Các nhà khoa học của NOC đã thử nghiệm nước trong khoảng thời gian 6 tháng từ tháng 9 năm 2021 đến tháng 3 năm 2022 tại Vịnh St Austell ở Cornwall - nơi nổi tiếng với việc sản xuất hàu, trai và vẹmi. Tảo độc nở hoa định kỳ gần các khu vực sản xuất hải sản, có thể dẫn đến ô nhiễm, dẫn đến suy nhược và đôi khi gây ra các hội chứng tấn công đường ruột và hệ thần kinh gây tử vong.

Hợp tác với Cơ quan Y tế Cảng Cornwall, Đại học Glasgow, Đại học Exeter và Cefas, các nhà khoa học đã thử nghiệm DNA của một loài có tên Dinophysis accuminata trong nước ở ba địa điểm sản xuất hải sản là Porthallow, Mevagissey và Ropehaven. Dinophys tạo ra một loại độc tố gọi là axit okadaic, tấn công hệ thống tiêu hóa và có thể gây đau đớn và ốm yếu nghiêm trọng.

Kết quả gần đây đã được công bố trên tạp chí Tảo có hại. Điều này nêu bật những lợi ích của việc sử dụng các phương pháp mới để dự đoán sự nở hoa của tảo độc trong quần thể sinh vật biển, được thiết kế để cho phép chính quyền địa phương giảm thiểu rủi ro cho cả con người và động vật hoang dã.

Năm 2019, Vương quốc Anh có 13 ca bệnh được báo cáo liên quan đến axit okadaic. Đây là một loại độc tố ổn định nhiệt được tìm thấy trong nhiều loài động vật có vỏ khác nhau, có thể gây nguy cơ mắc bệnh ngay cả khi đã nấu chín.

Phương pháp tiêu chuẩn để xác định chất độc này bao gồm việc quan sát các mẫu nước dưới kính hiển vi và sử dụng một “nhà phân loại"' rất lành nghề để xác định các tế bào độc hại và đếm chúng. Cách tiếp cận này tốn thời gian và tốn kém, vì vậy để giúp đề xuất giải pháp thay thế, NOC đã áp dụng các phương pháp mới, sử dụng sinh học phân tử để xác định và đếm trình tự di truyền trong một khoảng thời gian ngắn với độ nhạy và độ chính xác cao hơn nhiều.

Phương pháp tiếp cận dựa trên sinh học phân tử mới này đã cho phép nhóm dẫn đầu ngành của NOC xác định xu hướng tương tự như phương pháp dựa trên kính hiển vi và có thể dự đoán sự gia tăng của tảo độc sớm hơn ít nhất 4 tuần so với phương pháp kính hiển vi. Thử nghiệm phân tử được sử dụng để xác nhận tính hợp lệ của mô hình dựa trên AI nhằm dự đoán sự nở hoa của Dinophys, do Đại học Glasgow và Đại học Exeter phát triển.

Tiến sĩ Jonathan McQuillian, nhà sinh học phân tử tại Trung tâm Hải dương học Quốc gia, cho biết: “Chúng tôi đang tiến hành chuyển sang các phương pháp xét nghiệm di truyền kết hợp với AI vì đây là một công cụ khoa học cực kỳ quan trọng có thể giúp các doanh nghiệp Vương quốc Anh giảm thiểu rủi ro sức khỏe trong sản xuất thủy sản. Đây là ví dụ đầu tiên về phương pháp này được sử dụng cùng với chương trình giám sát tảo theo luật định của Vương quốc Anh và bước đột phá này tiếp tục thúc đẩy việc áp dụng xét nghiệm DNA trong các hệ thống cảnh báo sớm.

“Xét nghiệm DNA vẫn là công nghệ tương đối mới với những ưu điểm rõ ràng so với các phương pháp xét nghiệm vi sinh truyền thống, điều này sẽ trấn an công chúng rằng tính nghiêm ngặt và tiêu chuẩn kiểm tra nguồn cung cấp thực phẩm và nước để tìm vi khuẩn có hại đang sử dụng công nghệ mới nhất.”

Sự phát triển hơn nữa của các phương pháp này, đặc biệt là sự tích hợp của chúng với các cảm biến được triển khai trên đại dương hoặc máy thử nghiệm cầm tay, sẽ cách mạng hóa cách thức Vương quốc Anh giám sát các mối nguy hiểm sinh học, không chỉ trong lĩnh vực hàng hải mà còn trong các ngành y tế, quân sự và công nghiệp.