Kỹ Thuật Nuôi, Tin tức

Quan Hệ Đối Tác Nhằm Mục Đích Kiểm Tra Nhanh Bệnh Tôm

Nguồn tài trợ thúc đẩy nhanh việc thương mại hóa công nghệ trình tự gen giúp phát hiện bệnh trên tôm một cách nhanh chóng và tiết kiệm chi phí trong điều kiện thực tế

Với sự tài trợ của USDA, Sherlock Biosciences và Viện Gloucester Marine Genomics sẽ thương mại hóa các xét nghiệm chẩn đoán bệnh trên tôm. Ảnh của Darryl Jory.

Dịch bệnh có thể làm giảm sản lượng nuôi trồng thủy sản, khiến người sản xuất phải chịu tổn thất kinh tế nặng nề. Cụ thể, một đợt bùng phát Virus gây hội chứng đốm trắng (WSSV) có thể gây tỷ lệ chết lên đến mức gần 100% cho tôm thẻ chân trắng chỉ trong vòng một tuần. Trong 30 năm qua, thiệt hại kinh tế do virus gây ra ước tính lên tới khoảng 15 tỷ USD.

Trong bối cảnh tốc độ lây lan nhanh và mức độ gây chết tôm cao của dịch bệnh, người nuôi tôm cần các công cụ để nhanh chóng xác định nguyên nhân bùng phát dịch bệnh, từ đó thực hiện các biện pháp nhằm ngăn chặn và điều trị bệnh do virus. Sherlock Biosciences hiện đang hợp tác với Viện Gloucester Marine Genomics (GMGI) để phát triển một công cụ chẩn đoán thông qua Dự án Giai đoạn I Chương trình Nghiên cứu Đổi mới Doanh nghiệp Nhỏ (SBIR) của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA). Mục tiêu là cảnh báo các nhà sản xuất về một vấn đề trước khi nó trở thành một thảm họa.

Mary Wilson, giám đốc nghiên cứu khảo nghiệm tại Sherlock Biosciences, nói với Advocate: “Mục tiêu cuối cùng của chúng tôi là cung cấp trực tiếp công cụ chẩn đoán cho người nuôi tôm, giảm thiểu thời gian chờ đợi kết quả. Hiện tại, việc gửi mẫu về phòng thí nghiệm trung tâm để xét nghiệm mẫu tạo ra một khoảng thời gian chẩn đoán dài, đặt ra thách thức trong việc ứng phó nhanh chóng với dịch bệnh. Với nền tảng của chúng tôi, thông tin chẩn đoán sẽ được gửi đến người nuôi tôm chỉ trong vòng 30 phút, tối ưu hóa quá trình quản lý và giảm thiểu ảnh hưởng của dịch bệnh đối với ngành nuôi tôm.”

Theo Andrea Bodnar, giám đốc khoa học, công cụ mới này được xây dựng dựa trên nghiên cứu do GMGI thực hiện trong nhiều năm nhằm phát triển xét nghiệm kiểm tra bệnh WSSV. Những nỗ lực đó đã thành công, tạo ra một xét nghiệm nhạy cảm có thể phát hiện ra virus với tải lượng rất thấp. Bodnar lưu ý rằng các nhà nghiên cứu đã sử dụng các công cụ được phát triển ban đầu để điều chỉnh gen, một công nghệ được gọi là CRISPR.

Cô nói: “Chúng tôi đang sử dụng công nghệ tương tự để phát hiện các chuỗi gen cụ thể.”

Các trình tự này xác định duy nhất WSSV, trong khi công nghệ CRISPR chỉ giải phóng các trình tự di truyền cụ thể đó, không làm thay đổi những thứ khác. Việc khuếch đại những đoạn mã đó sẽ nhân chúng lên, một lượng nhỏ các chuỗi di truyền đã biết ban đầu tăng lên, giúp có đủ thông tin để phát hiện virus.

Một kỹ thuật được GMGI phát triển và thử nghiệm sử dụng chất đánh dấu huỳnh quang và một phân tử gắn kết để tạo ra ánh sáng, được nhìn thấy khi mẫu chứa virus được chiếu sáng bằng ánh sáng thích hợp. Ảnh GMGI.

Kỹ thuật do GMGI phát triển và thử nghiệm đã sử dụng chất đánh dấu huỳnh quang, một phân tử gắn kết để tạo ra ánh sáng, được nhìn thấy khi mẫu chứa virus được chiếu sáng bằng ánh sáng phù hợp. Cách tiếp cận này cho kết quả tương đương với tiêu chuẩn vàng trong phòng thí nghiệm để phát hiện virus, phản ứng chuỗi polymerase định lượng hoặc xét nghiệm qPCR. Tuy nhiên, thử nghiệm GMGI cần phải cải tiến thêm để có thể triển khai trong môi trường thực tế.

Sherlock Biosciences đã xuất hiện tại thời điểm này với mục tiêu ban đầu là chẩn đoán bệnh ở con người. Trong hành trình này, công ty đã nỗ lực đơn giản hóa quá trình chuẩn bị mẫu để người vận hành không được đào tạo chuyên sâu có thể sử dụng công cụ chẩn đoán mà vẫn đảm bảo độ nhạy đối với một lượng mầm bệnh nhỏ. Một mục tiêu khác của họ là phát triển xét nghiệm đặc biệt cho từng loại bệnh cụ thể, nhằm giảm thiểu rủi ro của việc đọc sai kết quả.

Các đặc điểm như tốc độ, độ nhạy, độ đặc hiệu và chi phí thấp là những ưu điểm trong các xét nghiệm chẩn đoán bệnh ở người. Những đặc tính tương tự cũng hữu ích khi phát hiện bệnh ở động vật.

Wilson cho biết: “Khi nói đến vấn đề này, chúng tôi tin rằng axit nucleic vẫn là axit nucleic, bất kể nguồn nguyên liệu là gì. Các chất hóa học của chúng tôi rất hữu ích trong việc giải phóng và phát hiện axit nucleic trong các mẫu lâm sàng.”

Trong một tuyên bố vào tháng 10, Sherlock Biosciences và GMGI đã báo cáo những tiến bộ đáng kể trong việc chuyển đổi phương pháp GMGI sang chạy trên nền tảng của Sherlock Biosciences.

Sau khi đã chứng minh hiệu quả của công cụ chẩn đoán, bước tiếp theo sẽ là thực hiện thử nghiệm beta, sử dụng nhiều mẫu thử khác nhau. Trong giai đoạn này, tải lượng virus trong các mẫu sẽ được đánh giá bằng công cụ mới khi triển khai trong môi trường thực tế, và kết quả sẽ được so sánh với phương pháp qPCR trong phòng thí nghiệm. Thời điểm thực hiện thử nghiệm beta dự kiến sẽ diễn ra vào năm tới, tuy nhiên, thời gian cụ thể phụ thuộc vào kinh phí và một số yếu tố khác. Thời gian bắt đầu và chi phí của giai đoạn thử nghiệm beta sẽ được xác định và thanh toán thông qua khoản trợ cấp SBIR Giai đoạn II. Sau khi thử nghiệm beta hoàn thành một cách thành công, việc giới thiệu sản phẩm có thể bắt đầu.

Chi phí xét nghiệm chưa được xác định nhưng Sherlock Biosciences ước tính rằng việc chẩn đoán có thể được thực hiện với chi phí từ 5 đến 20 USD cho mỗi xét nghiệm. Chi phí này thấp hơn đáng kể so với chi phí chạy qPCR. Kết quả xét nghiệm mới cũng sẽ có sau vài phút, chứ không phải vài ngày.

Mặc dù Sherlock Biosciences đã hợp tác với GMGI và công việc ban đầu của họ là tập trung vào WSSV, nhưng Wilson lưu ý rằng nền tảng của công ty không tập trung vào nguồn gốc của chuỗi gen được phát hiện. Vì vậy, nhiều loại bệnh khác cũng có thể được thử nghiệm.

Wilson cho biết: “Chúng tôi tin rằng nền tảng này có thể được mở rộng sang các bệnh khác được ngành nuôi trồng thủy sản quan tâm. Chúng tôi tưởng tượng một tương lai mà thay vì gửi mẫu đi xét nghiệm, nông dân có thể tự kiểm tra một loạt các bệnh trong đàn giống của họ trên nền tảng của chúng tôi”.

Theo Hank Hogan

Nguồn: https://www.globalseafood.org/advocate/minutes-not-days-partnership-takes-aim-at-rapid-tests-for-shrimp-diseases/

Biên dịch: Huyền Thoại – Bình Minh Capital

Xem thêm:

You cannot copy content of this page