|
Lý do một số người bị muỗi đốt nhiều và những công cụ mới đầy hứa hẹn trong cuộc chiến chống sốt rét
Nghiên cứu cho thấy mùi cơ thể người rất quan trọng đối với hành vi tìm kiếm vật chủ của muỗi ở khoảng cách xa Chúng ta biết rất nhiều về sở thích của muỗi khi ở gần, nhưng làm thế nào để muỗi tìm thấy chúng ta từ khoảng cách hàng trăm mét? Sử dụng một khu vực thử nghiệm ngoài trời có kích thước bằng sân trượt băng ở Zambia, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mùi cơ thể con người rất quan trọng đối với hành vi tìm kiếm vật chủ của muỗi ở khoảng cách xa. Nhóm nghiên cứu cũng xác định các thành phần mùi cơ thể cụ thể trong không khí có thể giải thích tại sao một số người lại hấp dẫn muỗi hơn những người khác. Công trình này đã được công bố vào ngày 19 tháng 5 trên tạp chí Current Biology. Hầu hết các nghiên cứu về sở thích của muỗi đã được thực hiện trong môi trường phòng thí nghiệm hạn chế có thể không phản ánh được trải nghiệm của muỗi trong tự nhiên. Để kiểm tra cách muỗi sốt rét châu Phi Anopheles gambiae tìm kiếm và chọn vật chủ người trên quy mô không gian rộng lớn và thực tế hơn, các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Sốt rét của Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg và Tổ chức Macha Research Trust đã hợp tác xây dựng một khu vực thử nghiệm có diện tích 1.000 m3 ở Quận Choma, Zambia. "Đây là hệ thống lớn nhất trên thế giới để đánh giá sở thích mùi của loài muỗi”, nhà thần kinh học Diego Giraldo (@ dags263) - nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg, một trong những tác giả đầu tiên của nghiên cứu cho biết. "Và đối với muỗi, đó là một môi trường cảm giác rất bận rộn." 
Hình minh hoạ bởi Observer Design.
Khu vực thử nghiệm gồm một vòng tròn gồm các miếng đệm đáp cách đều nhau được làm nóng đến nhiệt độ da người (35ºC). Mỗi đêm, các nhà nghiên cứu thả 200 con muỗi đói vào khu vực thử nghiệm và theo dõi hoạt động của chúng bằng camera chuyển động hồng ngoại (infrared motion cameras). Cụ thể, họ đã ghi lại tần suất muỗi đáp xuống mỗi miếng đệm (đây là dấu hiệu tốt cho thấy chúng đã sẵn sàng đốt). Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã so sánh sự quan trọng tương đối của nhiệt, CO2 và mùi cơ thể con người để thu hút muỗi. Họ phát hiện ra rằng muỗi không bị thu hút bởi các tấm đệm đáp được làm nóng trừ khi có thêm mồi nhử là CO2, nhưng mùi cơ thể tỏa ra là mồi nhử hấp dẫn hơn CO2. Tiếp theo, nhóm kiểm tra sự kén chọn của muỗi. Để làm được điều này, họ cho sáu người ngủ trong những chiếc lều dành cho một người xung quanh nhà khu vực thử nghiệm trong sáu đêm liên tiếp, và sử dụng hệ thống ống dẫn điều hòa không khí để dẫn khí từ mỗi chiếc lều chứa mùi hương của những người đang ngủ trong lều vào các miếng đệm đáp được làm ấm. Ngoài việc ghi lại sở thích của muỗi, các nhà nghiên cứu cũng thu thập các mẫu không khí hàng đêm từ các lều để phân tích và so sánh các thành phần tỏa ra từ mùi cơ thể. Conor McMeniman (@McMenimanLab), tác giả cao cấp và nhà sinh học véc tơ, trợ lý giáo sư tại Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg và Viện Nghiên cứu Sốt rét Johns Hopkins cho biết: "Những con muỗi săn mồi trong vài giờ trước và sau nửa đêm. Chúng lần theo mùi con người và thông thường chúng sẽ bay vào nhà và đốt người từ 10 giờ tối đến 2 giờ sáng. Chúng tôi muốn đánh giá sở thích khứu giác của muỗi trong thời kỳ hoạt động cao điểm khi chúng ra ngoài và hoạt động, đồng thời đánh giá mùi từ con người đang ngủ trong khoảng thời gian đó”. Họ phát hiện ra rằng qua các đêm, một số người hấp dẫn muỗi hơn những người khác, trong khi đó một tình nguyện viên có mùi khác lạ lại thu hút rất ít muỗi. Các nhà khoa học đã xác định được 40 chất hóa học do con người tỏa ra ở các mức độ khác nhau. Tiến sĩ Stephanie Rankin-Turner (@stephrankin2) - nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Trường Y tế Công cộng Johns Hopkins Bloomberg, tác giả đầu tiên khác của nghiên cứu cho biết: : “Có thể đó là sự pha trộn theo tỷ lệ cụ thể mà các con muỗi lần theo… Chúng tôi chưa biết chính xác yếu tố nào của dịch tiết từ da, chất chuyển hóa của vi sinh vật hoặc khí thải gây ra điều này. Chúng tôi hy vọng có thể tìm ra điều đó trong những năm tới". Mặc dù mùi của mỗi người thay đổi từ đêm này sang đêm khác, nhưng các nhà nghiên cứu đã tìm thấy một số mô hình ổn định. Những người thu hút muỗi hơn luôn thải ra nhiều axit cacboxylic hơn, có thể là do vi khuẩn trên da tạo ra. Ngược lại, người ít hấp dẫn muỗi nhất thải ra ít axit cacboxylic hơn nhưng lại thải ra lượng eucalyptol xấp xỉ gấp ba lần. Đó là một hợp chất được tìm thấy trong nhiều loại thực vật. Nồng độ chất này tăng cao có thể liên quan đến chế độ ăn uống nhưng nhóm tác giả chưa đưa ra kết luận chắc chắn. Các nhà nghiên cứu đã bất ngờ trước khả năng tìm kiếm và lựa chọn hiệu quả của muỗi giữa các bữa ăn máu tiềm năng trong một khu vực rộng lớn. Rankin-Turner nói: "Khi bạn thấy thứ gì đó có chứa các mùi hương được chuyển đi từ một không gian phòng thí nghiệm nhỏ và muỗi vẫn tìm thấy những mùi đó trong không gian rộng lớn này ở một cánh đồng ở Zambia, điều này thực sự cho thấy những con muỗi là những kẻ tìm kiếm vật chủ mạnh mẽ như thế nào”. Họ hy vọng rằng nghiên cứu trên sẽ dẫn đến sự phát triển của thuốc đuổi muỗi hiệu quả hơn. Nghiên cứu này được hỗ trợ về mặt tài chính từ Viện Nghiên cứu Sốt rét Johns Hopkins, Tổ chức từ thiện Bloomberg và Chương trình Khoa học Biên giới Nhân loại. Những công cụđột phá mới đầy hứa hẹn trong cuộc chiến chống sốt rét Từ những loại thuốc xua muỗi cho đến ứng dụng điện thoại giám sát muỗi và một loại vắc-xin sốt rét mới, các nhà nghiên cứu đang tạo ra những đột phá quan trọng trong cuộc chiến chống lại sốt rét. Những tín hiệu đầu tiên của một mùa hè như báo hiệu sự biến đổi hàng năm của tôi – từ một người phụ nữ trở thành một mục tiêu di động cho các loài côn trùng. Dù là ở trong nhà hay ở ngoài trời, khi đàn muỗi bắt đầu cuộc đi săn của mình,những vết đốt chi chít trên da không ít lần sưng to bằng quả bóng golfkhiến tôi liên tưởng máu của mình giống như một loại mật hoa thần thánh.Vào một ngày tháng 12 năm ngoái, chuyến đi chơi dịp Giáng Sinh ở vùng nhiệt đới đã nhanh chóng trở thành một ngày lễ gãi ngứa sau khi được tiếp đón bằng vô số vết đốt, tiếp theo là bị sứa chích, và sau đó là ong vò vẽ đốt. Lúc đó tôi chỉ có thể cho rằng đàn muỗi kia đã chỉ đường cho những loài khác về một nguồn mật hoa thần thánh. Nhưng có những tín hiệu cho thấy một giải pháp có thể sớm được áp dụng cho 20% dân số bị muỗi cắn trên mức trung bình. Hồi đầu tháng này, các nhà nghiên cứu tại Đại học Hebrew Jerusalem (HUJI) đã phát triển một loại chất xua muỗi mới có khả năng giảm số lượng muỗi cắn 80%. Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí PNAS Nexus,việc thoa một lớp phủ mỏng được làm từ các tinh thể nano cellulose xuất hiện tự nhiên (cellulose nanocrystals CNC), một nguyên liệu tái tạo được có trong bông và gỗ, cùng với indole, một hợp chất hữu cơ có mùi không dễ chịu, lên da và hoạt động như một "lớp nguỵ trang hoá học" để tránh muỗi. Theo ông Jonathan Bohbot, một giảng viên cấp cao tại HUJI và một trong những tác giả của bài báo, sự kết hợp hai chất này – có cơ chế là làm tiêu biến những dấu hiệu mùi mà muỗi sử dụng để lựa chọn con mồi – làmột sự kết hợp "chưa từng xuất hiện trước đây”. Thật vậy, kết quả này có tiềm năng đầy hứa hẹn đến mức các nghiên cứu trên người tiếp theo đã được lên kế hoạch, với mục tiêu nhằm xin phép cho lớp phủ này được cơ quan quản lý chấp thuận trước khi sử dụng thương mại. Ông Bohbot cho biết thêm: "Sự kết hợp giữa CNC và chất xua muỗi sẽ có hiệu lực và phạm vi hoạt động kéo dài hơn so với các sản phẩm hiện có trên thị trường", và rằng họ kỳ vọng "mức độ chấp nhận sản phẩm rộng rãi" nếu và khi nó xuất hiện trên thị trường. Theo một kết luận được đưa ra trước đây, việc bạn bị cắn hay không, theo một số ước tính, phần lớn là di truyền chiếm 85% khả năng một người bị muỗi đốt, trong khi công ty xét nghiệm DNA 23andMe cho rằng họ đã xác định được 285 chỉ thị di truyền ảnh hưởng đếntần suất, mức độ ngứa và kích thước của vết đốt muỗi. Muỗi bị thu hút bởi những hợp chất hữu cơ (chất hữu cơ bay hơi) mà chúng ta phát tán ra qua hơi thở. Nhưng chính những hợp chất chúng ta phát tán qua da mới là biển chỉ đường dẫn đến vị trí cho muỗi đốt; cụ thể là các chất hóa học chúng ta sản xuất tự nhiên, chẳng hạn như axit lactic và amoniac. Cơ thể bạn sản xuất càng nhiều axit lactic, khả năng bị muỗi đốt càng cao. Vì có những hạn chế trong việc thay đổi chức năng sinh lý của chúng ta, hóa chất xua muỗi là phương pháp phòng vệ duy nhất hiện tại mà chúng ta có - chúng được mua bán trên toàn cầu với số lượng lớn đến mức thị trường dự kiến đạt 9 tỷ đô la (£7.2 tỷ) vào năm 2026. Các nhà nghiên cứu của HUJI không phải là những người duy nhất đang tìm cách giải quyết vấn đề muỗi cắn. Đầu năm nay, một nhóm nhà khoa học Ý đã phát triển một chất xuamuỗi kết hợp các hợp chất cyclic acetals và hợp chất carbonyl, tạo thành một công thức mà họ cho là hiệu quả gấp bốn lần DEET (diethyltoluamide, hợp chất hóa học dùng chế tạo phần lớn các loại thuốc xịt và kem). Được thử nghiệm trên muỗi hổ, Aedes albopictus, thuốc có thể bảo vệ 95% người thử nghiệm trong tám giờ liên tục (DEET chỉ kéo dài khoảng hai giờ) và là một sự kết hợp ít độc hại và không có mùi hơn so với những loại hiện có. Kết quả được công bố trên tạp chí Hóa học Nông nghiệp và Thực phẩm, có thể đây là một sự bổ sung đáng chào đón trên thị trường. Francesca Dani, giáo sư giảng dạy bộ môn động vật học tại Đại học Florence cho biết"Chúng tôi không nghĩ rằng việc tìm ra chất xua côn trùng mới lại dễ dàng như vậy. Chúng tôi cảm thấy rất hài lòng". Mục tiêu tiếp theo của nhóm nghiên cứu là xem liệu chất xuamuỗi của họ có thể ngăn chặn các loài côn trùng khác không. Những loài côn trùng đang được nhóm nhắm đến bao gồm ve (các quan chức y tế đã cảnh báo tháng trước rằng vi rút viêm não do ve có thể gây tử vong đã được phát hiện ở Vương quốc Anh) và muỗi Anopheles gambiae, loài muỗi gây ra bệnh sốt rét. Dani nói: Chất xua côn trùng là "cách duy nhất bạn có thể tránh xa các tác nhân gây bệnh. Đó là một cách rất đơn giản để bảo vệ con người." Trong khi các nền văn minh cổ đại phụ thuộc vào những loại chất như giấm hoặc da rắn bị đốt để xua muỗi, các biện pháp hóa chất chỉ trở thành một tuỳ chọn từ năm 1957, khi DEET xuất hiện lần đầu trên các kệ hàng. Ban đầu được phát triển cho quân đội Hoa Kỳ hơn một thập kỷ trước đó, chất chống muỗi tổng hợp này không thể được bán ở nồng độ cao hơn 50% ở Vương quốc Anh hoặc châu Âu, bởi độc tính của nó. Icaridin đã trở thành một phương án thay thế phổ biến, cùng với IR3535 (etyl butylacetylaminopropionat) và citriodiol (menthoglycol, một hỗn hợp tự nhiên), mặc dù không có loại nào được xem là đạt được sự kết hợp hoàn hảo, tức là có hiệu lực cao ở liều dùng nhỏ, không mùi, không độc hại đối với con người, động vật và môi trường, chống nước và không bết dính. Cơ quan Nghiên cứu và Phát triển Các dự án Tiên tiến Quốc phòng (Darpa), cơ quan nghiên cứu và phát triển thuộc Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, đang tìm cách vượt qua rào cản đó. Với tình trạng các chất chống muỗi hiện tại không thiết thực cho những người cần bảo vệ lâu dài, chẳng hạn như quân nhân, họ đang nghiên cứu một ý tưởng mới: thay đổi hệ vi sinh trên da -microbiome (vi khuẩn và nấm sống trên đó). Chương trình ReVector của họ đang tìm cách tạo ra một sản phẩm có thể được bôi lên da chỉ trong vài giờ trước khi vào khu vực có nhiều muỗi, không gây mùi có thể bị phát hiện và có thể cung cấp sự bảo vệ trong khoảng hai tuần với một lần sử dụng duy nhất. 
Hình 2
Điều này liên quan đến việc "lấy vi khuẩn tự nhiên trên da người và tinh chỉnh biến đổi chúng, vô hiệu hoá một cơ chế enzym tạo ra một chất hấp dẫn muỗi đã biết, như axit lactic, và sau đó sử dụng lại vi khuẩn da người đó [bôi lên da như một chất xua côn trùng]", bác sĩ Linda Chrisey, quản lý chương trình tại Văn phòng Công nghệ Sinh học của Darpa, nói: Nếu họ chứng minhđược ý tưởng đó là đúng, một loại chất xua côn trùng như vậy "có thể thực sự là một sự thay đổi bước ngoặt". Chrisey nói thêm rằng, các nghiên cứu cho đến nay chỉ được tiến hành trên động vật, nhưng đã cho thấy "sử dụng vi khuẩn da người được tinh chỉnh để hạn chế việc sản sinh ra một phân tử hấp dẫn côn trùng có vẻ có một mức độ hiệu quả nào đó". Chrisey cho biết: ”Việc chứng minh khái niệm (Proof of concept) là mục tiêu chính của nhóm ReVector. Sau giai đoạn này, chúng tôi sẽ tìm kiếm đối tác phù hợp trong ngành công nghiệp hoặc trong Bộ Quốc phòng để mở rộng nghiên cứu trên người, hoặc thử tiếp cận thương mại hóa sản phẩm". Giống như các nhà nghiên cứu Ý, họ cũng có tham vọng mở rộng các loài muỗi là mục tiêu của sản phẩm này, và cũng hy vọng mở rộng phạm vi tác động của ReVector đến loài ruồi cát (gây ra bệnh ký sinh trùng leishmaniasis). Tất nhiên, sự khó chịu khi bị muỗi cắn chỉ là một trong những vấn đề nhỏ gây ra bởi muỗi - động vật gây tử vong nhiều nhất cho con người trên thế giới, gây ra 725.000 trường hợp tử vong mỗi năm. Tiến sĩ Jan Kolaczinski, giám đốc phụ trách sốt rét toàn cầu tại Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), cho biết, các chất xua muỗi chỉ có ít tác dụng trong việc chống lại những bệnh như sốt rét,vàmàn ngủ tẩm thuốc diệt muỗi (ITNs) và phun tồn lưu trong nhà (IRS) được coi là các lựa chọn hiệu quả để phòng chống bệnh. (Một nghiên cứu trên tạp chí Nature năm 2015 cho thấy ITNs góp phần vào việc ngăn chặn 68% trường hợp Plasmodium falciparum, loài ký sinh trùng sốt rét nguy hiểm nhất, trong giai đoạn từ năm 2000 đến 2015). Khủng hoảng khí hậu (nhiệt độ ấm lên và độ ẩm cao là điều kiện tối ưu cho côn trùng) và toàn cầu hóa, trong đó tần suất du lịch tăng đã làm tăng khả năng côn trùng mang virus vượt qua biên giới, số ca mắc các bệnh do muỗi gây ra như sốt rét và sốt xuất huyết đang gia tăng mạnh trên toàn thế giới - một xu hướng mà WHO đã cảnh báo sẽ càng trở nên tồi tệ hơn. Việc phòng chống hiệu quả chưa bao giờ cần thiết hơn như hiện nay, Kolaczinski cho biết: "nhưng chúng ta đang đối mặt với thách thứckháng thuốc diệt côn trùng, điều này đòi hỏi phải có các sản phẩmITNs và IRS mới và đắt tiền hơn, trong khi nguồn tài trợ để mua chúng không hề tăng lên hoặc, ở một số quốc gia, thậm chí còn giảm đi". Một loại vắc xin sốt rét mới được phê duyệt tại Ghana và Nigeria trong tháng trước có thể giúp thay đổi xu hướng gia tăng ca bệnh, hy vọng là như vậy, mặc dù WHO vẫn chưa khuyến nghị sử dụng nó. Có thể điều này mang lại nhiều sự lạc quan hơn đối với nhóm người muốn nghỉ mát và mong muốn một kỳ nghỉ không bị ngứa. Tuy nhiên, cần thêm các biện phápthử nghiệm, phê duyệt pháp lý và hợp tác thương mại trước khi bất kỳ nghiên cứu mới nhất nào trở thành hiện thực (Dani nói rằng nhóm của cô đang thảo luận về một sự cộng tác như vậy, nhưng chưa có điều gì được chính thức hóa cho đến nay). Trong khi chúng ta đang chờ đợi những sản phẩmmới này xuất hiện trên các kệ hàng, một số nhà khoa học hy vọng có thểhuy động công chúng để giúp theo dõi và ngăn chặn các côn trùng hút máu. Tháng Tư vừa qua đã chứng kiến sự ra mắt của Mosquito Alert St Louis - một ứng dụng sử dụng khoa học công dân (citizen science) để đối phó với sự lan rộng của muỗitại Missouri. John Palmer, giáo sư giảng dạy tại Đại học Pompeu Fabra và một trong những giám đốc điều hành ứng dụng này cho biết, ứng dụng ban đầu được phát triển tại Catalonia nhằm đối phó với sự xuất hiện của loài muỗi hổ, phiên bản Mỹ này đang cố gắng nhắm vào cả hai mục tiêu là "những con muỗi và sức khỏe công cộng". 
Hình 3
Người dùng được yêu cầu chụp ảnh muỗi trưởng thành và gửi chúng, cùng với thông tin về kích thước và vị trí, để các chuyên gia tình nguyện trợ giúp gắn nhãn từng loài. Tạo ra một cơ sở dữ liệu sẽ xác định các khu vực chứa nhiều muỗi và xác định khả năng mang bệnh của chúng, giúp người dân địa phương bảo vệ bản thân tốt hơn. Palmer phấn khích nói: "Bạn có thể có nguồn dữ liệu rất tốt từ các nhà khoa học công dân"; thông tin về thời gian muỗi đốt người "cũng nói cho bạn rất nhiều về loài, vì các loài khác nhau thường đốt mồi vào các thời điểm khác nhau". Số lần mỗi người bịmuỗi đốt cũng "rất quan trọng từ khía cạnh mô hình dịch tễ học"; hay dữ liệu tương tự về vị trí trên cơ thể mà mỗi người đã bị đốt. Trong khi các biện pháp phòng ngừa quy mô lớn thường dựa vào dữ liệu của chính phủ, hoặc đòi hỏi việc lắp đặt và theo dõimàn ngủtẩm hoá chấttốn kém, thông tin nhanh chóng từ ứng dụng này cung cấp một "hình ảnh có độ phân giải cao hơn hoặc tỉ mỉ hơn về nơi có muỗi mang bệnh". Ông cũngkể đến một lợi ích quan trọng khác là phương pháp này không để lại dấu vết ảnh hưởng đến môi trường. Phương pháp kiểm soát muỗi này "ít gây thiệt hại hơn so với những gì xảy ra khi bạn đang trong giai đoạn khủng hoảng, và [các quốc gia] đang gặp vấn đề mộtdịch bệnh lớn và các nhà chức tránh đơn giản làm những điều như phun thuốc diệt muỗi trưởng thành...tốt hơn hết, là kiểm soát muỗi từ giai đoạn ấu trùng... và tiêu diệt các nơi đẻ trứng, và bạn thường có thể làm điều đó mà không gây hại cho môi trường". Ông nói thêm: “Sự thay đổi chiến thuật này, cùng với việc ít gây hại cho môi trường hơn, có thể hiệu quả hơn rất nhiều, trong việc ngăn chặn muỗi đốt. Nếu bạn thực sự biết nơi đẻ trứngcủa muỗi đang ở đâu, bạn đang đi vào gốc rễ của vấn đề. Cuộc chạy đua để có được một mùa hè đầu tiên không còn bị muỗi đốt nữa có thể chưa thắng lợi. Nhưng đối với những người hay bị muỗi đốt, cuối cùng cũng có niềm hy vọng vìcuộc chạy đua ít nhất đã bắt đầu.
|
TRANG CHỦ
