(TSVN) – Thủy sản là đối tượng rất dễ mẫn cảm với mầm bệnh khi được mở rộng diện tích nuôi, ở những mật độ cao. Do đó, việc áp dụng kỹ thuật PCR vào chẩn đoán bệnh thủy sản là một phương pháp hiệu quả để kiểm soát và quản lý dịch bệnh.
PCR (Polemerase Chain Reaction), là xét nghiệm sinh học phân tử, dựa trên phản ứng chuỗi polymerase có giá trị rất cao trong chẩn đoán sớm và chính xác các bệnh liên quan đến vi sinh vật và gen. Kỹ thuật này sẽ tạo ra nhiều bản sao DNA mục tiêu trong ống nghiệm, từ đó phân tích và cho kết quả với độ nhạy, độ đặc hiệu rất cao.
Trong (nuôi trồng thủy sản) NTTS, một số kỹ thuật PCR được ứng dụng để phát hiện và chẩn đoán sớm mầm bệnh gồm:
PCR đa mồi (Multiplex PCR): Đây là kiểu PCR sử dụng nhiều cặp mồi khác nhau để khuếch đại các trình tự mục tiêu khác nhau trong cùng 1 mix phản ứng. Để thiết kế được phản ứng Multiplex PCR đòi hỏi các cặp mồi sử dụng phải có cùng nhiệt độ bắt cặp và các cặp mồi này cũng không được bắt cặp với nhau hay bắt cặp chéo lẫn nhau. Ngoài ra, cũng phải đảm bảo độ nhạy Multiplex PCR tương đương với Simplex PCR, điều này rất khó xảy ra nên thông thường multiplex PCR được sử dụng ở các tế bào nuôi cấy vì lúc này số lượng trình tự đích đủ lớn sẽ không đòi hỏi quá khắt khe về độ nhạy.
Ứng dụng kỹ thuật PCR trong chẩn đoán bệnh tôm là phương pháp hữu hiệu cho kết quả và độ chính xác cao. Ảnh: Việt Úc
Nested PCR: Kỹ thuật này cũng dựa trên nguyên lý chung của kỹ thuật PCR nhưng có nhưng hoàn thiện hơn về hoạt tính của enzyme được sử dụng và thiết kế 2 cặp đoạn mồi đặc hiệu hơn. Đặc biệt hơn PCR là nested PCR bao gồm liên tiếp 2 phản ứng PCR, kỹ thuật viên sử dụng 2 cặp đoạn mồi đặc hiệu cho 2 phản ứng liên tiếp này. Đầu tiên, cặp đoạn mồi được thiết kế để khuếch đại 1 vùng DNA, trong đó có chứa DNA mong muốn. Sau đó, sản phẩm của quá trình trên được dùng cho phản ứng PCR với cặp đoạn mồi thứ 2 đặc hiệu cho đoạn DNA mong muốn. Một ứng dụng hiệu quả của nested PCR đó là xác định bệnh đốm trắng trên tôm trong thời gian ngắn.
RT-PCR: RT-PCR là phương pháp PCR mà axit nucleic đích là RNA. Để có thể thực hiện được PCR này thì trước hết RNA đích phải được phiên mã ngược (RT – reverse transcription) thành cDNA bằng mồi đặc hiệu cho phản ứng này. Giai đoạn phiên mã ngược RT, enzym được sử dụng là Reverse Transcriptase. Đây là một loại enzym không chịu nhiệt, sử dụng mạch RNA là mạch khuôn để tổng hợp nên sợi DNA bổ sung (cDNA) có sự tham gia của mồi, dNTP và dung dịch đệm cho phản ứng. Có hai phương pháp thực hiện RT-PCR, đó là RT-PCR một bước và RT-PCR hai bước. Phương pháp này thường được sử dụng để chẩn đoán bệnh IMNV trên tôm.
Real-time PCR (còn gọi là qPCR): Là quá trình khuếch đại (sao chép) một đoạn ADN xác định lên hàng trăm nghìn lần, đủ để phân tích. Trước đó, các mẫu xét nghiệm được xử lý bằng hóa chất để tách chiết ADN từ mẫu đó. Với công nghệ này, có thể dễ dàng tầm soát được 7 bệnh nguy hiểm trên tôm (Hoại tử gan tụy, hoại tử cơ, EHP, WSSV…) theo kiến nghị của Tổ chức Thú y Thế giới. Công nghệ Real-time PCR chuẩn đoán chính xác tuyệt các mầm bệnh trên tôm dù chỉ 1 con virus.
PCR có thể giải quyết rất nhiều vấn đề liên quan đến phát hiện, phân tích các vi khuẩn, virus cũng như giải mã gen mà xét nghiệm truyền thống không thực hiện được. Có thể nói, PCR là một công cụ có giá trị khi được sử dụng đúng cách. Nguyên nhân là do có sai số trong quá trình phân tích, loại hóa chất mà từng phòng sử dụng, kinh nghiệm của người thực hiện và phương pháp người dân thu mẫu gửi đến phòng thí nghiệm. Đó là lý do không phải trung tâm xét nghiệm nào cũng đủ tiêu chuẩn thực hiện xét nghiệm PCR. Người thực hiện xét nghiệm phải là các kỹ thuật viên có trình độ chuyên môn cao, được đào tạo bài bản. Do đó, để mang lại hiệu quả chính xác nhất, người nuôi cần lưu ý một số vấn đề:
Đối với việc thu mẫu để kiểm tra bệnh trên con giống, người nuôi cần lấy mẫu ở nhiều vị trí khác nhau, trộn lẫn, mỗi mẫu khoảng 300 con rồi gửi lên các phòng thí nghiệm thì kết quả kiểm tra sẽ chính xác hơn. Để tiết kiệm chi phí kiểm tra bằng PCR, người nuôi có thể kiểm tra tôm giống bằng cách dùng Formalin gây sốc trước, nếu tôm đạt tiêu chuẩn thì mới mang mẫu đi kiểm tra.
Mỗi bệnh sẽ có phương pháp lấy mẫu, vị trí lấy mẫu khác nhau, vì vậy, người nuôi cần tham khảo ý kiến của cán bộ chuyên môn để lấy mẫu phù hợp với từng bệnh. Ví dụ bệnh hoại tử gan tụy: Đối với mẫu tôm ấu trùng và hậu ấu trùng thu nguyên con và cố định trong dung dịch cồn 70%. Thể tích cồn và mô tôm phải đảm bảo ít nhất là 10:1; Đối với mẫu tôm từ 2g trở lên nên tách riêng phần mang, gan tụy và phần cơ. Hoặc mẫu được sử dụng để xét nghiệm Real-time PCR phát hiện virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV) ở tôm thường là mẫu tươi, ngoài ra có thể là mẫu được cố định trong cồn 90%. Các bộ phận như: Giáp đầu ngực, đuôi, mang, chân bơi, máu, cơ bụng hoặc ấu trùng (của các loài như tôm sú, TTCT…).
Đối với kiểm dịch tôm bố mẹ tự nhiên trước khi chúng được chọn để sử dụng trong các chương trình nhân giống SPF, nên thực hiện nhiều xét nghiệm PCR. Hoặc nếu không có điều kiện thực hiện được thì một phương án thay thế là tăng số lượng tôm được thử nghiệm để tăng tính chính xác khi xét nghiệm ở cấp quần thể.
Ngoài ra, xét nghiệm này đòi hỏi trang thiết bị và máy móc kỹ thuật hiện đại. Vì thế mà giá thành thực hiện khá cao. Do đó, đây là kỹ thuật được xem xét sau các phương pháp truyền thống nếu có thể.
Cuối cùng, người nuôi cần lựa chọn phòng xét nghiệm đạt các tiêu chuẩn quốc tế của những công ty có uy tín, chất lượng để mang lại hiệu quả chính xác nhất.
Nguyễn Hằng