Khoa học - Y dược

Thử nghiệm kỹ thuật gene trên muỗi có thể loại trừ bệnh sốt rét (16/08/2021)

Thông qua một thử nghiệm tiên tiến nhất và lớn nhất từ trước đến nay về việc sử dụng công nghệ gene để chống lại bệnh sốt rét, các nhà khoa học đã thành công trong việc xóa sổ quần thể muỗi truyền bệnh sốt rét bằng cách sử dụng một dạng kĩ thuật gene cơ bản khiến muỗi cái vô sinh.

Ngoài việc mang lại hi vọng mới trong cuộc chiến chống lại một trong những căn bệnh gây chết người nhiều nhất thế giới, nghiên cứu này còn đặt nền tảng cho những thử nghiệm về kĩ thuật phát động gene (gene-drive - một kĩ thuật cho phép cố tình kế thừa một gene đặc biệt nào đó qua nhiều nhiều thế hệ để làm thay đổi tính chất của toàn bộ quần thể), có thể tạo ra loại “muỗi tự diệt vong” để thả vào tự nhiên trong vòng 10 năm tới. TS. Drew Hammond ở Đại học Hoàng gia London, người dẫn dắt nghiên cứu cho biết: “Phát động gene là một kĩ thuật tự duy trì và hoạt động nhanh chóng. Nó có thể kết hợp cùng với những công cụ hiện có [để tránh bệnh sốt rét] như mắc màn ngủ, dùng thuốc diệt côn trùng và tiêm vaccine. Đây có thể là nhân tố làm thay đổi cuộc chơi trong việc loại bỏ bệnh sốt rét”.

Mặc dù bệnh sốt rét đã giảm trong những thập kỷ gần đây, vẫn có 229 triệu ca mắc bệnh vào năm 2019 và 409.000 trường hợp tử vong.

Nghiên cứu bỏ qua chọn lọc tự nhiên bằng cách bổ sung một bản hướng dẫn di truyền vào cơ thể để nhanh chóng lan rộng và truyền lại một đặc tính cụ thể (trong trường hợp này là vô sinh) cho cả quần thể với tốc độ nhanh hơn nhiều so với chọn giống thông thường. Ý tưởng này được khởi xướng lần đầu tiên vào năm 2003 nhưng gặp phải rào cản khi các nhà khoa học phát hiện ra các gene phát động trên muỗi sẽ biến mất sau nhiều thế hệ do chúng tạo ra đột biến để ngăn chặn sự lan rộng của gene. Thay vì bỏ cuộc, Hammond và các cộng sự bắt đầu tìm kiếm một vị trí phù hợp hơn để gài gene phát động.

Một số vùng trên DNA được bảo tồn rất cao, do vậy nếu chọn đặt ở một trong những khu vực này, gene phát động có thể tồn tại lâu hơn. Các nhà khoa học đã chọn doublesex, một gene xác định giới tính quan trọng - chúng giống hệt nhau trên từng cá thể muỗi Anopheles gambiae, tác nhân chính lan truyền bệnh sốt rét ở vùng Hạ Sahara. Những con muỗi cái mang gene phát động này không có khả năng sinh nở.

Năm 2018, nhóm nghiên cứu của Hammond đã sử dụng gene phát động doublesex để phá hủy một quần thể khoảng 600 con muỗi A. gambiae nuôi trong một chiếc lồng nhỏ. Kết quả là trong vòng từ 7 đến 11 thế hệ, không có muỗi con nào được sinh ra.

Trong cùng năm, Hiệp hội nghiên cứu bệnh sốt rét Target, bao gồm nhóm nghiên cứu ở Đại học Hoàng gia London đã tiến hành các thử nghiệm thực địa tại Burkina Faso. Họ đã thả muỗi đực vô sinh đã biến đổi gene vào tự nhiên, để kiểm tra xem chúng có thể sống sót hay không và tiếp tục theo dõi.

Kết quả nghiên cứu của TS. Drew Hammond và cộng sự được công bố trên tạp chí Nature Communications là một bước đệm nữa để hướng tới mục tiêu này. Họ đã kiểm tra xem liệu gene phát động tương tự mà họ thử nghiệm vào năm 2018 có lan rộng và làm giảm số lượng muỗi trong điều kiện thực tế hay không. WHO đã đánh dấu đây là bước quan trọng trước khi thử nghiệm kĩ thuật phát động gene trong thực tế.

Các nhà khoa học đã thả một ít muỗi biến đổi gene vào các lồng lớn ở trong nhà, chứa hàng trăm con muỗi hoang dã ở các độ tuổi khác nhau ở một cơ sở nghiên cứu gần Siena, miền Trung nước Ý. Các lồng được thiết kế nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho muỗi thực hiện các hành vi giao phối, nghỉ ngơi, kiếm ăn và đẻ trứng phức tạp mà trong lồng nhỏ không thể thực hiện được.

Họ đã theo dõi tốc độ lây lan của gene phát động, mức tác động đến khả năng sinh sản của muỗi cái và sự suy giảm của quần thể muỗi. Tuy nhiên, cần phải kiểm tra gene phát động toàn diện hơn và đánh giá rủi ro môi trường trước khi tiến hành các thử nghiệm lớn hơn trên thực địa, dự kiến bắt đầu trong vòng vài năm tới.

Nguồn: Thanh An/tiasang.com.vn

Ngày cập nhật: 11/8/2021

https://tiasang.com.vn/-doi-moi-sang-tao/Thu-nghiem-ky-thuat-gene-tren-muoi-co-the-loai-tru-benh-sot-ret-28380