Nhóm nghiên cứu tại trường Hoàng gia London đã loại bỏ quần thể muỗi vằn Anopheles gambiae chứa vector truyền bệnh sốt rét bị nhốt trong lồng chỉ trong 7-11 thế hệ. Đây là lần đầu tiên các thí nghiệm ngăn chặn được hoàn toàn khả năng sinh sản của một sinh vật phức tạp trong phòng thí nghiệm bằng phương pháp thiết kế phân tử.
Kỹ thuật này được gọi là ổ gen, được sử dụng để nhằm vào mục tiêu chọn lọc là loài muỗi vằn An. Gambiae lan truyền bệnh sốt rét ở châu Phi cận Sahara. Trên thế giới có khoảng 3.500 loài muỗi, trong đó chỉ có 40 loài mang bệnh sốt rét. Hy vọng, muỗi mang ổ gen sẽ được giải phóng trong tương lai để lan truyền hiện tượng vô sinh ở muỗi cái trong các quần thể muỗi mang bệnh sốt rét tại địa phương và khiến chúng bị suy giảm.
Năm 2016, có khoảng 216 triệu ca sốt rét và ước tính có 445.000 người tử vong trên toàn thế giới, phần lớn là trẻ dưới 5 tuổi.
- Andrea Crisanti, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết: “Năm 2016 là năm đầu tiên trong hơn hai thập kỷ qua, số ca sốt rét hàng năm không giảm bất chấp những nỗ lực và đầu tư lớn, cho thấy chúng ta cần nhiều công cụ đấu tranh hơn nữa“.
Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Biotechnology, cho thấy ổ gen đầu tiên có thể loại bỏ hoàn toàn quần thể muỗi, khắc phục các vấn đề về khả năng đề kháng trước đây.
- Crisanti cho rằng: “Sẽ vẫn cần ít nhất 5-10 năm trước khi chúng tôi xem xét thử nghiệm bất cứ loại muỗi nào với ổ gen trong tự nhiên, nhưng bây giờ chúng tôi có một số bằng chứng đáng khích lệ rằng chúng ta đang đi đúng hướng. Giải pháp về ổ gen trong tương lai có thể xóa bỏ căn bệnh sốt rét bằng cách khắc phục các rào cản tồn tại ở các nước nghèo tài nguyên“.
Nhóm nghiên cứu đã nhằm vào gen doublesex của muỗi An. gambiae, trong đó xác định xem một cá thể muỗi phát triển thành con đực hay con cái. Các nhà khoa học đã đưa ra giải pháp ổ gen để thay đổi có chọn lọc một khu vực của gen doublesex quyết định sự phát triển của muỗi cái. Muỗi đực mang gen biến đổi này không có sự thay đổi và cũng không có con cái nào chỉ có một bản sao của gen biến đổi. Tuy nhiên, muỗi cái có hai bản sao của gen biến đổi mang cả hai đặc tính của con đực và con cái, không cắn và không đẻ trứng. Các thí nghiệm đã chứng minh ổ gen truyền sự biến đổi di truyền gần như mọi thời điểm. Sau tám thế hệ không có con cái nào sinh sản và quần thể muỗi bị suy giảm do thiếu muỗi con.
Những nỗ lực trước đây để phát triển ổ gen nhằm ức chế quần thể muỗi, đã vấp phải hiện tượng “kháng lại”, nơi các gene mục tiêu phát triển đột biến cho phép gen thực hiện chức năng, nhưng điều đó chống lại ổ gen. Những thay đổi này sau đó sẽ được truyền lại cho muỗi con, ngăn chặn sự phát triển của ổ gen.
Một trong những lý do gen doublesex được lựa chọn làm mục tiêu của ổ gen là vì nó được cho là không chịu bất kỳ đột biến nào, khắc phục hiện tượng kháng lại tiềm ẩn này. Thật vậy, trong nghiên cứu không có bản sao đột biến chức năng của gen doublesex phát sinh và lây lan trong quần thể muỗi.
Dù đây là lần đầu tiên hiện tượng kháng lại được khắc phục, nhưng nhóm nghiên cứu cho rằng cần có các thí nghiệm bổ sung để nghiên cứu tính hiệu quả và độ ổn định của gen trong môi trường phòng thí nghiệm hạn chế mô phỏng môi trường nhiệt đới. Điều này liên quan đến việc thử nghiệm công nghệ trên các quần thể muỗi lớn bị giới hạn trong các môi trường thực tế, nơi cạnh tranh về thực phẩm và các yếu tố sinh thái khác có thể thay đổi số phận của ổ gen.
Nghiên cứu gần đây tại trường Hoàng gia London cho thấy việc loại bỏ muỗi vằn An. gambiaepopulations trong các khu vực cục bộ, không ảnh hưởng đến hệ sinh thái địa phương.
N.T.T (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2018/09/180924115933.htm,