Chuyển giới cho muỗi để chống virus Zika

Thủ phạm phát tán virus Zika gây bệnh đầu nhỏ là loài muỗi vằn aedes aegypti - phân bố khắp từ vùng Thái Bình Dương đến khu vực Mỹ Latinh, Việt Nam cũng không nằm ngoài vùng ảnh hưởng. Trước nguy cơ bệnh dịch, Thượng viện Anh khuyến nghị đầu tư nghiên cứu các giải pháp biến đổi gene. Tổ chức Y tế thế giới cũng vừa kêu gọi sử dụng đồng thời cả cách tiếp cận cũ và mới để kiểm soát muỗi truyền bệnh.

Ngay sau đó, hai nhà côn trùng học Mỹ là Zach Adelman và Zhijan Tu đăng tải một bài báo khoa học nhan đề “Các xu hướng trong ngành ký sinh trùng”, đề xuất sử dụng công nghệ chuyển gene CRISPR/Cas9. Theo họ, kỹ thuật này có thể làm giảm, thậm chí ngăn chặn sự lây nhiễm virus Zika qua muỗi. Bệnh dịch sẽ được kiểm soát bằng cách biến đổi gene để chuyển giới cho muỗi. Khi đó, muỗi cái hút máu người sẽ trở thành côn trùng ăn mật hoa và hoàn toàn vô hại.

Zach Adelman và Zhijan Tu cũng từng công bố phát hiện về một nhân tố quyết định giới tính đực ở muỗi trong năm 2015. Nếu gene này có trong phôi cá thể cái, bộ phận sinh dục đực sẽ phát triển ở chúng. Phát hiện này dẫn đến khả năng sử dụng CRISPR/Cas9 - công nghệ chuyển gene đình đám hiện nay - để chuyển gene và biến đổi giới tính cho muỗi, vì muỗi đực không hút máu người. Đây sẽ là giải pháp mới để kiểm soát sự truyền bệnh.

“Chúng ta đang ở thời điểm bước ngoặt trong việc tìm hiểu các cơ chế quyết định phát sinh giới tính đực (điều tốt cho con người) và cái (đối tượng gây nguy hại), cũng như các khả năng điều chỉnh giới tính quần thể muỗi tự nhiên bằng công cụ biến đổi gene” - nhà côn trùng học Zach Adelman cho biết.

Giáo sư Zhijan Tu cũng khẳng định: “Phát hiện này đặt nền tảng cho các nghiên cứu trong tương lai sử dụng hệ thống CRISPR/Cas9 để chuyển các gene quyết định giới tính đực như nix vào quần thể muỗi, qua đó biến cá thể cái thành con đực hoặc đơn giản là loại bỏ các cá thể cái. Phương án nào cũng dẫn đến kết quả giảm quần thể muỗi”.

Mỗi năm có hàng trăm nghìn người chết vì sốt rét - căn bệnh lan truyền do muỗi cái anopheles. Các nạn nhân sống chủ yếu ở vùng Cận Sahara, đa số là trẻ em dưới 5 tuổi.

So với ký sinh trùng sốt rét, virus Zika có vẻ ôn hòa hơn. Nhưng nếu phụ nữ mang thai nhiễm virus này, thai nhi có thể bị thoái hóa hoặc dị dạng ở não, hay mắc bệnh đầu nhỏ. Virus này còn gây hội chứng tự miễn dịch Guillain-Barré - khiến hệ miễn dịch tự tấn công dây thần kinh ngoại biên của người bệnh.

Trong lịch sử phòng, chống côn trùng truyền bệnh, các nhà khoa học và chuyên gia y tế công cộng đã không ít lần chọn giải pháp sử dụng quần thể muỗi bất thụ (không thể sinh sản hữu tính). Các cá thể đã bị xử lý làm mất khả năng sinh sản khi được giải phóng vào môi trường sẽ chỉ sinh ra loại bọ gậy không có khả năng phát triển thành muỗi trưởng thành. Trên lý thuyết, biện pháp này có thể làm giảm 90% số quần thể muỗi truyền bệnh.

Cũng liên quan đến việc phòng, chống sốt rét, đã có nhóm nghiên cứu đề xuất sử dụng công nghệ gene để tạo ra một thế hệ muỗi sốt rét mới - không còn khả năng làm vật chủ mang ký sinh trùng gây bệnh. Điều này rất có ý nghĩa trong bối cảnh cứ mỗi phút lại có một trẻ em châu Phi chết vì sốt rét.

Về lý thuyết, giải pháp “phẫu thuật chuyển giới” của Zach Adelman và Zhijan Tu có thể kiểm soát không chỉ virus Zika mà còn cả các bệnh lây qua muỗi khác như sốt rét, sốt xuất huyết, sốt vàng da, chikungunya… Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng phải mất rất nhiều thời gian nữa kỹ thuật này mới có thể được ứng dụng trên thực tế.

Công nghệ chuyển gene là một ý tưởng mới, hiện vẫn chưa được thử nghiệm đầy đủ. Kỹ thuật CRISPR/Cas9 vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu và còn là một chủ đề gây tranh cãi. Để giải pháp của Zach Adelman và Zhijan Tu đi vào thực tế, trước tiên các nhà khoa học cần tìm hiểu cơ chế kiểm soát giới tính bằng gene nix ở muỗi. Việc ứng dụng công cụ này để “phẫu thuật chuyển giới” cho muỗi vẫn còn nằm ở tương lai xa.

Mặt khác, theo các nhà khoa học, giải pháp này chỉ có thể áp dụng với điều kiện tồn tại hành lang pháp lý đủ mạnh để kiểm soát và có sự hậu thuẫn của công chúng. “Sự cộng tác với các chính phủ nhằm hậu thuẫn giải pháp này, quan hệ hợp tác nghiên cứu tại chỗ và sự sẵn sàng của công chúng sẽ là những yếu tố không thể thiếu để có thể lập nên các khu vực thử nghiệm tại hiện trường - nơi chịu hậu quả nặng nề nhất của các căn bệnh lan truyền qua loài muỗi” - Zach và Zhijan chia sẻ.