Muỗi biến đổi gen và vaccine: Triển vọng về kiểm soát bệnh sốt xuất huyết
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Mỹ (US.CDC), hơn 3 triệu trường hợp mắc sốt xuất huyết đã được báo cáo ở châu Mỹ trong năm nay, trong đó có hơn 882 trường hợp tạiMỹ, đây là tỷ lệ mắc hàng năm cao thứ hai ở châu Mỹ kể từ năm 1980. Sốt xuất huyết (SXH) lây lan qua muỗi truyền bệnh giống Aedes spp., chúng phát triển mạnh ở nhiệt độ cao và điều kiện ẩm ướt. Theo Tạp chí Nature, những điều kiện này đã trở nên phổ biến hơn trong vài năm gần đây do sự gia tăng nhiệt độ kỷ lục và thời tiết cực đoan, dẫn đến nhiều trường hợp mắc sốt xuất huyết hơn.Các chuyên gia cho rằng số ca mắc gia tăng là "tín hiệu cảnh báo" (“canary in a coal mine”) cho những gì sắp xảy ra khi chúng ta chứng kiến những thay đổi về lượng mưa và mô hình nhiệt độ. Các ca bệnh ở Mỹ đã tăng từ 814 vào năm 2021 lên 2.261 vào năm 2022 và hơn 50% số ca này là mắc phải tại chỗ ở Mỹ. Sốt xuất huyếtlưu hành ở các bang California, Florida, Texas và New York, nhưng số ca mắc bệnh ở Mỹ ngày càng gia tăng trong vài năm gần đây và dự kiến sẽ tiếp tục tăng cùng với biến đổi khí hậu và quá trình đô thị hóa. Tiến sĩ, bác sỹ Krutika Kuppalli chuyên về bệnh truyền nhiễm và là Chủ tịch Hiệp hội Bệnh truyền nhiễm về Sức khỏe Toàn cầu châu Mỹ cho biết điều này thật đáng lo ngại. Theo TS.BS. Kuppalli, số ca mắc bệnh ngày càng tăng là tín hiệu cho thấy các quan chức y tế công cộng tại Mỹ và trên thế giới cần đầu tư nhiều nguồn lực hơn vào việc theo dõi và bảo vệ chống lại bệnh sốt xuất huyết. Bà cho biết các quan chức đã không theo dõi ở mức cần thiết vì các nguồn lực đã được phân bổ cho việc quản lý bệnh COVID-19. Ngoài ra, Tiến sĩ Amesh Adalja, học giả cấp cao tại Trung tâm An ninh Y tế Johns Hopkins, Mỹ cho biết rất nhiều người nghĩ rằng Mỹ không thể bị ảnh hưởng bởi các bệnh lây truyền qua muỗi và điều đó rõ ràng không đúng. Làm thế nào tránh những con muỗi khó chịu gây bệnh sốt xuất huyết này: Nếu có vẻ như muỗi đang tấn công ở Nam California, có lẽ năm nay số ca mắc SXH nhiều hơn những năm trước thì đúng là như vậy.Dưới đây là những điều bạn cần biết về bệnh sốt xuất huyết bao gồm định nghĩa, dấu hiệu, triệu chứng, cách điều trị và cách phòng tránh. Sốt xuất huyết là gì? Sốt xuất huyết là bệnh do virus lây truyền sang người thông qua muỗi Aedesspp. Những con muỗi này cũng lây truyền virus Zika, bệnh Chikungunya và các loại virus khác. Theo US.CDC, một người có thể bị mắc bệnh sốt xuất huyết nhiều lần trong đời họ. Các triệu chứng như thế nào?Hầu hết những người bị SXH sẽ có triệu chứng nhẹ hoặc không có triệu chứng. Theo Tổ chức Y tế Thế giới, nếu các triệu chứng xảy ra, chúng thường xuất hiện từ 4-10 ngày sau khi bị muỗi đốt và kéo dài từ 2-7 ngày. Mọi người thường khỏehơn và hồi phục sau 1-2 tuần. Các triệu chứng bao gồm nhức đầu, sốt cao, đau cơ và khớp, buồn nôn, nôn, sưng hạch và phát ban.Hầu hết mọi người bị mắc sốt xuất huyết có triệu chứng nhẹ hoặc không có triệu chứng. Theo Tổ chức Y tế Thế giới (TCYTTG), nếu có triệu chứng, chúng thường xuất hiện từ 4-10 ngày sau khi bị muỗi đốt và kéo dài từ 2-7 ngày. Người bệnh thường hồi phục trong vòng 1-2 tuần. Các triệu chứng bao gồm đau đầu, sốt cao, đau cơ và khớp, buồn nôn, nôn, sưng hạch và phát ban.Các triệu chứng nhẹ có thể bị nhầm lẫn với các bệnh truyền nhiễm khác mà cũng có thể gây sốt, đau nhức và/hoặc phát ban. Trong một số ít trường hợp, bệnh sốt xuất huyết có thể nghiêm trọng. TS.BS. Kuppalli lưu ý “Mọi người không nhận ra rằng nó có thể gây ra các biến chứng nghiêm trọng hoặc dẫn đến tử vong”.Sốt xuất huyết nghiêm trọng là một tình trạng khẩn cấp y tế và có thể trở nặng nhanh chóng. Những người đã từng bị mắc sốt xuất huyết trước đó có nhiều khả năng bị nặng hơn. Những người bị sốt xuất huyết nặng có thể bị đau bụng dữ dội, thở nhanh, khát nước nhiều, nôn ra máu hoặc phân có máu, da nhợt nhạt và lạnh, nôn mửa liên tục, chảy máu nướu hoặc mũi và suy nhược.Những người có triệu chứng nghiêm trọng nên đến các cơ sở y tế để được chăm sóc ngay lập tức. Muỗi Aedes Aegypti|Ảnh: FR/NIH/NIAID/BSIP/Universal Images Group
Cách điều trị là gì? Như bác sĩ Adalja cho biết không có liệu pháp kháng virus nào để điều trị sốt xuất huyết hiệu quả cả.Người bệnh được điều trị bằng truyền dịch và thuốc điều trị triệu chứng,chẳng hạn như acetaminophen giúp giảm đau và hạ sốt. US.CDC và TCYTTG khuyến cáo tránh sử dụng aspirin và ibuprofen vì có thể làm tăng nguy cơ chảy máu.Mọi người được điều trị bằng chất lỏng và thuốc có thể kiểm soát cơn đau và hạ sốt, như acetaminophen. US.CDC và TCYTTG khuyến cáo nên tránh dùng aspirin và ibuprofen vì có thể làm tăng nguy cơ chảy máu . Có vaccine không? Một loại vaccine đã được phê duyệt để sử dụng cho trẻ em trong độ tuổi từ 9-16 đã mắc sốt xuất huyết trước đó được khẳng định bằng xét nghiệm. Những trẻ em này cũng phải đang sống ở những khu vực thường xuyên hoặc liên tục cósốt xuất huyết. Một số khu vực đó gồm các lãnh thổ của Mỹ như Samoa, Puerto Rico và quần đảo Virgin. Tiến sĩ Adalja cho biết: “Nó thực sự hữu ích cho những người đã từng mắc một loại sốt xuất huyết trước đây”. Vaccinenày không được phê duyệt cho những người Mỹ đơn giản chỉ là đi du lịch đến những khu vực có tỷ lệ mắc bệnh sốt xuất huyết cao. Hình 2
Làm thế nào để phòng tránh sốt xuất huyết? Theo US.CDC, nếu bạn đang đi du lịch hoặc sống ở khu vực có bệnh sốt xuất huyết, cách tốt nhất để phòng ngừa mắc bệnh là tránh bị muỗi đốt. Các biện pháp bạn có thể thực hiện bao gồm mặc quần áo bảo vệ, bôi kem chống muỗi có chứahóa chất DEET, Picaridin hoặc IR3535, sử dụng màn chống muỗi và lưới chắn cửa sổ. Một số khu vực thực hiện các biện pháp để kiểm soát quần thể muỗi bằng cách loại bỏ những nơi muỗi đẻ trứng, tiêu diệt trứng bằng thuốc diệt bọ gậy(larvicides) và tiêu diệt quần thể muỗi trưởng thành bằng thuốc diệt muỗi trưởng thành (adulticides).Những phương pháp khác bao gồm sử dụng muỗi biến đổi gen (genetically modified mosquitoes), đã được Cơ quan Bảo vệ Môi trường (Environmental Protection Agency_EPA) phê duyệt để sử dụng ở một số quận ở các bang Texas và Florida.Những con muỗi này có một gen ngăn chặn muỗi cái sống đến gia đoạn trưởng thành nên chúng không thể tiếp tục sinh sản - điều này làm giảm quần thể muỗi. Tiến sĩ, bác sỹ Adiba Matin là một bác sĩ nội trú chuyên khoa cấp cứu tại Phòng khám Mayo và là thành viên của Đơn vị Y tế ABC Newsnói rằng muỗi biến đổi gen là một công cụ quan trọng.EPA cho biết việc sử dụng muỗi biến đổi gen không gây nguy hiểm cho con người, động vật hoặc môi trường. Hình 3
Phát hiện mới mở ra ý tưởng cho các phương pháp tốt hơn giúp giảm lan truyền các virus chết người từ muỗi sang người Các nhà nghiên cứu từ Viện Nghiên cứu Sốt rét Johns Hopkins của Trường Y tế Công cộng Bloomberg Johns Hopkins Mỹ đã tìm ra một phát hiện quan trọng về muỗi Aedes aegypti - phát hiện này có thể một ngày nào đó dẫn đến việc tìm ra các phương pháp tốt hơn để giảm lan truyền virus Dengue, virus gây bệnh sốt vàng, Zika và các loại virus có hại và đôi khi gây chết người khác từ muỗi sang người. Nguồn ảnh: James Gathany/CDC
Muỗi Ae. aegypti vẫn sống sót này khi bị nhiễm các loại virus này đi vào cơ thể và tiếp tục di chuyển và kiếm ăn bình thường. Do đó, muỗi bị nhiễm bệnh có thể lây truyền virus của chúng sang người. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một loại protein Ae. aegypti, có tên Argonaute 2 có vai trò quan trọng, thông qua một số cơ chế sinh học trong việc giúp cho muỗi khỏe mạnh và duy trì hoạt động mặc dù bị nhiễm virus. Phát hiện này là một bước tiến đáng kể trong việc hiểu biết về sinh học của loài muỗi. Nó cũng gợi ý cho chúng ta một chiến lược mới nhằm vô hiệu hoá hệ thống phòng thủ của muỗi Ae. aegypti bất cứ khi nào chúng bị nhiễm một số loại virus nhất định, từ đó giúp tiêu diệt muỗi và do đó giảm thiểu lan truyền các loại virus đó từ Ae. aegypti sang người. Thay vì khiến muỗi kháng virus hơn, khám phá này mở ra một con đường có thể để khiến muỗi dễ bị tổn thương hơn và sức chịu đựng kém hơn khi nhiễm virus, điều này sẽ làm suy giảm khả năng truyền bệnh của chúng (Nghiên cứu này đã được công bố trực tuyến vào ngày 18 tháng 9 trên tạp chí Nature Communications). Hình 5
Các nhà nghiên cứu từ lâu đã thắc mắc tại sao muỗi Ae. aegypti không bị bệnh khi bị nhiễm các loại virus này? Những phát hiện của chúng tôi đã giải mã bí ẩn này và mở ra ý tưởng về một chiến lược Phòng chống bệnh mới dựa trên chính loài muỗi này. Tuy nhiên, sẽ cần được nghiên cứu thêm. Tiến sỹ George Dimopoulos, nghiên cứu viên cao cấp của nghiên cứu, giáo sư tại Viện Nghiên cứu Sốt rét Johns Hopkins và tại Khoa Vi sinh vật học và Miễn dịch phân tử của Trường Bloomberg và đồng nghiên cứu viên chính của nghiên cứu là Tiến sỹ Shengzhang Dong tại Khoa Vi sinh vật học và Miễn dịch phân tử của Trường Bloomberg đang tiến hành. Hình 6
Muỗi Ae. aegypti truyền virus "lây truyền qua các động vật chân khớp" hoặc còn gọi là "arbovirus" bao gồm virus Dengue, virus sốt vàng da, virus Zika, virus Chikungunya và virus Mayaro. Mỗi năm, những mầm bệnh này gây bệnh cho hàng triệu người trên khắp thế giới và giết chết hàng chục nghìn người. Hiện vẫn chưa có các liệu pháp kháng virus hiệu quả cho bất kỳ loại virus nào trong số này. Hiện tại, có một loại vaccine phòng chống virus sốt vàng da. Một loại vaccine phòng bệnh sốt xuất huyết đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (US.FDA) phê duyệt cho những người từ 6 đến 16 tuổi đã từng bị nhiễm sốt xuất huyết trước đó. Các biện pháp phòng chống bệnh do Ae. aegypti truyền chủ yếu tập trung vào việc sử dụng thuốc, hóa chất diệt muỗi, có hiệu quả hạn chế và dẫn đến kháng diệt muỗi. Muỗi Ae. aegypti là vector truyền bệnh hiệu quả của nhóm Arbovirus, vì chúng có thể chịu đựng tốt khi nhiễm virus này mà không phải chịu ảnh hưởng lớn đối với khả năng sinh sản tổng thể của chúng - những gì mà các nhà sinh học gọi là "sự phù hợp hay thích nghi". Nếu sự phù hợp của muỗi bị suy giảm, chúng có thể sẽ phát triển khả năng phòng thủ mạnh mẽ chống lại các mầm bệnh này. Thay vào đó, bằng cách nào đó, chúng đã đạt được sự cân bằng giữa sinh tồn và cho phép virus sinh tồn từ đó cho phép chúng mang ít nhất một lượng virus vừa phải mà không bị các tác động xấu rõ rệt. Trong nghiên cứu mới này, TS. Dimopoulos và TS. Dong đã kiểm tra vai trò của Argonaute 2 (Ago2), một loại protein trong muỗi đóng vai trò là một phần của cơ chế kháng virrus quan trọng được gọi là quá trình RNA can thiệp ngắn (small interfering RNA-siRNA), hoạt động bằng cách nhận dạng và phá hủy RNA của virus.Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ở những con muỗi Ae. aegypti bị khuyết gen Ago2, quá trình siRNA bị suy giảm, nhiễm arbovirus trở nên nghiêm trọng hơn và khả năng truyền các loại virus này của muỗi giảm mạnh - khi chúng bị ốm, ăn ít hơn và thường chết trong vòng vài ngày. Các nhà khoa học cho thấy tỷ lệ tử vong gia tăng này không chỉ là do sự suy giảm quá trình siRNA chống lại virus, mà còn do các khiếm khuyết trong hai quá trình khác phụ thuộc vào Ago2: Sửa chữa DNA và một quá trình loại bỏ chất thải cơ bản gọi là cơ chế “tự thực bào” (“autophagy”). Muỗi thiếu protein Ago2 tiếp xúc với arboviruses sẽ bị nhiễm trùng quá mức, tổn thương DNA nghiêm trọng và sự tích tụ chất thải phân tử trong các tế bào đang hấp hối của chúng. Ngoài việc làm sáng tỏ một khía cạnh quan trọng trong sinh học của muỗi Ae. aegypti, phát hiện này mở ra một chiến lược kiểm soát bệnh do Arbovirus mới tiềm năng. Chiến lược này sẽ biến đổi gen muỗi để khi nhiễm trùng Arbovirus sẽ làm mất đi các cơ chế chịu đựng virus của chúng, có thể thông qua việc ức chế Ago2. Do đó, muỗi Ae. aegypti mang virus arbovirus sẽ chết nhanh chóng, trong khi số lượng lớn muỗi Ae. aegypti không mang arbovirus sẽ không bị ảnh hưởng. TS Dimopoulos cho biết khía cạnh sinh học về độ nhạy và sức chịu đựng đối với nhiễm virus của muỗi cũng là một lĩnh vực thú vị để khám phá đối với các mầm bệnh khác. Ví dụ, muỗi truyền ký sinh trùng sốt rét có lẽ cũng có thể được biến đổi gen để trở nên ốm yếu và chết do nhiễm virus. TS. Dimopoulos và nhóm nghiên cứu của ông hiện đang khám phá các phương pháp biến đổi gen trong Ae. aegypti tiềm năng để thử nghiệm chiến lược kiểm soát bệnh mới này.Nghiên cứu có tên "Aedes aegypti Argonaute 2 controls arbovirus infection and host mortality" được nghiên cứu bởi 2 tác giả Shengzhang Dong và George Dimopoulos và nghiên cứu được hỗ trợ kinh phí bởi Viện Y tế Quốc gia (R01AI141532) và Bloomberg Philanthropies.
Tham khảo tài liệuhttps://abc7ny.com/dengue-fever-aedes-aegypti-mosquitoes-genetically-modified-mosquitos/13835011/ Dong, S., & Dimopoulos, G. (2023). Aedes aegypti Argonaute 2 controls arbovirus infection and host mortality. Nature Communications.
|