Sự thật thú vị về xét nghiệm DNA nước bọt

Nước bọt có thể phát hiện nói dối, bạn có tin không? Người Trung Quốc xưa kia đã từng bắt nghi phạm nhai bột gạo trong quá trình thẩm vấn, khi thẩm vấn xong bột gạo nhả ra nếu vẫn còn khô thì nghi phạm có tội. Tương tự, Tòa án Dị giáo cũng đã từng bắt nghi phạm nuốt bánh mì và phô-mai, nếu nghi phạm nuốt không trôi thì sẽ bị xem là đang nói dối. Nghe khá vô lý nhưng thật ra các phương pháp này cũng có cơ sở khoa học. Cơ thể thường có xu hướng giảm tiết nước bọt khi bị căng thẳng, người nói dối lại thường khá căng thẳng vì không muốn bị phát hiện ^[6].

Như vậy, người xưa đã từng dựa vào lượng nước bọt tiết ra, từ đó đánh giá mức độ căng thẳng của nghi phạm và qua đó phán đoán nghi phạm có nói dối hay không. Tuy nhiên, ở chủ đề hôm nay, chúng ta sẽ bàn về sự thật thú vị về nước bọt trong xét nghiệm sinh học phân tử hay còn gọi là xét nghiệm DNA.

Trong nước bọt, DNA nào chiếm phần lớn – Người hay vi khuẩn?

Miệng là nơi chứa khá nhiều vi khuẩn, nghiên cứu chỉ ra DNA từ mẫu tăm bông phết biểu mô miệng chỉ chứa 11% DNA người, với DNA từ mẫu nước súc miệng thì con số này khoảng 34~49%, trong khi đó ở mẫu nước bọt thì DNA người chiếm trung bình 68% ^[12]. Ở một nghiên cứu khác đã chỉ ra thực tế trong 2 mL nước bọt thu nhận thì DNA vi khuẩn chỉ chiếm 11.8% ^[9], điều này chứng minh DNA từ nước bọt có hàm lượng DNA người vượt trội hơn so với dịch phết biểu mô hay nước súc miệng.

Dù vậy, mẫu nước bọt vẫn có thể sử dụng để phân tích hệ vi sinh (microbiome) khá ổn định, một nghiên cứu đã chỉ ra việc thu mẫu nước bọt bằng các phương pháp khác nhau hay tách chiết DNA theo những cách khác nhau dường như không làm thay đổi đáng kể đến kết quả phân tích hệ vi sinh trong mẫu ^[11].

DNA nước bọt chủ yếu đến từ bạch cầu

Chắc hẳn không ít người từng nghĩ rằng, trong nước bọt sẽ chứa DNA của tế bào biểu mô miệng, nhưng thú vị là thật ra tế bào bạch cầu mới là nguồn DNA chính trong nước bọt ^[4]. Điều này lý giải một lý do mà DNA nước bọt để thay thế DNA máu trong các ứng dụng di truyền, trừ trường hợp người đó bị ức chế miễn dịch.

Chất lượng DNA nước bọt tương tự như DNA máu

Nếu tính trên cùng một đơn vị thể tích, nồng độ DNA máu tách chiết được thường cao gấp 2 lần so với DNA nước bọt, dù vậy DNA của 2 loại mẫu này lại khá tương đồng về chất lượng ^[1][7][10]. Một đặc trưng của DNA nước bọt là tỷ số OD_260/230 thấp, nhưng điều này không đồng nghĩa với việc DNA không sạch, vì nước bọt có chứa nhiều carbohydrate sẽ làm tăng hấp thụ bước sóng 230 nm.

Trong nghiên cứu so sánh giữa DNA nước bọt và DNA máu trong ứng dụng giải trình tự exome (WES) cũng chỉ ra không có sự khác biệt đáng kể về thông số chất lượng giải trình tự, thậm chí một số mẫu nước bọt còn cho độ phủ tốt hơn ^[8].

Có khá nhiều ứng dụng từ nucleic acid nước bọt

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra DNA/RNA/miRNA của nước bọt có thể ứng dụng trong tầm soát ung thư, hội chứng Sjögren cùng phát hiện nhiều loại virus, vi khuẩn và ký sinh trùng gây bệnh như HIV, HSV, CMV, EBV, H. pylori, E. histolytica, … ^[5] (Bảng 1)

Xét nghiệm DNA máu không rẻ hơn xét nghiệm DNA nước bọt

Ống lấy máu rẻ hơn nhiều so với các bộ thu mẫu nước bọt, tuy nhiên liệu điều này có làm xét nghiệm máu trở nên ít tốn kém hơn so với xét nghiệm nước bọt? Để lấy được mẫu máu đòi hỏi phải có cả thiết bị lấy máu, chuyên viên được đào tạo bài bản, và việc vận chuyển mẫu máu thường phải trong điều kiện bảo quản lạnh. Ngược lại, xét nghiệm DNA nước bọt hoàn toàn không phải chịu những chi phí này ^[12] (Hình 1).

Chưa kể đến lợi ích không thể phủ nhận rằng mẫu nước bọt có thể được thu nhận tại nhà hoặc bất kỳ đâu, bởi bất kỳ ai, vì vậy sẽ tiết kiệm đáng kể phần thời gian chờ đợi nhân viên y tế lấy mẫu và đặc biệt hơn nữa việc thu nhận loại mẫu này không đau đớn.

Hơn nữa, nước bọt có hơn 99% là nước, vì vậy việc tách chiết nucleic acid nước bọt thường dễ dàng hơn máu. Vì vậy không có gì phải ngạc nhiên khi mà các bộ kit tách chiết DNA/RNA từ mẫu nước bọt thường được bán với giá rẻ hơn so với mẫu máu. Như vậy, các bước phía sau việc thu nhận và bảo quản mẫu dường như cũng sẽ giảm bớt chi phí khác khi thao tác trên mẫu nước bọt. Như vậy tính trên tổng thể, xét nghiệm máu thậm chí tốn kém hơn so với xét nghiệm nước bọt.

Kết luận

Mặc dù các xét nghiệm DNA nước bọt hiện tại vẫn còn một trở ngại lớn cần phải vượt qua, đó là việc các xét nghiệm này vẫn chưa được chuẩn hóa. Nước bọt vẫn mang trong mình sức hấp dẫn rất lớn đối với các nhà khoa học, với mong muốn sử dụng mẫu nước bọt để thay thế mẫu máu trong các xét nghiệm y học. Trong tương lai, việc xây dựng các quy trình chuẩn sẽ mở ra một cánh cửa to lớn cho ứng dụng nước bọt trong các xét nghiệm y học.

Sơn Phạm – Tổng hợp

Tài liệu tham khảo

[1] Abraham, J. E., Maranian, M. J., Spiteri, I., Russell, R., Ingle, S., Luccarini, C., … & Caldas, C. (2012). Saliva samples are a viable alternative to blood samples as a source of DNA for high throughput genotyping. BMC medical genomics, 5(1), 19.

[2] Bienvenu, O. J., & Eaton, W. W. (1998). The epidemiology of blood-injection-injury phobia. Psychological Medicine, 28(5), 1129-1136.

[3] Cha, S., Mona, M., Lee, K. E., Kim, D. H., & Han, K. (2018). MicroRNAs in Autoimmune Sjögren’s Syndrome. Genomics & informatics, 16(4).

[4] Cianga, C. M., Antohe, I., Zlei, M., Constantinescu, D., & Cianga, P. (2016). Saliva leukocytes rather than saliva epithelial cells represent the main source of DNA. Revista Romana de Medicina de Laborator, 24(1), 31-44.

[5] Cuevas-Córdoba, B., & Santiago-Garcia, J. (2014). Saliva: a fluid of study for OMICS. Omics: a journal of integrative biology, 18(2), 87-97.

[6] Grubin, D., & Madsen, L. (2005). Lie detection and the polygraph: A historical review. The Journal of Forensic Psychiatry & Psychology, 16(2), 357-369.

[7] Hansen, T. V. O., Simonsen, M. K., Nielsen, F. C., & Hundrup, Y. A. (2007). Collection of blood, saliva, and buccal cell samples in a pilot study on the Danish nurse cohort: comparison of the response rate and quality of genomic DNA. Cancer Epidemiology and Prevention Biomarkers, 16(10), 2072-2076.

[8] Ibrahim, O., Sutherland, H. G., Haupt, L. M., & Griffiths, L. R. (2020). Saliva as a comparable-quality source of DNA for Whole Exome Sequencing on Ion platforms. Genomics, 112(2), 1437-1443.

[9] James, C., Iwasiow, R. M., & Birnboim, H. C. (2011). Human genomic DNA content of saliva samples collected with the Oragene® self-collection kit. DNA Genotek, Inc.; Ottawa.

[10] James, G., McMullin, M. F., Duncombe, A. S., Clarke, M., & Anderson, L. A. (2018). The MOSAICC study: Assessing feasibility for biological sample collection in epidemiology studies and comparison of DNA yields from saliva and whole blood samples. Annals of human genetics, 82(2), 114-118.

[11] Lim, Y., Totsika, M., Morrison, M., & Punyadeera, C. (2017). The saliva microbiome profiles are minimally affected by collection method or DNA extraction protocols. Scientific reports, 7(1), 1-10.

[12] Pandeshwar, P., & Das, R. (2014). Role of oral fluids in DNA investigations. Journal of forensic and legal medicine, 22, 45-50.