Đĩa thạch ChromAgar CRE: Thay đổi cách tầm soát vi khuẩn đường ruột kháng kháng sinh

Giữa bối cảnh đó, đội ngũ các nhà khoa học Việt Nam đã cho ra đời một giải pháp - đĩa thạch ChromAgar CRE. Đứng sau sản phẩm này là nhóm nghiên cứu do ThS. Trần Chí Thành (Trường ĐH Nguyễn Tất Thành) và TS. Hoàng Ngọc Nhung (Viện Nghiên cứu liên ngành CiRTech, Trường ĐH Công nghiệp TPHCM) dẫn đầu. Họ không chỉ là những nhà khoa học, mà còn đóng vai trò như những “kiến trúc sư”, kết nối và điều phối các yếu tố khác nhau trong quá trình sáng tạo.

Câu chuyện của ChromAgar CRE bắt đầu từ thực tế đáng báo động ở Việt Nam: một nghiên cứu được công bố vào năm 2020 cho thấy tỷ lệ mang CRE ở bệnh nhân nhập viện lên tới 52%, thường gặp nhất là các vi khuẩn Klebsiella pneumoniae, Escherichia coli và Enterobacter spp. Đáng chú ý, tỷ lệ mang CRE tăng trung bình 4,2% sau mỗi ngày nằm viện, từ 13% lúc nhập viện lên 89% sau 15 ngày¹.
Theo ThS. Trần Chí Thành, trước khi có giải pháp nội địa, việc tầm soát CRE tại Việt Nam gặp nhiều khó khăn. Các dự án nghiên cứu của nước ngoài phải nhập khẩu xách tay sinh phẩm ChromID Smart Agar của hãng Biomerieux (Pháp) để phục vụ sàng lọc CRE. Điều này không chỉ tốn kém mà còn gặp nhiều rào cản về thủ tục hải quan và rút ngắn thời hạn sử dụng của sản phẩm. ThS. Trần Chí Thành nhận ra rằng Việt Nam cần một công cụ tầm soát CRE vừa hiệu quả, vừa phù hợp với điều kiện trong nước. Sau khi lên ý tưởng, nhóm nghiên cứu bắt tay ngay vào việc. Họ phải thử nghiệm hàng trăm công thức khác nhau, tối ưu hóa từng thành phần để đạt được hiệu quả cao nhất.

Nhóm đã đạt được bước ngoặt quan trọng khi bắt đầu hợp tác với Viện Karolinska của Thụy Điển trong một dự án cạnh tranh tài trợ kéo dài năm năm thuộc chương trình Hợp tác Đào tạo và Nghiên cứu học thuật Thụy Điển-Việt Nam. Sự kết hợp giữa kiến thức địa phương và chuyên môn quốc tế đã tạo ra động lực mới cho dự án. “Chúng tôi học hỏi được rất nhiều từ các đồng nghiệp Thụy Điển, đồng thời cũng chia sẻ với họ những hiểu biết độc đáo về tình hình tại Việt Nam,” ThS. Trần Chí Thành nói.

Bước cuối cùng - và có lẽ là thách thức lớn nhất - là chuyển từ phòng thí nghiệm sang sản xuất quy mô công nghiệp. Ở đây, sự hợp tác với Công ty Nam Khoa - công ty chuyên nghiên cứu sản xuất các chế phẩm công nghệ sinh học, có trụ sở ở TPHCM - đóng vai trò quyết định. Họ không chỉ cung cấp cơ sở vật chất và chuyên môn sản xuất, mà còn giúp đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như GMP và ISO. Do đó có thể nói, ChromAgar CRE không chỉ là kết quả của một vài cá nhân, mà là sản phẩm của cả một mạng lưới rộng lớn. Đĩa thạch ChromAgar CRE đã chứng minh hiệu quả ấn tượng với độ nhạy 97,4% và độ đặc hiệu 98,8% khi thử nghiệm trên 200 chủng lâm sàng². Từ tháng 1/2021, sản phẩm đã được chính thức được cấp phép lưu hành tại thị trường Việt Nam và nhóm cũng đã đăng ký bảo hộ sáng chế này tại Việt Nam vào năm 2022, hiện đang chờ được phê duyệt.

Sự xuất hiện của đĩa thạch ChromAgar CRE đã mang lại một cuộc cách mạng nhỏ trong phòng xét nghiệm. Thời gian xét nghiệm được rút ngắn đáng kể so với các phương pháp truyền thống (phân lập, định danh, kháng sinh đồ), từ 48-72 giờ xuống còn 16-24 giờ, giúp nhân viên xét nghiệm xử lý nhiều mẫu hơn trong thời gian ngắn hơn. Cùng với độ chính xác của xét nghiệm được cải thiện rõ rệt, các bác sĩ có thể đưa ra quyết định điều trị kịp thời và hiệu quả hơn. Đối với bệnh nhân, mỗi giờ đều quan trọng trong cuộc chiến chống lại nhiễm trùng do CRE.

Việc rút ngắn thời gian chẩn đoán và bắt đầu điều trị phù hợp sớm đã góp phần tăng đáng kể tỷ lệ sống sót. ThS Y tế công cộng Đinh Thị Thu Thắm, Phụ trách Khoa Kiểm soát nhiễm khuẩn của Bệnh viện 199 - Bộ Công an (TP Đà Nẵng), một trong số ít bệnh viện trên toàn quốc tiên phong áp dụng công nghệ mới, chia sẻ: “Chúng tôi đã có thể sàng lọc và phân luồng sớm các nhóm bệnh nhân có nguy cơ cao nhiễm CRE, giúp giảm đáng kể nguy cơ lây nhiễm chéo, đặc biệt là tại Khoa Chăm sóc đặc biệt ICU.” Việc áp dụng kỹ thuật này, theo chị Thắm, không chỉ nâng cao chất lượng dịch vụ chăm sóc bệnh nhân mà còn giúp nâng cao nhận thức của nhân viên y tế về tầm quan trọng của việc sàng lọc sớm CRE.

Mặc dù mang lại nhiều lợi ích, việc triển khai ChromAgar CRE vẫn gặp phải thách thức về mặt tài chính, chủ yếu liên quan đến việc bảo hiểm y tế chưa đồng ý chi trả chi phí này do chẩn đoán CRE là dự phòng, khác với chẩn đoán trị bệnh, gây khó khăn cho việc triển khai rộng rãi đĩa thạch. ThS. Trần Chí Thành chia sẻ: “Chúng tôi đang nỗ lực làm việc với các cơ quan chức năng để đưa sản phẩm vào danh mục chi trả, nhưng đó là một quá trình lâu dài”.

Bên cạnh đó, không dễ gì xây dựng một thói quen làm việc mới. Nhiều nhân viên y tế đã quen với quy trình kiểm soát nhiễm khuẩn cũ và tỏ ra miễn cưỡng khi phải thay đổi. “Ban đầu, chúng tôi gặp không ít khó khăn trong việc thuyết phục nhân viên áp dụng quy trình mới. Hệ thống chính sách và quy định hiện hành về đăng ký lưu hành sinh phẩm chẩn đoán in vitro đôi khi cũng tạo ra rào cản cho việc áp dụng công nghệ mới. Quy trình cấp phép và đưa vào sử dụng các sản phẩm y tế mới còn phức tạp và mất nhiều thời gian.”

Nhóm nghiên cứu không dừng lại ở thành công hiện tại. Họ đang phát triển một phiên bản “quick test” của ChromAgar CRE, cho phép người dân tự xét nghiệm tại nhà. “Chúng tôi muốn mang công nghệ này đến gần hơn với cộng đồng,” ThS. Trần Chí Thành chia sẻ.

Mục tiêu tiếp theo là mở rộng việc sử dụng ChromAgar CRE trong toàn bộ hệ thống y tế Việt Nam để thực hiện giám sát dịch tễ CRE quy mô lớn với chi phí phù hợp (giá thành rẻ gần một nửa so với sản phẩm tương đương nhập ngoại và hạn sử dụng dài gấp ba). Tuy nhiên, điều này đòi hỏi sự hợp tác chặt chẽ giữa nhóm nghiên cứu, các cơ quan quản lý và các cơ sở y tế.

Thành công của ChromAgar CRE có tiềm năng ảnh hưởng đến chính sách y tế quốc gia, đặc biệt là trong lĩnh vực kiểm soát nhiễm khuẩn và quản lý sử dụng kháng sinh. “Chúng tôi hy vọng kinh nghiệm từ dự án này sẽ góp phần vào việc xây dựng một chiến lược quốc gia toàn diện về phòng chống kháng kháng sinh,” ThS. Trần Chí Thành bày tỏ.

Đĩa thạch ChromAgar CRE là một công cụ nuôi cấy vi khuẩn, được thiết kế để phát hiện nhanh chóng và chính xác vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem. Sản phẩm này được tạo ra từ các thành phần chính đơn giản và dễ kiếm trên thị trường như bột ChromAgar Orientation, muối mật, thuốc nhuộm crystal violet và kháng sinh meropenem. Cơ chế hoạt động của đĩa thạch dựa trên nguyên lý kết hợp giữa sự chọn lọc và phân biệt màu sắc. Muối mật và crystal violet có tác dụng ức chế sự phát triển của vi khuẩn Gram dương, trong khi cho phép vi khuẩn Gram âm phát triển. Kháng sinh meropenem được thêm vào với nồng độ vừa đủ để ức chế sự phát triển của vi khuẩn nhạy cảm, trong khi vẫn cho phép vi khuẩn kháng carbapenem phát triển. Đặc biệt, thành phần ChromAgar Orientation cho phép phân biệt các loại vi khuẩn khác nhau thông qua màu sắc khuẩn lạc đặc trưng. Khi một mẫu bệnh phẩm được cấy trên đĩa thạch ChromAgar CRE, chỉ những vi khuẩn đường ruột kháng carbapenem mới có thể phát triển và tạo khuẩn lạc. Điều này cho phép các nhà vi sinh học nhanh chóng xác định sự hiện diện của CRE và bước đầu phân loại chúng. Quy trình sử dụng đĩa thạch ChromAgar CRE khá đơn giản và phù hợp với điều kiện của nhiều phòng xét nghiệm tại Việt Nam. Mẫu bệnh phẩm thường là phân hoặc tăm bông trực tràng. Mẫu được pha loãng trong dung dịch muối sinh lý nếu cần. Sau đó, sử dụng que cấy vô trùng, lấy một lượng nhỏ mẫu và cấy lên bề mặt đĩa thạch theo kỹ thuật cấy ria. Tiếp theo, ủ đĩa thạch ở nhiệt độ 35-37°C trong điều kiện hiếu khí trong 18-24 giờ. Ở bước đọc kết quả sau thời gian ủ, quan sát đĩa thạch để tìm sự hiện diện của khuẩn lạc. Vi khuẩn CRE sẽ mọc thành các khuẩn lạc có màu sắc đặc trưng mà dựa vào đó có thể xác định sơ bộ loài vi khuẩn. Ví dụ, khuẩn lạc màu hồng đậm đến đỏ thường là E. coli, trong khi màu xanh kim loại thường là K. pneumoniae. Cuối cùng, các khuẩn lạc bị nghi ngờ là CRE sẽ được làm thêm các xét nghiệm khẳng định như kháng sinh đồ hoặc PCR. Quy trình này cho phép phát hiện nhanh chóng sự hiện diện của CRE trong vòng 24 giờ, giúp bác sĩ đưa ra quyết định điều trị kịp thời.

(1) Tran, D. M., Larsson, M., Olson, L., TB Hoang, N., Kien Ngai, L., TK Khu, D., ... & Stig-Inge. Hanberger, H. (2019, October). 492. High Prevalence of Colonization with Carbapenem-Resistant Enterobacteriaceae Among Patients Admitted to Vietnamese Hospitals: Risk Factors and Burden of Disease. In Open Forum Infectious Diseases (Vol. 6, No. Supplement_2, pp. S240-S240). US: Oxford University Press.

(2) Tran, T. C., Pham, B. T., Pham, V. H., Ngo, T. A., Hanberger, H., Larsson, M., & Olson, L. (2020). Assessment of carbapenem - resistant Enterobacteriaceae - plate formula and quality control procedure. MicrobiologyOpen, 9(12), e1130.