Tháng 04, 2018
Thứ năm
Thứ Hai, ngày 02/10/2017 17:40 PM (GMT+7)

Biến đổi gen: Giải pháp mới có thể loại trừ vĩnh viễn bệnh sốt rét

Các nhà khoa học đã nhốt một nhóm muỗi biến đổi gen và một nhóm muỗi bình thường lại với nhau. Thật ngạc nhiên, những con muỗi biến đổi gen lại có sức hấp dẫn bạn đời hơn những con muỗi bình thường.

Trong những ghi chép về các căn bệnh gây chết người, sốt rét là một trong số ít những bệnh khiến nhân loại phải khốn đốn. Ở thời cổ đại, Hippocrates cho rằng nguyên nhân gây ra sốt rét là bầu không khí độc hại xung quanh con người. Vào thời điểm đó, những cư dân trong Đế Quốc La Mã mắc phải bệnh sốt rét đều đeo một lá bùa có những câu thần chú bí hiểm để xua đuổi chúng.

Ngày nay, những tấm màn mắt lưới, thuốc diệt côn trùng giúp kiểm soát việc muỗi truyền bệnh cho người. Thêm vào đó, nhiều loại thuốc mới được tạo ra để phòng ngừa sự lây nhiễm hoặc các triệu chứng sốt rét. Tuy nhiên, căn bệnh này vẫn tiếp tục gây nhiều thiệt hại to lớn. Vào năm 2015, có khoảng 212 triệu ca sốt rét và 429.000 ca tử vong. Điều đáng lo ngại là hiện đã xuất hiện siêu sốt rét kháng thuốc.

Mới đây, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một phương pháp mới đầy hứa hẹn để đẩy lùi căn bệnh nguy hiểm này. Đó là biến đổi di truyền. Hai nghiên cứu được đăng trên tạp chí Science đã chứng tỏ tiềm năng của kỹ thuật di truyền trong việc chống lại sốt rét. Cả hai nghiên cứu đều được tiến hành tại Viện Nghiên cứu sốt rét của Trường Đại học Johns Hopkins.

Sốt rét là căn bệnh gây ra do ký sinh trùng sống trong ruột của muỗi lây nhiễm qua người khi người bị muỗi cắn. Muỗi bị biến đổi gen sẽ có sức đề kháng chống lại loại ký sinh trùng này. Và nghiên cứu đầu tiên của các nhà khoa học tập trung vào việc muỗi có trở nên yếu hơn và giảm khả năng sinh sản do biến đổi gen hay không?

Nếu muỗi biến đổi di truyền được sử dụng chống lại bệnh sốt rét, chúng phải phù hợp với những con muỗi ngoài tự nhiên và có thể truyền những biến đổi di truyền của chúng cho các thế hệ tương lai ở quy mô lớn.

Nghiên cứu do nhà sinh vật học George Dimopoulos tiến hành đã cho thấy muỗi bị biến đổi di truyền không chỉ sinh sản tốt hơn mà còn hấp dẫn hơn trong mắt những con muỗi khác.

Ông Dimopoulos đã lấy một nhóm muỗi biến đổi gen và một nhóm muỗi bình thường và nhốt chúng lại với nhau. Thật ngạc nhiên, những con muỗi bình thường lại thích những con muỗi cái bị biến đổi di truyền hơn, và những con muỗi đực bị biến đổi rất hợp với những con cái bình thường.

Với sở thích giao phối như thế này, chỉ cần trong một thế hệ dân số muỗi sẽ bị biến đổi di truyền đến 90%. Ông Dimopoulos cho biết: "Chúng tôi thấy sự biến đổi này đã làm thay đổi đặc tính của vi sinh vật và vi khuẩn trong cơ thể những con muỗi bị biến đổi di truyền. Chúng trở nên có mùi khác biệt và hấp dẫn bạn đời nhiều hơn”.

Biến đổi gen: Giải pháp mới có thể loại trừ vĩnh viễn bệnh sốt rét - 1

Loại bỏ sốt rét bằng biến đổi di truyền (Ảnh: Yuemei Dong)

Kết quả cho thấy những con muỗi bị biến đổi gen không chỉ phát triển mạnh mà còn có thể truyền hệ miễn dịch di truyền chống lại ký sinh trùng sốt rét vào quần thể muỗi sẽ được sinh ra.

Một ngày nào đó trong tương lai, để giảm sốt rét ở những vùng đặc biệt khó tiếp cận như Châu Phi hoặc Châu Á, chúng ta đơn giản chỉ cần thả muỗi biến đổi gen vào tự nhiên và chúng sẽ truyền đi khả năng miễn dịch của chúng.

Mối quan tâm lớn nhất về giải pháp này - cũng như tất cả các ứng dụng của phương pháp biến đổi di truyền - là những hậu quả không mong muốn đi kèm. Một số người lo lắng những con muỗi biến đổi gen có thể làm thay đổi hành vi của côn trùng và bằng cách nào đó sẽ gây ra những thay đổi hoặc đột biến ở những động vật khác.

Trong khi đó, nghiên cứu thứ hai lại sử dụng biến đổi di truyền lên các vi khuẩn ở bên trong cơ thể của muỗi. Họ đã biến đổi một loại vi khuẩn để nó tiết ra chất dịch bên trong ruột muỗi nhằm giết ký sinh trùng sốt rét trước khi nó sinh sôi mạnh.

Nhóm nghiên cứu do nhà sinh vật học Marcelo Jacobs-Lorena dẫn đầu, đã làm việc trong 5 năm để tìm ra cách sử dụng vi khuẩn biến đổi gen chống lại ký sinh trùng sốt rét. Trong thời gian đầu nghiên cứu, các nhà khoa học đã rất vất vả để tìm ra phương pháp khiến các vi khuẩn biến đổi di truyền có thể truyền lại bộ gen của chúng cho các thế hệ sau.

Trong quá trình giải phẫu xác muỗi, các nhà nghiên cứu phát hiện ra một loại vi khuẩn liên tục tìm cách xâm nhập vào buồng trứng của muỗi cái và tuyến sinh dục của muỗi đực.

Các nhà nghiên cứu nhận thấy, do đi vào cơ thể muỗi qua vị trí cơ quan sinh sản, các phiên bản biến đổi gen của vi khuẩn sẽ tự động lây lan sang muỗi con trong các thế hệ sau.

Bước tiếp theo của cả hai phương pháp tiếp cận - biến đổi di truyền ở muỗi và vi khuẩn - là kiểm tra xem chúng có hoạt động hiệu quả trong điều kiện mô phỏng tự nhiên hay không. Trường Đại học Johns Hopkins đã xây dựng một “ngôi nhà muỗi" ở Zambia để tiến hành những thí nghiệm giống như thế này.

Nhà nghiên cứu Jacobs-Lorena nói: "Nó giống như một nhà kính nhưng thay vì kính thì ngôi nhà được bao phủ bằng lưới để giữ cho muỗi bên trong.”

Tuy nhiên, trước tiên các nhà nghiên cứu phải thuyết phục chính phủ Zambia cho phép đưa muỗi bị biến đổi gen vào biên giới của họ. Các nhà lãnh đạo Zambia trước đây chưa bao giờ chấp nhận các vấn đề liên quan đến sinh vật biến đổi gen, thậm chí cả thực vật.

"Sẽ mất một khoảng thời gian để đề xuất này được chấp thuận”, ông Jacobs-Lorena cho biết thêm.

Bích Trâm (Sciencealert)

Tin đọc nhiều

Tế bào miễn dịch được cho là vô dụng thực ra là vũ khí chống lại HIV Lâu nay, một lớp tế bào miễn dịch tự phản ứng được khoa học...
Cách khôi phục lại các ứng dụng đã xóa trên Android Chỉ với vài thao tác đơn giản, bạn hoàn toàn có thể phục hồi...
Tư duy kết nối là bài học đầu tiên của người khởi nghiệp đổi mới sáng tạo Hãy tư duy về kết nối bằng việc bản thân có thể giúp gì cho...
Khắc phục lỗi không thể download các tập tin trên mạng Nếu bạn gặp hiện tượng khi nhấn vào liên kết để tải về một...