đoán bệnh. Hiện nay nhiều công ty và các tổ chức quốc tế có bán kit chẩn đoán đặc thù và rất nhạy bằng kỹ thuật DNA tái tổ hợp để phân tích HIV1 và HIV2
Chẩn đoán HIV trong máu dựa trên kỹ thuật ELISA tiến hành như sau: trong vi lỗ của máy ELISA có chứa peptid tổng hợp của virus hoặc peptid tái tổ hợp của virus có khả năng kích thích phản ứng tạo kháng thể ở người bệnh. Khi nhỏ huyết tương vào các vi lỗ, kháng thể có trong huyết tương của bệnh nhân sẽ phản ứng với các peptid ở các vi lỗ. Các kháng thể bị gắn với các peptid sẽ phản ứng với anti-human immunoglobulins và bắt cặp với một chất chỉ thị HRP. Mức độ bắt cặp với HRP thể hiện mức độ nhiễm HIV. Sử dụng các peptid của các loại HIV khác nhau làm tăng tính đặc thù của chẩn đoán. Bộ kit gồm các peptid tạo ra bằng kỹ thuật DNA tái tổ hợp có độ nhạy và tính đặc thù cao.
Bệnh Hepatitis C virus thường liên quan tới xơ gan và thường dẫn đến ung thư gan.
Khoảng ẵ số người nhiễm virus cú thể bị viờm gan. Chẩn đoỏn HCV dựa vào kỹ thuật ELISA:
peptid của virus HCV được tổng hợp nhờ kỹ thuật DNA tái tổ hợp. Phủ vi lỗ bằng các peptid của virus. Các peptid này gây ra việc tổng hợp kháng thể antibody ở người. Kháng thể antibody trong huyết tương sẽ phản ứng với các peptid trong vi lỗ. kháng nguyên liên kết đó lại phản ứng tiếp với anti-human imnunoglobulin và bắt cặp với chỉ thị HRP. HRP liên kết cho biết mức độ nhiễm HCV, phương pháp này có độ nhạy và tính đặc thù cao
Chẩn đoán sớm dị hình, quái thai trước khi sinh
Tiến hành kỹ thuật chọc ối, kết hợp đồng thời phân tích máu bố mẹ bằng enzyme hạn chế, người ta có thể chẩn đoán sớm trước khi sinh (vì sử dụng enzyme hạn chế có khả năng phân biệt được gen đột biến với gen bình thường). Các đoạn DNA cắt ra, được phân tách qua phương pháp điện di, đem lai với các mẫu dò DNA hoặc RNA đã đánh dấu phóng xạ bằng 32P. Ảnh phóng xạ tự ghi cho ta thấy các đoạn DNA được lai với các mẫu dò. Các đoạn này được tách ra để nghiên cứu và xác định đột biến hay bình thường bằng enzyme hạn chế, vì một số đột biến di truyền có ảnh hưởng đến các vị trí dành cho enzyme hạn chế.
Ở người bệnh Đao, cặp nhiễm sắc thể 21 có đến 3 chiếc (không phải 2 như bình thường), bị dị hình, si đần bẩm sinh, lùn, cổ rụt, má phệ, không có khả năng sinh dục. Vợ chồng có con bị bệnh Đao nay lại tiếp tục có thai có thể nhờ kỹ thuật chọc ối, chẩn đoán sớm trước khi sinh về kiểu hình di truyền tế bào, để biết có nên sinh hay phải dùng liệu pháp sẩy thai.