NEW YORK – Tận dụng công nghệ giải trình tự nanopore thời gian thực, các nhà nghiên cứu tại Bệnh viện Nhi đồng Philadelphia (CHOP) đang triển khai các xét nghiệm phân loại siêu nhanh bệnh bạch cầu cấp và phân tích u hệ thần kinh trung ương (CNS) ngay trong quá trình phẫu thuật.
Nhóm CHOP hiện đang thẩm định các xét nghiệm bạch cầu và CNS dưới dạng xét nghiệm phát triển nội bộ (laboratory-developed tests), dự kiến ra mắt lần lượt vào mùa hè năm nay và mùa hè năm sau, theo bà Marilyn Li, Phó Giám đốc bộ phận chẩn đoán hệ gen tại CHOP, chia sẻ với GenomeWeb tại hội nghị Advances in Genome Biology and Technology (AGBT) tuần trước.
CHOP không phải là cơ sở duy nhất tại Mỹ triển khai phân loại u não trong phẫu thuật dựa trên giải trình tự nanopore nhanh, tiếp nối các nhóm tại Anh và Hà Lan. Bệnh viện Nhi Seattle cũng đang thẩm định một xét nghiệm tương tự cho ứng dụng lâm sàng.
Tại hội thảo do Oxford Nanopore Technologies tài trợ trong khuôn khổ AGBT, bà Li đã trình bày dữ liệu thí điểm cho thấy hiệu năng và tiềm năng lâm sàng của các xét nghiệm này.
Trong nghiên cứu thí điểm bạch cầu cấp với 13 ca bệnh giai đoạn sớm, mẫu hồi cứu được giải trình tự trong tối đa 1,5 giờ để phân loại methyl hóa nhanh, sau đó tiếp tục lấy mẫu thích ứng trong 24 giờ nhằm phân tích biến đổi số bản sao và biến thể cấu trúc.
Tất cả 13 mẫu đều được phân loại dựa trên mẫu methyl hóa trong vòng 30 phút. Bốn trường hợp cho kết quả vượt trội so với phương pháp chẩn đoán tích hợp hiện tại (bao gồm mô bệnh học và phân tích phân tử). Sáu mẫu hoàn toàn tương đồng, hai mẫu được phân loại đúng nhưng độ phân giải thấp hơn, và một mẫu được phân loại đúng nhưng không đạt ngưỡng điểm tin cậy.
Đối với phân loại nhanh u CNS, dữ liệu từ 46 mẫu đã được hồ sơ hóa trước đó (thuộc 23 phân nhóm của WHO) cho thấy tất cả mẫu được phân loại trong 2–38 phút, thời gian chẩn đoán trung vị là 8 phút. So với phương pháp chẩn đoán tích hợp hiện tại, 43/46 mẫu (gần 94%) cho kết quả tương đồng. Mức độ tương đồng giữa nanopore và phân tích mảng methyl hóa đạt gần 91%.
Quy trình xét nghiệm bao gồm tách chiết DNA (15–20 phút) và chuẩn bị thư viện (~15 phút) trước khi giải trình tự. “Hy vọng trong vòng một giờ, chúng tôi có thể cung cấp chẩn đoán cho phẫu thuật viên để hỗ trợ quyết định chiến lược điều trị,” bà Li cho biết.
Phân tích thời gian thực sử dụng hai bộ phân loại methyl hóa công khai là Sturgeon (Hà Lan) và MethyLYZR (Đức), đồng thời nhóm cũng đang phát triển bộ phân loại riêng dựa trên dữ liệu tích lũy.
Danny Miller tại Bệnh viện Nhi Seattle cho biết kết quả của họ hoàn toàn tương đồng. Trong nghiên cứu thí điểm với 25 mẫu u não, phân loại methyl hóa chính xác đạt được trong 10–30 phút, với mức độ tương đồng trên 95% giữa các bộ phân loại và trên 95% so với các biến thể DNA được báo cáo lâm sàng (bao gồm CNV, biến thể cấu trúc, SNP và indel).
Nhóm Seattle dự kiến triển khai xét nghiệm trong phẫu thuật vào năm 2027 và sau đó phát triển xét nghiệm tương tự cho bạch cầu.
Tuy nhiên, vấn đề chi trả vẫn chưa rõ ràng. Theo bà Li, xét nghiệm sẽ ban đầu được tài trợ bởi nguồn quỹ nội bộ và đóng góp thiện nguyện, với kỳ vọng được bảo hiểm chi trả trong tương lai.
Bất chấp thách thức tài chính, lợi ích lâm sàng của phân loại methyl hóa siêu nhanh ngày càng rõ ràng. Hiện nay, giải trình tự NGS tiêu chuẩn cho bạch cầu mất 2–3 tuần để xác định phân nhóm. Nếu có thể chẩn đoán sớm hơn, bệnh nhân sẽ được điều trị chính xác ngay từ thời điểm ban đầu.