Kỹ thuật Scorpion ARMS (Scorpions-Amplification Refractory Mutation System) là một trong số ít những kỹ thuật đƣợc các cơ quan quản lý Y Dƣợc của Châu Âu và Hoa Kỳ cấp giấy phép công nhận đạt tiêu chuẩn ứng dụng trong chẩn đoán lâm sàng (European Union in vitro Diagnostic
Medical Device Directive 98/79/EC).
Scorpion ARMS là sự kết hợp của kỹ thuật khuếch đại đặc hiệu alen đột biến (ARMS) và công nghệ Scorpion trong phản ứng real-time PCR để phát hiện các đột biến. Trong đó, nguyên lý của kỹ thuật khuếch đại đặc hiệu alen đột biến là dựa vào đặc tính của Taq DNA polymerase chỉ khếch đại hoàn chỉnh một phân tử DNA một khi đầu 3’ của mồi và sợi khuôn bổ sung hoàn toàn với nhau. Khi đầu 3’ của mồi không bổ sung với sợi khuôn phản ứng PCR bị ức chế hoàn toàn. Dựa trên nguyên lý này, kỹ thuật cho phép khuếch đại đặc hiệu một trình tự đột biến ngay cả trong trƣờng hợp alen đột biến đó chiếm một tỉ lệ rất nhỏ (1%) trong tổng số sợi khuôn DNA.
Hình 1.9. Nguyên lý của kỹ thuật ARMS
(http://www.sabiosciences.com/qbiomarker_product/HTML/SMH-014A.html)
Scorpion là phân tử có cấu tạo một đầu mang trình tự của đoạn mồi đặc hiệu với alen đột biến cần khuếch đại, đầu trình tự này đƣợc nối với một đầu dò. Phần kích thích phát tín hiệu huỳnh quang (fluorophore) của đầu dò đƣợc gắn với phần ức chế (quencher) có nhiệm vụ dập tắt tín hiệu huỳnh quang của phần kích thích. Trong phản ứng PCR khi đầu dò bám với đoạn trình tự khuếch đại, phần kích thích phát tín hiệu huỳnh quang đƣợc giải phóng khỏi phần ức chế, phát tín hiệu đến bộ phận cảm biến của máy real-time PCR.
Kỹ thuật Scorpion ARMS cho phép phát hiện đƣợc gần nhƣ toàn bộ các đột biến có liên quan đến mức độ đáp ứng thuốc của gen EGFR: G719A, G719C và G719S (Exon 18); 19 dạng đột biến xóa đoạn thƣờng gặp ở exon 19; T790M và S768I (Exon 20), 3 dạng đột biến thêm đoạn thƣờng gặp ở exon 20; L858R và L861Q (Exon 21); và đột biến codon 12, 13 gen KRAS (G12A, G12D, G12D, G12V, G12S, G13D).
Gen không đột biến Gen đột biến
Hình 1.10. Nguyên tắc của kỹ thuật Scorpion ARMS [119]