Khi PCR chưa tìm được tác nhân viêm phổi, giải trình tự metagenomic giúp được gì?

Bệnh viện Bạch Mai vừa công bố bài chuyên môn về vai trò của metagenomic next-generation sequencing (mNGS) trong tìm căn nguyên bệnh hô hấp. Công nghệ này đang được quan tâm bởi khả năng khảo sát rộng hệ vi sinh vật trong cùng một mẫu bệnh phẩm, thay vì chỉ tìm một hoặc một nhóm tác nhân đã được xác định trước.

Trong nhiễm trùng đường hô hấp, nhiều virus, vi khuẩn và nấm có thể gây biểu hiện lâm sàng tương tự nhau. Các kỹ thuật như RT-PCR có ưu thế về tốc độ và độ nhạy đối với những tác nhân đã biết, nhưng chỉ phát hiện những mục tiêu có mồi hoặc probe tương ứng. Đây chính là khoảng trống mà mNGS có thể bổ sung.

Không cần “đoán trước” tác nhân

Theo TS.BS Trương Thái Phương, Phó Viện trưởng Viện Xét nghiệm Y học, Trưởng khoa Vi sinh, Bệnh viện Bạch Mai, một trong những lợi thế nổi bật của mNGS là khả năng phát hiện không định hướng nhiều nhóm vi sinh vật cùng lúc.

Về nguyên lý, vật liệu di truyền có trong bệnh phẩm được giải trình tự với quy mô lớn, sau đó đối chiếu với cơ sở dữ liệu để xác định các trình tự thuộc vi khuẩn, virus, nấm hoặc các tác nhân khác.

Cách tiếp cận này có thể giúp nhận diện những virus không nằm trong panel xét nghiệm thường quy, phát hiện đồng nhiễm hoặc mở rộng tìm kiếm khi các xét nghiệm đích ban đầu âm tính. Các tổng quan gần đây cũng ghi nhận mNGS đặc biệt hữu ích trong những ca nhiễm trùng phức tạp, người suy giảm miễn dịch hoặc khi các phương pháp chẩn đoán thường quy không xác định được căn nguyên.

“Tìm thấy” vi sinh vật chưa chắc là “tìm thấy” căn nguyên

Đây lại là điểm khó nhất khi ứng dụng mNGS trong thực hành.

Một mẫu bệnh phẩm hô hấp có thể chứa nhiều trình tự vi sinh vật khác nhau. Một số là tác nhân gây bệnh thực sự, nhưng số khác có thể phản ánh tình trạng cư trú, virus tồn tại kéo dài, virus tái hoạt, acid nucleic còn sót lại hoặc thậm chí tạp nhiễm trong quá trình xét nghiệm.

Do đó, phát hiện trình tự của một virus hoặc vi khuẩn không tự động chứng minh rằng vi sinh vật đó là nguyên nhân gây bệnh.

Việc diễn giải cần đặt kết quả giải trình tự trong bối cảnh lâm sàng: triệu chứng, hình ảnh học, yếu tố dịch tễ, tình trạng miễn dịch của người bệnh, loại bệnh phẩm, mức độ tín hiệu, số reads đặc hiệu, độ phủ hệ gen, chất lượng mẫu và hệ thống chứng kiểm soát.

Đây cũng là một trong những rào cản lớn của mNGS hiện nay. Các tổng quan quốc tế nhấn mạnh thách thức trong phân biệt nhiễm trùng thực sự với colonization, bên cạnh các vấn đề về chi phí, chuẩn hóa quy trình và phân tích dữ liệu.

Với những kết quả có thể ảnh hưởng lớn đến quyết định điều trị hoặc y tế công cộng, Bệnh viện Bạch Mai lưu ý cần cân nhắc thực hiện thêm xét nghiệm đích độc lập hoặc giải trình tự xác nhận.

PCR vẫn là lựa chọn tuyến đầu trong phần lớn trường hợp

Dù khả năng khảo sát rộng hơn, mNGS không thay thế hoàn toàn RT-PCR hoặc các panel đa mồi.

Đối với phần lớn nhiễm virus hô hấp thường gặp, xét nghiệm đích vẫn có lợi thế lớn nhờ thời gian trả kết quả nhanh, độ nhạy cao và chi phí hợp lý hơn khi đã có định hướng tác nhân.

Thậm chí, một nghiên cứu so sánh từng cho thấy mNGS có thể phát hiện nhiều tác nhân ngoài phạm vi xét nghiệm thường quy, nhưng độ nhạy đối với một số virus vẫn thấp hơn PCR. Vì vậy, mNGS được xem phù hợp hơn với vai trò bổ sung, chứ không phải thay thế các phương pháp chẩn đoán hiện có.

Theo Bệnh viện Bạch Mai, những tình huống có thể cân nhắc mNGS gồm người bệnh viêm phổi nặng điều trị tại ICU nhưng chưa rõ căn nguyên; panel xét nghiệm âm tính trong khi nghi ngờ nhiễm trùng vẫn cao; người suy giảm miễn dịch; trường hợp nghi đồng nhiễm hoặc cần tìm các tác nhân không điển hình.

Công nghệ này còn có vai trò trong các cụm ca bệnh bất thường hoặc giám sát tác nhân mới nổi, bởi dữ liệu trình tự có thể giúp định type, subtype, phân tích quan hệ di truyền và phát hiện các biến đổi tại vùng đích của mồi hoặc probe.

Giá trị không nằm ở “càng tìm được nhiều càng tốt”

mNGS cho phép mở rộng phạm vi tìm kiếm, nhưng chất lượng của xét nghiệm phụ thuộc rất lớn vào toàn bộ chuỗi quy trình: từ chọn bệnh phẩm, thời điểm lấy mẫu, bảo quản, tách chiết, tạo thư viện đến thuật toán phân tích và cơ sở dữ liệu tham chiếu.

Nhiễm chéo có thể gây dương tính giả, trong khi mất vật liệu di truyền ở các bước tiền xử lý có thể tạo âm tính giả. Vì vậy, triển khai mNGS đòi hỏi hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt và đội ngũ có khả năng kết hợp dữ liệu vi sinh, tin sinh học với bệnh cảnh lâm sàng.

Từ góc nhìn thực hành, mô hình hợp lý hiện nay vẫn là RT-PCR hoặc panel đa mồi ở tuyến đầu; mNGS dành cho các ca khó, nặng hoặc chưa rõ căn nguyên.

Nói cách khác, giá trị của mNGS không nằm ở việc tạo ra một danh sách càng dài càng tốt các vi sinh vật được phát hiện, mà ở khả năng xác định đâu là tín hiệu có ý nghĩa đối với người bệnh cụ thể.

Nguồn: Bệnh viện Bạch Mai, Công nghệ giải trình tự mở rộng “cánh cửa” tìm căn nguyên bệnh hô hấp, đăng ngày 16/9/2026.