Lần đầu tiên các nhà khoa học Việt Nam xây dựng thành công quy trình công nghệ giải trình tự hệ gen virus SARS-CoV-2 bằng kỹ thuật giải trình tự hệ gen đoạn dài PacBio.

Cây phát sinh chủng loại gồm các chủng SARS-CoV-2 được thu thập tại Việt Nam cho đến ngày 1/4/2021. Tham chiếu MN908947.3 của NCBI cũng được đưa vào sử dụng làm so sánh (màu đen), trong khi đó các hệ gen SARS-CoV-2 do Viện CNSH giải và cung cấp được đưa vào so sánh (đóng khung đỏ). Các trình tự được tô màu theo phân loại GISAID. Cây phân loại cho thấy sự tiến hóa của SARS-CoV-2 cũng như thời điểm các chủng lần lượt xâm nhập vào Việt Nam. Ảnh: VOV

Quy trình công nghệ giải trình tự hệ gen virus SARS-CoV-2 bằng hệ máy giải trình tự thế hệ mới PacBio là kết quả của đề tài khoa học được Viện Hàn lâm Khoa học và công nghệ Việt Nam giao Viện Công nghệ sinh học (CNSH) thực hiện, nhằm đáp ứng nhu cầu hỗ trợ xử lý dịch bệnh COVID-19 tại Việt Nam.

Giáo sư, Tiến sỹ Trương Nam Hải, Chủ nhiệm đề tài, cho biết Viện Công nghệ sinh học phối hợp với Viện Pasteur Thành phố Hồ Chí Minh và Viện Vệ sinh Dịch tễ Trung ương (NIHE) xây dựng quy trình kỹ thuật giải trình tự toàn bộ hệ gen virus SARS-CoV-2 bằng công nghệ giải trình tự đoạn dài của PacBio. Đề tài đã giải trình tự toàn bộ hệ gen của bốn chủng virus SARS-CoV-2, với chiều dài trên 29500 nucleotide/hệ gen. Kết quả lắp ráp hệ gen cho thấy không có lỗi đọc hay đoạn trống, kết quả giải trình tự đạt độ chính xác gần như tuyệt đối. 

Theo Giáo sư, Tiến sỹ Trương Nam Hải: "Hiện nay đây là thiết bị duy nhất ở Việt Nam, nó không phải đọc đoạn ngắn, mà đọc đoạn dài. Đọc đoạn ngắn thì chỉ đọc một-hai trăm nucleotide/đoạn thôi, sau đó lắp ráp thành hệ gen đầy đủ. Nhưng giải đoạn dài thì có thể đọc hàng nghìn, hàng chục nghìn nucleotide/đoạn, và việc đọc đoạn dài thì khi lắp ráp để ra một hệ gen nó đơn giản và chính xác hơn, độ chính xác tương đương 99,99%- tức là lỗi đọc hầu như không có, lắp ráp rất nhanh. Thời gian để giải trình tự, lắp ráp, phân tích thì mất khoảng 2 ngày là có thể xong hệ gen của một virus".

Với việc xây dựng và làm chủ kỹ thuật giải trình tự hệ gen đoạn dài của PacBio đối với virus SARS-CoV-2, đã mở ra khả năng giải trình tự hệ gen virus nhanh, chính xác mà không cần dựa vào trình tự gen tham chiếu quốc tế. Điều này cho phép các nhà khoa học Việt Nam có thể giải trình tự những đối tượng virus gây bệnh mới trong tương lai mà không cần hệ gen tham chiếu. Dữ liệu giải trình tự hệ gen góp phần vào việc xác định nguồn gốc virus và số lượng nguồn lây (F0) trong các ổ dịch, là cơ sở khoa học, thông tin quan trọng trong xây dựng chiến lược, phương án phòng, chống hiệu quả sự lây lan của virus trong cộng đồng.