Cuối tháng 9/2014, tại Brazil, người ta đã thả muỗi “thân thiện”mang khuẩn Wolbachia vào môi trường để tìm và diệt virut sốt xuất huyết, chính xác hơn là ức chế sự phát triển của virut Dengue, thủ phạm gây bệnh sốt xuất huyết nguy hiểm đang có nguy cơ bùng phát ở nhiều nơi trên thế giới.
Muỗi vằn Aedes aegypti, thủ phạm gây bệnh sốt xuất huyết.
Brazil là nước thứ 4 sử dụng khuẩn thân thiện để trị sốt xuất huyết
Các nhà khoa học ở Rio de Janeiro đã chính thức thả hàng nghìn con muỗi được nhiễm khuẩn Wolbachia vào môi trường tự nhiên. Như vậy, Brazil là nước thứ 4 sử dụng khuẩn thân thiện để trị sốt xuất huyết, sau Australia, Việt Nam và Indonesia. Theo các chuyên gia ở Viện Fiocruz, nơi trực tiếp thực hiện dự án này, kể từ năm 2012, Brazil đã có 4 địa điểm được đưa vào thí nghiệm. Những con muỗi được thả vào môi trường mang theo vi khuẩn nội bào Wolbachia, có tác dụng truyền sang cho loài muỗi làm cho chúng nhanh chóng bị vô sinh, tuyệt chủng nhưng khuẩn này lại không truyền sang cho con người. Theo kế hoạch, hàng chục nghìn con muỗi sẽ được thả vào môi trường trong thử nghiệm kéo dài 4 tháng liên tục, trong đó Tubiacanga ở miền Bắc Rio là địa điểm thí nghiệm đầu tiên. Ý tưởng dùng muỗi nhiễm khuẩn Wolbachia để loại trừ bệnh sốt xuất huyết được quan tâm từ những năm 20 của thế kỷ trước. Theo đó, các nhà khoa học Australia đã kiểm nghiệm và phát hiện thấy khuẩn Wolbachia không hề lây sang người nhưng lại gây nhiễm độc quần thể muỗi vằn Aedes aegypti, sau đó truyền sang cho đồng loại, tiếp tục gia tăng sự ức chế tự nhiên của virut Dengue hay còn gọi là virut gây sốt xuất huyết. Năm 2011, Australia đã chính thức thử hàng nghìn con muỗi nhiễm khuẩn Wolbachia tại hai thị trấn nhỏ ở bang Queensland, kết quả hết sức khả quan. Hầu hết những con muỗi được cấy khuẩn Wolbachia đã làm được chức năng khiến loài muỗi gây bệnh yếu không thể đẻ trứng được. Nói cách khác, khuẩn Wolbachia tạo ra rất nhiều thay đổi trong biểu hệ gen của vật chủ, thay đổi quá trình mythyl hóa trung hòa bằng microRNA và làm biến đổi thông tin di truyền trong tế bào cơ thể muỗi nhưng lại không gây hại cho côn trùng, trừ việc gây suy giảm khả năng sinh sản. Tại Việt Nam, năm 2013, đã có dự án thả 200.000 con lăng quăng trên đảo Trí Nguyên, Khánh Hòa nhằm thay thế quần thể loài muỗi vằn Aedes aegypti.
Ngoài virut sốt xuất huyết, khuẩn Wolbachia còn ức chế nhiều loại virut gây bệnh khác như virut West Nile, ký sinh trùng sốt rét nên hữu ích cho cuộc chiến phòng chống một số bệnh nan y do virut gây ra, đặc biệt là kiểm soát bệnh sốt xuất huyết và sốt rét.
“Khuẩn thân thiện” Wolbachia được sử dụng như thế nào?
Sở dĩ được gọi là thân thiện vì khuẩn Wolbachia (tên đầy đủ là Wolbachia pipientis) có thể giúp con người kiểm soát một số chứng bệnh nan y trong khi chưa có thuốc đặc trị cũng như chưa có vaccin phòng bệnh. Wolbachia là khuẩn nội bào tồn tại tự nhiên ở hơn 70% loài côn trùng trên trái đất như bướm, bọ rầy, kiến, nhện... Khuẩn Wolbachia có thể ức chế khả năng phát triển của virut Dengue gây bệnh sốt xuất huyết trong cơ thể muỗi vằn Aedes aegypti. Wolbachia lần đầu tiên được hai nhà khoa học Marshall Hertig và S. Burt Wolbach tìm thấy năm 1924 trong loài muỗi Culex Pipiens, về sau được gọi là muỗi Wolbachia, nhưng mãi đến năm 1971, khoa học mới phát hiện thấy trứng muỗi vằn bị tiêu diệt bởi một tế bào không tương thích có trong tinh trùng của muỗi đực đã bị nhiễm khuẩn Wolbachia và từ đây nó được khoa học quan tâm. Không chỉ gây nhiễm tế bào, Wolbachia còn gây nhiễm nhiều bộ phận quan trọng khác của vật chủ, kể cả buồng trứng và truyền sang cho “hậu duệ” con cháu làm thay đổi khả năng sinh sản và lâu dài làm triệt tiêu, cắt đứt một mắt xích lan truyền bệnh. Wolbachia có thể tạo ra 4 cách diệt trừ vật chủ, gồm đoạn ấu trùng, làm giảm tỷ lệ sinh sôi của muỗi, gây vô sinh ở muỗi cái, tạo ra quá trình lây nhiễm sang những con cái khác mà không cần tới con đực và cuối cùng tạo ra sự không tương thích tế bào, gây bất lực ở muỗi đực, có nghĩa con đực không còn khả năng tạo ra nòi giống hay còn gọi là loài muỗi vô sinh và đây chính là tiêu chí quan trọng trong cuộc chiến chống sốt xuất huyết và sốt rét của nhân loại.
Trong nghiên cứu, nhóm chuyên gia ở UOQ đã tập trung vào một loại microRNA có ký hiệu aae-miR-2940 chỉ có ở muỗi nhiễm Wolbachia. Khi microRNA này bị ức chế, lượng Wolbachia trong muỗi giảm và cuối cùng microRNA làm nhân đôi tác dụng của khuẩn Wolbachia. Gen không hoạt hóa là một methyltransferase liên quan tới quá trình metyl hóa và điều tiết hệ gen ở muỗi. Wolbachia làm bất hoạt gen này và cuối cùng làm cho virut sốt xuất huyết không thể phát triển được nên giảm bệnh. Đây chính là một trong 4 cơ chế quan trọng trong việc sử dụng “khuẩn thân thiện” chế ngự dịch sốt xuất hiện bùng phát. Đặc biệt, các chủng khuẩn Wolbachia như wAllbB và wMelpop ở muỗi Aedes aegypti và chủng wMel ở muỗi Aedes albopictus phát huy tác dụng cao nhất bởi các chủng khuẩn này tạo ra phản ứng ôxy hoạt hóa (ROS) kích hoạt đường đi của cụm gen Toll, gây kích hoạt các peptide kháng khuẩn defensins và cecropins, làm ức chế sự tăng sinh của virut Dengue. Ngoài ra, muỗi nhiễm khuẩn Wolbachia còn có tác dụng tăng sức đề kháng chống sốt rét của muỗi như ở loài muỗi Anopheles stephensi, nhất là chủng khuẩn wAlbB, vì vậy, muỗi thân thiện không chỉ tốt cho bệnh sốt xuất huyết mà còn tốt cả cho mục đích tiêu tầm soát bệnh sốt rét.
Khắc Nam
(Theo WP/ DailyMail, 9/2014)