Rùa Hoàn Kiếm là loài rùa nổi tiếng nhất Việt Nam gần như nghĩ rằng bị tuyệt chủng ngoài tự nhiên sau khi cá thể rùa Hoàn Kiếm cuối cùng sống tại hồ, với tuổi thọ ước tính trên 100 tuổi đã ra đi vào tháng 01/2016. Tính đến năm 2016, chỉ có 3 cá thể của loài được ghi nhận còn tồn tại trên thế giới. Trong đó, hai cá thể đang được nuôi tại Vườn thú Tô Châu, Trung Quốc. Cặp rùa này gồm một cá thể cái và cá thể đực già đã được ghép đôi sinh sản từ năm 2008 nhưng các nỗ lực nhân giống vẫn chưa thành công do trứng rùa không được thụ tinh. Trong khi đó, cá thể rùa hoang dã duy nhất đã được các cán bộ ATP tìm thấy tại khu vực hồ Đồng Mô, phía Bắc Hà Nội vào năm 2007.
Qua các cuộc khảo sát, nhiều khu vực ưu tiên cho công tác bảo tồn loài đã được xác định. Tuy nhiên, đối với phần lớn các khu vực này, các ghi nhận về việc săn bắt loài đã cũ và có thể loài rùa này đã biến mất hoàn toàn ở nhiều khu vực. Hầu hết các cá thể rùa khổng lồ đã bị săn bắt ở các khu vực hồ nhân tạo được xây dựng tại các khu vực đất ngập nước. Tuy nhiên, cũng có nhiều khu vực hồ rộng với địa hình phức tạp, và có diện tích trên 1,000 ha. Loài rùa này có tập tính bí ẩn, hiếm khi nổi và lên bờ tắm nắng, thường sử dụng phần lớn thời gian của mình ở các vùng nước sâu. Điều này khiến cho việc định dạng các cá thể được ghi nhận, có thể chỉ một cá thể duy nhất, là vô cùng khó khăn và tốn thời gian.
 Cá thể rùa tìm thấy tại Sơn Tây (Hà Nội). Ảnh: ATP |
Để giải quyết vấn đề này, ATP/IMC đã hợp tác với Tổ chức Turtle Survival Alliance (TSA; www.turtlesurvival.org ) của Mỹ và Tiến sỹ Caren Goldberg thuộc Đại học bang Washington của Mỹ để ứng dụng kỹ thuật Gen môi trường (eDNA) trong việc tìm kiếm loài rùa này. eDNA là một kỹ thuật mới được nghiên cứu và ứng dụng trong nghiên cứu rùa và động vật hoang dã. Tiến sỹ Goldberg là một trong số các chuyên gia tiên phong trong lĩnh vực này. Kỹ thuật này tập trung vào việc phát hiện các dấu vết di truyền nhỏ nhất trong mẫu nước được thu tại nơi cần xác minh sự tồn tại của một loài rùa động vật nào đó. Phương pháp này thường được áp dụng đối với các loài cá và lưỡng cư, gần đây, kỹ thuật này đã được ứng dụng với các loài rùa nguy cấp.
ATP/IMC đã thu thập mẫu nước từ nhiều hồ khác nhau, bao gồm hồ Đồng Mô nơi cá thể rùa Hoàn Kiếm hoang dã duy nhất được biết đến còn tồn tại. Tuy nhiên, các mẫu eDNA đã không mang lại kết quả như mong đợi. Có thể, yếu tố pha loãng trong các vùng nước lớn, cùng với việc có thể chỉ có duy nhất một cá thể còn tồn tại, đã làm cho quá trình này trở nên khó khăn.
Vào cuối năm 2016, ATP/IMC có tin tức về một cá thể rùa mai mềm kích thước lớn được nhìn thấy ở hồ Xuân Khánh, thị xã Sơn Tây, cách Hà Nội và hồ Đồng Mô không xa. Vào năm 2012, đã xuất hiện một bức ảnh chụp một cá thể rùa lớn trên hồ. Tuy nhiên, bức ảnh này không đủ rõ để xác nhận đây là ảnh một cá thể rùa. Các đợt quan sát trong thời gian này cũng không cho kết quả khả quan. Với thông tin mới vào năm 2016, ATP/IMC đã quyết định tiến hành thêm các đợt quan sát trong năm 2017.
Sau hàng nghìn giờ quan sát, nhóm đã quan sát được cá thể rùa một vài lần. Đặc biệt, vào tháng 5/2017, cuối cùng, một bức ảnh rùa đã được chụp bởi anh Nguyễn Văn Trọng, một cựu ngư dân tham gia vào công tác bảo tồn cùng với ATP/IMC từ năm 2007. Bức ảnh với chất lượng tốt hơn cho thấy đây là một cá thể rùa mai mềm lớn, nhưng lại không đủ tốt để định dạng loài. Các nhà khoa học đã quyết định tiến hành thu mẫu eDNA và tiến hành phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm thuộc Đại học bang Washington. Kết quả phân tích dương tính với kết luận rằng các dấu vết di truyền từ các mẫu nước phù hợp với các mẫu hiện có của loài, cho thấy rằng cá thể rùa trong hồ là một cá thể thuộc loài rùa Hoàn Kiếm. Phát hiện này đã nâng tổng số lượng cá thể của loài hiện được biết đến trên thế giới lên con số bốn.
Kết quả này mang lại hy vong mới, với khả năng ghép đôi các cá thể hoang dã trong môi trường có kiểm soát để phục vụ mục đích nhân giống bảo tồn. Tuy vậy, việc bảo tồn và tương lai của loài rùa quý hiếm nhất thế giới này vẫn chưa được đảm bảo, cần thêm nhiều nỗ lực để bảo vệ các cá thể đã biết, bắt, xác định giới tính và di chuyển chúng đến cùng một địa điểm để tiến hành ghép đôi. ATP/IMC vẫn còn các khu vực ưu tiên khác cho loài rùa Hoàn Kiếm để khảo sát và hy vọng rằng việc sử dụng kỹ thuật gen môi trường sẽ giúp xác nhận thêm các cá thể rùa khác.