Nhờ hệ thống dữ liệu lớn dựa trên trí tuệ nhân tạo, công ty Seegene của Hàn Quốc nhanh chóng phát triển được bộ dụng cụ xét nghiệm virus corona trong 3 tuần, thay vì hai đến ba tháng. Việc đẩy nhanh quá trình phê duyệt - chỉ trong vòng 1 tuần - cũng góp phần đưa bộ dụng cụ này có mặt ở bệnh viện sớm kỷ lục.

Từ khi chưa có bất kỳ trường hợp nhiễm virus corona nào được xác nhận tại Hàn Quốc, một trong những công ty công nghệ sinh học của nước này đã bắt đầu chuẩn bị chế tạo bộ dụng cụ xét nghiệm. Vào ngày 16/1, Chun Jong-yoon, giám đốc điều hành và người sáng lập công ty công nghệ sinh học phân tử Seegene, nói với nhóm của mình rằng đã đến lúc bắt đầu tập trung vào nghiên cứu virus corona. Đây là thời điểm từ trước khi virus được đặt tên là Covid-19 và bốn ngày trước khi Hàn Quốc xác nhận ca nhiễm bệnh đầu tiên. "Là một công ty chẩn đoán phân tử, [nên] ngay cả khi không được yêu cầu, chúng tôi vẫn chuẩn bị trước", ông nhớ lại lúc đó.

Một công nhân tại Seegene giám sát dây chuyền dán nhãn ống nghiệm tại trụ sở của Seegene ở Seoul, Hàn Quốc, vào ngày 6 tháng 3 năm 2020. Ảnh: CNN

Sau hai tháng, Hàn Quốc đã là một trong những nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất thế giới, với hơn 7.800 người mắc bệnh và hơn 60 người chết. Nhưng một lý do khiến cho số ca nhiễm ở Hàn Quốc cao hơn các nước khác là vì nước này rất tích cực xét nghiệm.

Trong khi một số nước phải vật lộn mới có đủ số bộ dụng cụ để xét nghiệm cho các bệnh nhân nghi nhiễm, Hàn Quốc xét nghiệm miễn phí cho bất kỳ bệnh nhân nào được các bác sĩ chỉ định. Trung tâm kiểm soát và phòng ngừa dịch bệnh Hàn Quốc (KCDC) cho biết nước này có 118 cơ sở có thể thực hiện xét nghiệm - và tất cả đều báo cáo kết quả với KCDC. Đến nay, Hàn Quốc đã xét nghiệm virus corona cho hơn 230.000 người.

Thậm chí Hàn Quốc triển khai các trạm xét nghiệm virus corona trên đường để xét nghiệm cho những người lái xe đi qua.

"Việc phát hiện bệnh nhân ở giai đoạn đầu rất quan trọng", Bộ trưởng Y tế Hàn Quốc Park Neung-hu trả lời phỏng bấn của đài CNN. "Hàn Quốc là một xã hội mở và muốn bảo vệ quyền tự do di chuyển và đi lại của mọi người. Đó là lý do tại sao chúng tôi tiến hành xét nghiệm số lượng lớn."

Nhưng để triển khai xét nghiệm số lượng lớn, một quốc gia trước tiên cần đủ số bộ dụng cụ xét nghiệm.

AI và tự động hóa

Trong tầng hầm của trụ sở công ty Seegene tại Seoul là chìa khóa thành công của công ty. Ở đó, Seegene sở hữu một hệ thống dữ liệu lớn dựa trên trí tuệ nhân tạo, cho phép công ty nhanh chóng phát triển bộ dụng cụ xét nghiệm virus corona. Nếu không có hệ thống máy tính sẽ mất hai đến ba tháng để phát triển một bộ xét nghiệm mà Seegene đã hoàn thành trong 3 tuần.

Đến ngày 24/1, các nhà khoa học Hàn Quốc đã đặt hàng nguyên liệu thô họ cần cho bộ dụng cụ xét nghiệm. Bốn ngày sau, nguyên liệu về đến nơi và vào ngày 5/2, công ty có phiên bản đầu tiên sẵn sàng đưa vào thử nghiệm.

Đây là lần thứ ba công ty sử dụng siêu máy tính để thiết kế một bộ xét nghiệm, thay cho việc nhóm nghiên cứu và phát triển phải làm việc thủ công. Thời gian phát triển sản phẩm rất ngắn vì Seegene còn không cần đến mẫu virus thật, mà có thể thiết kế xét nghiệm chỉ dựa trên các giải trình tự gene virus đã được công bố. Thậm chí Chun cho biết, họ không cần làm việc dài ngày, và chỉ có một vài người tham gia dự án.

Tiếp theo là phê duyệt. Thông thường có thể mất một năm rưỡi để nộp hồ sơ và xin phê duyệt từ chính quyền Hàn Quốc. Lần này họ chỉ mất một tuần.

Lee Dae-hoon, người đứng đầu nhóm các nhà khoa học nghiên cứu để phát triển bộ xét nghiệm virus corona, người đã dành cả đời để nghiên cứu về các bệnh, chưa bao giờ thấy KCDC phê duyệt một bộ dụng cụ xét nghiệm nhanh như vậy.

Vào ngày 12/2, bộ xét nghiệm của Seegene đã được phê duyệt, nhờ KCDC đẩy nhanh quá trình thẩm định. Cũng đến khi đó nhóm nghiên cứu mới biết chắc chắn rằng bộ xét nghiệm của họ hoạt động hiệu quả trong thực tế như thế nào, vì chính phủ đã đánh giá bộ xét nghiệm bằng cách sử dụng mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân.

Một dây chuyền lắp ráp tại trụ sở của Seegene tại Seoul, Hàn Quốc, vào ngày 6 tháng 3 năm 2020. Ảnh: CNN

Phát hiện nhanh

Vào giữa tháng hai, số ca nhiễm virus corona của Hàn Quốc đã tăng đột biến. Vào ngày 23/2, Tổng thống Moon Jae-in nâng cảnh báo khủng hoảng của nước này lên mức cao nhất. "Chúng ta đang ở thời điểm quyết định trong việc ứng phó với virus corona mới và vài ngày tới sẽ rất quan trọng," tổng thống Moon Jae-in phát biểu trên truyền hình. "Cần phát hiện những người bị nhiễm càng sớm càng tốt và ngăn chặn virus lây lan."

Sau tuyên bố đó, Chun quyết định cho 395 nhân viên của mình tạm ngừng tất cả các công việc khác và tập trung vào làm bộ dụng cụ xét nghiệm nhanh virus corona. Khoảng hơn 50 sản phẩm khác của công ty bị tạm ngừng trong hai tuần.

Seegene là một trong bốn công ty nội địa cung cấp bộ dụng cụ xét nghiệm virus corona tại Hàn Quốc. 30 nước khác - bao gồm cả Ý và Đức - cũng có nhu cầu sử dụng các sản phẩm của Seegene cho bệnh nhân, Chun nói.

Công ty đang sản xuất khoảng 10.000 bộ xét nghiệm nhanh trong mỗi tuần và mỗi bộ có thể kiểm tra nhanh cho 100 bệnh nhân. Như vậy là họ đang sản xuất đủ bộ xét nghiệm nhanh để kiểm tra một triệu bệnh nhân mỗi tuần, với chi phí dưới 20 USD/xét nghiệm. Noh Si-won, giám đốc điều hành chiến lược của công ty, cho biết đây là lần đầu tiên ông thấy công ty sản xuất ở quy mô này.

Ở các nước khác, các chính quyền cũng vật lộn để theo kịp nhu cầu thử nghiệm. Chun nói rằng một trong những lí do khiến họ không theo kịp là vì họ thử nghiệm thủ công, thay vì tự động. Tất cả các xét nghiệm bắt đầu với một y tá lấy mẫu từ bệnh nhân, một nhà khoa học sau đó sẽ sử dụng thiết bị để đưa các hóa chất xét nghiệm lên mẫu bệnh phẩm.

Ở các quốc gia có năng lực xét nghiệm cao, các nhà khoa học đang sử dụng xét nghiệm tự động. Các mẫu được đưa vào máy chẩn đoán, thay vì cần trộn các dung dịch một cách thủ công.

Bên trong máy, một cánh tay robot lấy hóa chất từ ống và đưa lên nhiều bệnh phẩm cùng một lúc. Theo Chun, phương pháp này chỉ mất bốn giờ để kiểm tra mẫu từ 94 bệnh nhân - nhanh hơn bốn lần so với phương pháp thủ công. Cách này cũng làm giảm nguy cơ phơi nhiễm hoặc lỗi của con người.

Một nguyên nhân khác, có ba gene có thể được kiểm tra để xác nhận virus corona - và bộ dụng cụ của Seegene có thể kiểm tra cả ba gene bằng một ống, Chun nói. Không phải tất cả các bộ dụng cụ xét nghiệm đều như vậy.

Chun tin rằng nếu Hoa Kỳ có hệ thống của Seegene, nước này có thể xét nghiệm cho 1 triệu bệnh nhân mỗi tuần. Nhưng hiện tại, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) chưa chấp thuận cho sử dụng bộ xét nghiệm này.

Nguồn: CNN