 |
| (Ảnh : Jim Gathany/CDC) |
Một số thông tin về muỗi sốt rét biến đổi gen
Muỗi biến đổi gien có thể là đồng minh chống sốt rét Kẻ thù của kẻ thù chúng ta có thể trở thành đồng minh trong việc chống lại một cuộc khủng hoảng y tế toàn cầu. Một nghiên cứu mới chỉ ra rằng, dù luôn được xem là vật hại nhưng muỗi có hệ miễn dịch có khả năng tiêu diệt tới 80 đến 90% kí sinh trùng sốt rét khi những kí sinh trùng này xâm nhập vào cơ thể loài muỗi. Phát hiện mới này là một phần trong nỗ lực của cộng đồng quốc tế nhằm tạo ra một hệ trị liệu mới cho căn bệnh sốt rét. Muỗi được biến đổi gen kháng vi trùng sốt rét, hay thậm chí những kháng thể được tiêm vào cơ thể người sau đó được cấy trở lại vào muỗi, một ngày nào đó có thể khống chế bệnh sốt rét hiệu quả hơn những chiếc vợt muỗi người ta vẫn dùng hiện nay. Triển vọng chống lại bệnh sốt rét tăng gấp 3 lần Khi kí sinh trùng sốt rét ở trong cơ thể muỗi, số lượng của chúng giảm xuống. Vì vậy, một vài chuyên gia nghĩ rằng sẽ hiệu quả hơn nếu tấn công bệnh sốt rét ngay ở côn trùng trước khi chúng xâm nhập vào cơ thể người mang mầm bệnh. Hiểu được cơ chế kháng bệnh sốt rét của hệ miễn dịch loài muỗi là một phần quan trọng trong việc đưa kế hoạch trên vào thực nghiệm. Hiện nay, các nhà nghiên cứu cho biết, họ đã tìm ra cơ chế hoạt động của khả năng tự vệ ở muỗi. Trong máu loài muỗi chứa phức hợp của 3 loại protein, chúng bao bọc quanh một kí sinh trùng sốt rét, chọc thủng lớp màng bảo vệ của nó và kiểm soát tất cả các thành phần quan trọng khác – theo lời ông George Christophides, nhà sinh học tại trường Đại học Hoàng gia Luân đôn, đồng tác giả của báo cáo được trình bày trong tạp chí Khoa học số ra ngày 10/4. Những nhà nghiên cứu trước đây cũng đã nhận diện được 3 loại protein này và lưu ý rằng một trong số chúng có thể tương tự như các loại protein có khả năng tiêu diệt vi khuẩn, vi trùng ở người và các loài động vật khác. Cơ chế hoạt động Với cách tiếp cận sử dụng muỗi để khống chế bệnh sốt rét, điều đó là khả thi trong dài hạn – các nhà nghiên cứu cho biết. Có một vài cách để thực hiện điều này. Trong một viễn cảnh, các nhà khoa học có thể tạo ra những chủng muỗi biến đổi gen. Chúng có hệ thống miễn dịch được kì vọng là có thể tiêu diệt kí sinh trùng sốt rét. Điều quan trọng là cần tìm ra cơ chế tạo gen – nhân tố đem lại cho những gen chống bệnh sốt rét những ưu điểm có chọn lọc và giúp chúng phát tán nhanh chóng trong quẩn thể muỗi tự nhiên thông qua việc sinh sản – ông Gregory Lanzaro, giám đốc phòng thí nghiệm di truyền học Vector của trường đại học California nói. Chưa có người nào tìm ra được phương pháp làm điều này cho loài muỗi. Tuy nhiên, trung tâm phòng chống bệnh Hoa Kì đã thử nghiệm một lý thuyết tương tự đối với loài rệp hút máu như là một cách để ngăn chặn sự lây lan của căn bệnh nan y chết người Chagas, ông Lanzaro cho hay. Một phương án khác là phát triển những kháng thể có thể chống chọi lại những kí sinh trùng từ giai đoạn đầu, sau đó, cấy những kháng thể này vào côn trùng thông qua máu người. Theo ông Jacobs-Lerona, giáo sư vi trùng học và miễn dịch học phân tử của Viện nghiên cứu bệnh sốt rét Johns Hopkins, hệ miễn dịch loài muỗi không thể tự sản sinh ra kháng thể. Vào thời điểm kí sinh trùng xâm nhập vào cơ thể người, chúng đã trưởng thành và tìm ra cách thoát khỏi hệ miễn dịch của cơ thể người. Tuy nhiên, khi ta tiêm kháng thể chống sốt rét vào cơ thể người, những kháng thể này có thể tiếp tục được truyền sang muỗi khi muỗi đốt những người này – Jacobs-Lorena cho hay. Nếu được kết hợp với một liều vắc xin phòng ngừa thứ hai, khả năng đó hoàn toàn có thể xảy ra. “Người ta đang thử nghiệm loại vắc xin có hiệu quả một phần trong việc bảo vệ con người.” – ông Jacobs-Lorena nói – tuy nhiên, loại vắc xin đó cũng như các loại vắc xin phòng ngừa sự lây lan khác không thể có hiệu quả 100% nếu không được kết hợp lại với nhau. Chưa thể ứng dụng ngay Tiếp cận những kĩ thuật phòng người bệnh sốt rét theo mô hình di chuyển kí sinh trùng sốt rét là việc làm không hề dễ dàng và không thể thực hiện trong ngày một ngày hai. Cơ chế phức hợp 3 loại protein này không phải là nhân tố duy nhất liên quan đến khả năng chống chọi sốt rét của loài muỗi. Và nghiên cứu mới này chưa đem đến cho mọi người một bức tranh đầy đủ. Công trình này được tiến hành sử dụng mẫu kí sinh trùng là một phiên bản của bệnh sốt rét thích ứng với loài gặm nhấm hơn là loài người – và những con muỗi đem thí nghiệm thường khác biệt về gen so với họ hàng hoang dã của chúng. Những nghiên cứu tiến hành theo cách này không phải lúc nào cũng phản ánh chính xác những gì diễn ra trong môi trường tự nhiên – ông Lanzaro tại Đại học California và ông Jacobs-Leorena của Đại học Johns Hopkins đều chia sẻ quan điểm này. “Nghiên cứu trong những năm gần đây đã chỉ ra rằng, muỗi phản ứng rất khác nhau đối với một loại kí sinh trùng lạ, trái ngược với những con kí sinh trùng mà muỗi đã quen thích ứng” theo lời ông Jacobs-Lorena. Ông cũng nhấn mạnh rằng, phát hiện mới này là một kết quả quan trọng, tuy nhiên, nó vẫn cần được xác nhận một cách chắc chắn hơn đối với kí sinh trùng ở người. Cuộc chiến chống sốt rét bằng muỗi biến đổi gien Một con muỗi cái bay nặng nề với cái bụng căng tròn máu sau một bữa ăn no. Lúc này là vào giữa trưa và lũ muỗi biến đổi gien đang được ăn trưa. Hàng ngàn con muỗi Anopheles cái đậu quanh những đĩa nhựa nhỏ đựng dung dịch đường hoặc đậu trên một lớp nhựa mỏng trong suốt gắn vào nóc lồng. Miếng nhựa được làm giống da người và động vật. Giữa miếng nhựa là một màng mỏng đựng máu ngựa. Có hàng trăm ngàn con muỗi như thế được nuôi nhốt trong các giá phòng thí nghiệm ở khu công nghiệp Oxfordshire ở phía nam nước Anh. Trong không khí ấm áp và vương vất mùi hóa chất, các hộp nhựa và thủy tinh đựng hàng ngàn con muỗi khác đang đẻ trứng trên mặt nước màu vàng nhờ nhờ. Chúng nhung nhúc và bay loạn xạ mỗi khi có ai đó đặt tay trên chiếc hộp. Trên cái dải giấy màu nâu bên trong các hộp nhựa, hàng ngàn quả trứng muỗi bé li ti dính chặt vào nhau. Ông Hadyn Parry giới thiệu: “Đây là nhà máy nuôi muỗi của chúng tôi. Ở đây chúng tôi tìm cách kiểm soát quá trình sinh sản của muỗi”. Ông Parry là giám đốc điều hành của Oxitec – một công ty nghiên cứu sinh học ở Anh tiên phong trong những phương pháp mới nhất nhằm kiểm soát các loại côn trùng phá hoại mùa màng và truyền dịch bệnh.  | Nhà máy nuôi muỗi biến đổi gien của công ty Oxitec. ảnh: internet |
Giảm muỗi bằng muỗi Làm việc cùng ông Parry là nhà động vật học Luke Alphey. Họ đang phát triển một phương pháp mới đấu tranh với một trong những sát thủ nguy hiểm nhất mà nhân loại từng được biết tới: bệnh sốt rét. Ông Parry và Tiến sĩ Alphey muốn đưa loại muỗi biến đổi gien này vào môi trường để tăng số lượng muỗi không thể truyền bệnh sốt rét và giảm đáng kể lượng muỗi trong tự nhiên. Thoạt đầu, cụm từ biến đổi gien có thể khiến nhiều người giật mình. Nhưng ông Parry khẳng định muỗi biến đổi gien có thể là một khái niệm lạ và hiếm gặp. Trong phòng thí nghiệm ở Oxfordshire, công ty Oxitec dùng công nghệ biến đổi gien để khiến muỗi không thể trở thành vật lây truyền bệnh sốt rét. Đây là một vấn đề cấp thiết khi chúng ta đang phải đối mặt với một thực trạng là cứ mỗi phút có một trẻ em châu Phi chết vì sốt rét. Theo báo cáo về bệnh sốt rét của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), thế giới có khoảng 216 triệu ca bệnh sốt rét mỗi năm. Căn bệnh này cướp đi sinh mạng của 655.000 người năm 2010. Số liệu công bố tháng 2/2012 của Viện nghiên cứu và đánh giá y tế thuộc trường Đại học Wasinhton cho rằng số người chết thật sự có thể tăng gấp đôi, trong đó hơn 40% ca là trẻ em lớn và người trưởng thành. Căn bệnh này thực sự rất “dễ tính”. Bất cứ ai cũng có thể nhiễm bệnh dễ dàng nếu đến thăm khu vực sốt rét ở khu vực Tây Phi và châu Á. Trước đó, phương pháp dùng muỗi biến đổi gien đã được công ty Oxitec thử nghiệm cách đây hai năm ở đảo Grand Cayman ngoài khơi Caribê. Trong chuyến đi đó, Tiến sĩ Alphey và nhân viên mang theo 20 triệu quả trứng muỗi biến đổi gien, đủ để đựng đầy một tách cà phê loại trung bình. Mục tiêu của họ là đàn muỗi truyền bệnh sốt xuất huyết ở Grand Cayman. Trứng muỗi đã được biến đổi gien ở Anh để khi nở ra, các con đực sẽ bị vô sinh và không thể thụ tinh với muỗi cái trong môi trường hoang dã ở đảo Grand Cayman. Khi muỗi cái đẻ trứng, nó cần thêm protein từ máu động vật. Nếu cơ thể động vật nó hút máu mang ký sinh trùng gây bệnh sốt rét Plasmodium, con muỗi đó cũng sẽ mang trong mình ký sinh trùng này rồi lây truyền khi nó đốt các con vật hay người khác. Trong khi đó, con đực không thể đốt người và động vật. Trứng biến đổi gien được ấp trong một cơ sở trên đảo và sau đó đàn muỗi mới nở được thả vào khu vực thử nghiệm rộng 40 mẫu ở ngoại ô thủ phủ đảo. Mục tiêu là để giảm lượng muỗi truyền sốt xuất huyết. Trên nghiên cứu và cả thực nghiệm, dự án của công ty Oxitec trên đảo Grand Cayman có kết quả rất hứa hẹn. Sau đó, các nhà khoa học đã tiến hành thử nghiệm với quy mô nhỏ hơn nhưng cũng thành công không kém ở Malaixia. Họ đang phối hợp với chính phủ Braxin để thả muỗi ở đất nước này.  | Sơ đồ muỗi tấn công người và lây truyền bệnh (Ảnh: imm.ul.pt) |
Bản đồ gien muỗi đã được hoàn thiện Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã hoàn thiện bản đồ gien của muỗi Aedes aegypti, tạo tiền đề để tìm ra các biện pháp phòng chống bệnh sốt vàng da và sốt nhiệt đới do loài muỗi này truyền nhiễm. Muỗi: Kẻ thù của con người Bạn có biết, con gì giết người nhiều nhất không? - Muỗi! Đó chính là con vật giết người nhiều nhất. Nói không ngoa, theo số liệu do ngành y tế đưa ra, hằng năm có hàng triệu người trên thế giới chết vì các căn bệnh do muỗi truyền nhiễm như sốt rét, sốt vàng da, sốt nhiệt đới (sốt dengue)... Theo các nhà khoa học, hàng năm căn bệnh sốt rét gây ra cái chết của 1,5 triệu người, chủ yếu là trẻ em châu Phi. Còn đối với căn bệnh sốt vàng da, Tổ chứcY tế thế giới (WHO) cho biết hằng năm có khoảng 30.000 người trên thế giới chết vì căn bệnh này. Mặc dù đã có một loại vắc xin được đưa vào sử dụng từ mấy thập kỷ nay nhưng số người mắc bệnh sốt vàng da vẫn tăng lên trong suốt 20 năm qua. Riêng bệnh sốt nhiệt đới xảy ra trên khoảng 100 nước thuộc khu vực nhiệt đới và làm 25.000 người chết mỗi năm. Hiện chưa có một loại vắc xin nào phòng chống căn bệnh này. Bản đồ gien muỗi: Vũ khí lợi hại... Có khoảng 3.500 loài muỗi nhưng muỗi Aedes aegypti và muỗi Anopheles là hai loài nguy hiểm nhất đối với tính mạng con người. Bộ gien muỗi Anopheles gambiae mang mầm ký sinh gây bệnh sốt xuất huyết đã được công bố vào năm 2002. Giờ đây, một nhóm nghiên cứu quốc tế đã xây dựng được bản đồ các gien thuộc hệ thống miễn dịch của muỗi Aedes aegypti, loài vật mang mầm bệnh sốt vàng da và sốt nhiệt đới. Nói về ý nghĩa của nghiên cứu trên, Vishvanath Nene, trưởng nhóm nghiên cứu, làm việc tại Viện J. Craig Venter đóng trụ sở tại Rockville, Maryland, phát biểu: “Đây là sự kiện y tế lớn mang tính toàn cầu”. Nhóm đã so sánh các gien miễn dịch của muỗi Aedes với loài ruồi hút nhựa hoa quả và muỗi Anopheles. Kết quả cho thấy các gien miễn dịch của hai loài muỗi khác nhau có cùng một số điểm tương đồng , nhưng đồng thời cũng có một số điểm khác biệt. Điều đó giải thích tại sao muỗi Aedes truyền bệnh sốt vàng da và sốt nhiệt đới trong khi muỗi Anopheles truyền bệnh sốt xuất huyết.  | Bắt muỗi để nghiên cứu (Ảnh: aaes.uark.edu) |
Theo báo cáo của các nhà khoa học trên tờ Science, bộ gien muỗi Aedes lớn hơn gấp năm lần so với bộ gien của muỗi Anopheles. Cả hai đều có khoảng 16.000 gien nhưng muỗi Aedes có nhiều vùng chưa được xác định rõ ràng chức năng sinh học. Dò tìm được loại gien tham gia vào quá trình truyền nhiễm virus là một bước khởi đầu tốt đẹp giúp các nhà nghiên cứu tìm ra phương pháp mới chống lại những căn bệnh này. Theo họ, với bản đồ gien muỗi này, họ có thể nghiên cứu thuốc diệt côn trùng hiệu quả hoặc tạo ra các phiên bản cấu trúc di truyền của loài muỗi này khiến chúng mất hoặc giảm khả năng truyền nhiễm virus gây bệnh sốt vàng da và sốt nhiệt đới. Muỗi xuất hiện lần đầu tiên cách đây khoảng 170 triệu năm trong Đại Khủng long. Các nhà khoa học cho rằng loài muỗi gây sốt vàng da và sốt nhiệt đới đã phân hoá cách đây khoảng 150 triệu năm. Theo một trong các nhà nghiên cứu, David Severson, trường Đại học Notre Dame, những loài muỗi này rất khoẻ mạnh, thức ăn yêu thích của chúng là máu người. Dáng vẻ và hành vi của chúng rất khác biệt và cấu trúc gien của chúng cũng rất, rất khác biệt. Aedes là loài muỗi nhỏ, màu đen, trên thân có những đốm trắng và những cái chân dài. Muỗi Aedes có thể truyền bệnh khi chúng hút máu người làm thức ăn. Chúng có nguồn gốc ở Châu Phi. Qua hàng mấy thế kỷ, con người đã vô tình nhân rộng loài muỗi này ra khắp thế giới trong những chuyến đi vượt đại dương của họ. Nhà nghiên cứu Severon hài hước nói: "OK, đó là một loài muỗi thực sự đẹp", và ông nói thêm, chỉ có nhà côn trùng học mới yêu được chúng... Cá có thể chống lại muỗi gây bệnh sốt rét Các nhà nghiên cứu Kenya đã gây bất ngờ khi dùng một loài cá nhỏ làm vũ khí để chống lại sự lan rộng nhanh chóng của bệnh sốt rét. Nile tilapia là tên một loại cá thường thấy trên bàn ăn của người Kenya, đã được thả vào ao hồ để ăn ấu trùng của hai loài muỗi chính gây bệnh sốt rét. Cơ quan sức khỏe cộng đồng Kenya cho biết loại cá này có thể tiêu diệt muỗi cũng như một số loại côn trùng gây hại khác một cách đáng kể. Việc cá Nile tilapia thích ăn muỗi đã được biết đến từ năm 1917 nhưng đây là lần đầu tiên các thông tin về việc dùng chúng để kìm hãm số lượng muỗi được công bố chi tiết. Bệnh sốt rét, gây ra bởi trùng sốt rét, một loại đơn bào kí sinh, được coi là một bệnh địa phương thường xảy ra ở các khu vực châu Á, châu Phi và Trung và Nam Mỹ. Loại kí sinh trùng này xâm nhập vào cơ thể người qua nốt muỗi đốt. Mỗi năm nó làm khoảng 300 triệu người mắc bệnh và 1 triệu người trong số đó tử vong trên toàn thế giới. Miền trung của sa mạc Sahara (châu Phi) chiếm tới 90% số này, tại đây cứ 30 giây lại có một đứa trẻ chết vì bệnh sốt rét. Công nghệ nguyên tử chống muỗi sốt rét Các nhà khoa học Pháp mới đây đã cho rằng, "vũ khí" mà loài muỗi mang căn bệnh nhiệt đới này tự trang bị để đối phó với đa số các loại thuốc trừ sâu là một đột biến gene duy nhất.Thuốc trừ sâu mà cả thế giới hiện dùng để kìm hãm sự phát triển của muỗi được làm từ những hoá chất organophosphate và carbamate. Chúng tác dụng theo cơ chế làm ngừng hoạt động của một enzyme chủ chốt trong hệ thần kinh của côn trùng, được gọi là acetylcholinesterase, khiến côn trùng trở nên tê liệt và nhanh chóng tử vong. Tuy nhiên, đa số các loài muỗi lại nhanh chóng phát triển khả năng kháng thuốc, đặc biệt ở vùng đô thị, là những nơi được tẩy trùng nhiều nhất. Mới đây, nhóm nghiên cứu của Mylène Weill, thuộc Đại học Montpellier II ở Pháp, khi xác định được gene mã hoá enzyme acetylcholinesterase, đã phát hiện thấy có một sự sai khác trong gene này, và chính nó là để cơ sở để muỗi kháng lại hai loại thuốc trừ sâu. Tiếp tục nghiên cứu, nhóm đã tìm thấy đột biến gene nói trên ở anopheles gambiae - một dòng muỗi mang bệnh sốt rét có thể kháng thuốc trừ sâu - và trên một vài quần thể muỗi Culex pipiens, mang virus tây sông Nile và các loại virus khác gây ra sốt rét ở chim. Theo nhận định của Mats Wahlgren, chuyên gia nghiên cứu về bệnh sốt rét của Viện Karolinska, Stockholm, Thụy Điển, đây là một phát hiện quan trọng. "Nó làm tăng cường sự hiểu biết của chúng ta về cơ chế kháng thuốc, và có thể giúp phát triển các loại thuốc trừ sâu mới", Wahlgren nói. Nhóm của Weill hiện tiếp tục nghiên cứu trên các loài muỗi kháng thuốc khác, như Aedes aegypti (truyền bệnh sốt vàng da và sốt xuất huyết) để xem liệu chúng có cùng đột biến với những dòng muỗi trên hay không.
|
TRANG CHỦ
