Các xét nghiệm chẩn đoán tiền làm tổ giúp lựa chọn các phôi nguyên bội để chuyển phôi, do đó làm tăng tỷ lệ làm tổ và giảm nguy cơ sẩy thai. Gần đây, kỹ thuật NGS đã được sử dụng rộng rãi trong việc sàng lọc di truyền vì các ưu điểm như kết quả chính xác, tiết kiệm chi phí và khả năng phát hiện được phôi khảm mặc dù thời gian cho kết quả khá lâu (trên 12h) do đó cần phải trữ đông phôi và cần thường xuyên sử dụng các phòng thí nghiệm tham chiếu chuyên biệt.


Công nghệ giải trình tự thế hệ thứ 3 dựa trên việc xác định trình tự đơn phân tử đang được phát triển. Một ví dụ điển hình là thiết bị giải trình tự cầm tay sử dụng công nghệ nanopore, tên thương mại là MinION. So với NGS thì MinION có thể giải trình tự nhanh hơn gấp 1500 lần và cho kết quả thời gian thực nhưng chi phí lại rẻ hơn 99 lần. Dựa trên nguyên tắc một dòng điện điều hướng mạch đơn DNA chạy qua các lỗ nano và sự thay đổi điện thế xảy ra trên từng nucleotide chạy qua lỗ nano sẽ được ghi nhận lại, việc định danh các acid nucleic sẽ được xác định dựa trên sự biến thiên trở suất của mỗi base. Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng MinION để giải trình tự nhanh nhiều đoạn ngắn nhằm phát hiện các thể lệch bội và chứng minh rằng việc tối ưu hóa chuẩn bị thư viện bằng MinION cũng như phân tích kết quả tương đồng với hệ thống Illumina VeriSeq (NGS) trên các mẫu DNA thu nhận từ mẫu sinh thiết lá nuôi phôi (TE).

Thiết kế thí nghiệm: Các mẫu khuếch đại DNA bộ gen từ các mẫu sinh thiết TE ở nguyên bội và lệch bội (n = 9) đã được kiểm tra bằng NGS sẽ được sử dụng để phân tích với thiết bị cầm tay MinION nhằm so sánh về kết quả phân tích tế bào học cũng như thời gian để chuẩn bị thư viện và giải trình tự.

Kết quả: Việc chuẩn bị thư viện các DNA ngắn hoàn thành trong khoảng 45 phút khi sử dụng thiết bị MinION. Việc giải trình tự cho mỗi mẫu đơn lẻ hoàn thành trong khoảng 20 phút và cả 5 mẫu được giải trình tự đồng thời trong khoảng thời gian dưới 2 giờ. Kết quả sàng lọc lệch bội trên toàn bộ gen từ phương pháp giải trình tự nanopore cho kết quả tương đồng với kết quả NGS.

Kết luận: Phương pháp giải trình tự sử dụng nanopore là một phương pháp hứa hẹn để có thể áp dụng sàng lọc PGS nhanh chóng tại chỗ, mẫu có thể được kiểm tra cùng ngày thu nhận mẫu và chuyển phôi, từ đó giảm thiểu cho việc sử dụng các thiết bị giải trình tự phức tạp, kích thước lớn và chi phí cao cũng như giảm thiểu việc trữ đông phôi.
 
Rapid preimplantation genetic screening using a handheld, nanopore-based DNA sequencer
Fertil Steril. 2018 Oct;110(5):910-916.e2. doi: 10.1016/j.fertnstert.2018.06.014

Từ khóa: Sàng lọc di truyền tiền làm tổ nhanh bằng thiết bị giải trình tự dna cầm tay sử dụng công nghệ Nanopore