Muỗi sốt xuất huyết có thể được thuần hóa bởi một loại vi khuẩn thông thường

0
57
Mailson Pignata / Getty
Mailson Pignata / Getty

Adi Utarini bị sốt xuất huyết lần đầu tiên vào năm 1986, khi cô vẫn còn là một sinh viên y khoa. Trong vòng vài giờ, cô ấy đã tăng nhiệt độ lên tới 104 độ F và không thể đứng dậy được vì đầu gối của cô ấy đang bị rung rất nặng. Trong vài ngày, cô ấy đã phải ở trong bệnh viện.

Kinh nghiệm đó phổ biến ở thành phố Yogyakarta, Indonesia, quê hương của Utarini: Đây là một trong những nơi có tỷ lệ mắc bệnh sốt xuất huyết cao nhất cả nước, nơi có tỷ lệ mắc bệnh sốt xuất huyết cao nhất trên thế giới. Utarini, hiện là giáo sư y tế công cộng tại Đại học Gadjah Mada, nói: “Ở đây, khi bạn hỏi mọi người liệu họ có biết ai đó bị sốt xuất huyết hay không, họ luôn có thể kể tên một người nào đó.”

Nhờ công việc của cô ấy, điều đó có thể sớm thay đổi. Sốt xuất huyết gây ra bởi một loại vi rút lây nhiễm cho khoảng 390 triệu người mỗi năm và giết chết khoảng 25.000 người. Tổ chức Y tế Thế giới đã mô tả nó là một trong 10 mối đe dọa hàng đầu đối với sức khỏe toàn cầu. Nó lây lan qua vết đốt của muỗi, đặc biệt là loài Aedes aegypti.

Utarini và các đồng nghiệp của cô đã dành cả thập kỷ qua để biến những con côn trùng này trở nên ít gây hại nhất có thể. Họ đã nạp vào muỗi một loại vi khuẩn có tên là Wolbachia, vi khuẩn này ngăn chúng bị nhiễm vi rút sốt xuất huyết. Wolbachia lây lan rất nhanh: Nếu một số lượng nhỏ muỗi mang mầm bệnh được thả vào khu vực lân cận, hầu như tất cả các côn trùng địa phương sẽ sạch bệnh sốt xuất huyết trong vòng vài tháng. Giống như thể nhóm của Utarini đã tiêm vắc xin phòng bệnh cho một vài cá thể, và ngay sau đó cả đàn đã được miễn dịch.

Chương trình Muỗi Thế giới (WMP), một tổ chức phi lợi nhuận đi tiên phong trong kỹ thuật này, đã tiến hành các nghiên cứu thí điểm nhỏ ở Úc cho thấy nó có thể hoạt động. Utarini, người đồng lãnh đạo WMP Yogyakarta, hiện đã cho thấy chắc chắn rằng nó làm được.

Nhóm của cô đã thả muỗi mang vi khuẩn Wolbachia ở các vùng của Yogyakarta như một phần của thử nghiệm đối chứng ngẫu nhiên. Các kết quả được công bố vào năm ngoái và hiện đã được công bố, cho thấy Wolbachia nhanh chóng lây lan trong các loài muỗi địa phương, và làm giảm 77% tỷ lệ mắc bệnh sốt xuất huyết. “Điều đó cung cấp tiêu chuẩn vàng về bằng chứng rằng vi khuẩn WolbachiaOliver Brady, một chuyên gia về sốt xuất huyết tại Trường Vệ sinh và Y học Nhiệt đới London, người không tham gia vào nghiên cứu cho biết. “Nó có tiềm năng cách mạng hóa việc kiểm soát muỗi.”

Thử nghiệm đã được triển khai như thế nào?!

Kết quả của thử nghiệm đáng khích lệ đến nỗi các nhà nghiên cứu đã thả muỗi mang vi khuẩn Wolbachia ra khắp trung tâm Yogyakarta – một khu vực rộng 32 km vuông, nơi sinh sống của hơn 400.000 người. Katherine Anders của WMP nói với tôi rằng hiện họ đang mở rộng ra các tỉnh xung quanh dày đặc nhất, nhằm mục đích bảo vệ 4 triệu người vào cuối năm 2022. Nếu thành công, họ sẽ có thể ngăn chặn hơn 10.000 ca nhiễm sốt xuất huyết mỗi năm, Katherine Anders của WMP nói với tôi. Và nhóm nghiên cứu đủ lạc quan rằng họ dám nghĩ đến một mục tiêu thậm chí còn lớn hơn: loại trừ hoàn toàn bệnh sốt xuất huyết khỏi thành phố.

Ảnh: FB YOGYAKARTA
Ảnh: FB YOGYAKARTA

Natalie Dean, một nhà thống kê tại Đại học Florida, nói với tôi: “Sốt xuất huyết là một loại vi-rút đặc biệt thách thức. Nó có bốn phiên bản riêng biệt, hay còn gọi là “kiểu huyết thanh”. Những người phục hồi từ một loại huyết thanh vẫn có thể bị nhiễm bởi ba loại khác; nếu điều đó xảy ra, chúng có nhiều khả năng phát triển các triệu chứng nghiêm trọng và có khả năng gây tử vong. Vì lý do đó, vắc xin phòng bệnh sốt xuất huyết duy nhất hiện có cũng làm tăng nguy cơ mắc bệnh sốt xuất huyết nặng ở những người chưa từng bị nhiễm bệnh và chỉ được khuyến cáo cho những người đã mắc bệnh.

Sau đó là con muỗi Aedes aegypti – từng là một loài côn trùng sống trong rừng ở châu Phi cận Sahara, nơi nó hút máu nhiều loại động vật. Nhưng tại một số thời điểm, một dòng dõi đã phát triển thành một sinh vật đô thị thích thị trấn hơn rừng và con người hơn các loài động vật khác. Được mang đi khắp thế giới trên những con tàu nô lệ, Aedes aegypti đã phát triển mạnh. Hiện nó được cho là kẻ săn người hiệu quả nhất trên hành tinh, các giác quan của nó rất nhạy bén đến khí carbon dioxide trong hơi thở của chúng ta, hơi ấm của cơ thể chúng ta và mùi da của chúng ta.

Các loại virus mà nó mang theo cũng đã phát triển mạnh, bao gồm cả những virus gây bệnh Zika, chikungunya, sốt vàng da và sốt xuất huyết. (Sốt rét, căn bệnh nguy hiểm nhất do muỗi gây ra, do một loại ký sinh trùng lây lan bởi một loài muỗi khác). “Sốt xuất huyết là một trong số ít bệnh truyền nhiễm gia tăng hàng năm trong vài thập kỷ qua,” Brady nói với tôi. Aedes aegypti có thể bị ngộ độc bằng thuốc trừ sâu, nhưng nhanh chóng phát triển khả năng kháng thuốc. Nước đọng nơi nó sinh sản có thể được loại bỏ, nhưng muỗi luôn quay trở lại. Thế giới cần một cái gì đó mới.

Vi khuẩn Wolbachia

Wolbachia lần đầu tiên được phát hiện vào năm 1924, ở một loài muỗi khác. Lúc đầu, nó có vẻ không đáng kể đến nỗi các nhà khoa học đã bỏ qua nó trong nhiều thập kỷ. Nhưng bắt đầu từ những năm 1980, họ nhận ra rằng nó có một sở trường truyền bá khác thường. Nó lây truyền chủ yếu từ các bà mẹ côn trùng sang con cái của họ, và nó sử dụng nhiều thủ thuật để đảm bảo rằng những cá thể bị nhiễm bệnh sinh sản tốt hơn những cá thể không bị nhiễm bệnh. Cho đến nay, nó tồn tại trong ít nhất 40% tất cả các loài côn trùng, khiến nó trở thành một trong những vi khuẩn thành công nhất trên hành tinh.

Hình ảnh phóng đại cao của tế bào Aedes aegypti mang Wolbachia (xanh lá cây). Ảnh forbes.com
Hình ảnh phóng đại cao của tế bào Aedes aegypti mang Wolbachia (xanh lá cây). Ảnh forbes.com

Nhưng Aedes aegypti không phải là một trong những vật chủ tự nhiên của Wolbachia. Scott O’Neill, người sáng lập WMP, đã dành nhiều thập kỷ để cố gắng làm cho cái sau lây nhiễm cho cái trước một cách ổn định, và nhóm của ông cuối cùng đã thành công vào năm 2006. Năm năm sau, nó đã thả 300.000 con muỗi đặc biệt của mình vào hai vùng ngoại ô của Cairns, Australia. Trong vòng bốn tháng, 80 đến 90 phần trăm số muỗi địa phương chứa đầy Wolbachia. Các ca sốt xuất huyết đã giảm, nhưng khó có thể nói đó là do muỗi hay do một số yếu tố khác. Để chứng minh rằng Wolbachia thực sự có thể gây ra bệnh sốt xuất huyết, nhóm nghiên cứu cần thiết lập một thử nghiệm ngẫu nhiên có đối chứng. Nó đã làm như vậy ở Yogyakarta.

Đầu tiên, chi hội Indonesia của WMP đã dành nhiều năm để nhận được sự tin tưởng của công chúng. Cách tiếp cận Wolbachia là không chính thống, và liên quan đến việc thả muỗi sống vào sân sau của người dân. Ngoài việc thiết lập các cuộc họp cộng đồng và đường dây nóng WhatsApp, “chúng tôi đã mở phòng thí nghiệm côn trùng học của mình để mọi người tự xem công nghệ này,” Utarini nói với tôi. Vào thời điểm các nhà nghiên cứu bắt đầu thử nghiệm vào năm 2017, các cuộc khảo sát của họ cho thấy nỗ lực này đã nhận được sự ủng hộ từ 88% công chúng. Nhóm nghiên cứu đã chia một phần lớn thành phố thành 24 khu vực và thả muỗi nhiễm vi khuẩn Wolbachia cho một nửa trong số đó. Gần 10.000 tình nguyện viên đã giúp phân phát các thùng chứa đầy trứng cho các sân sau địa phương. Trong vòng một năm, khoảng 95% người Aedesmuỗi ở 12 khu vực thả muỗi đã chứa vi khuẩn Wolbachia.

Từ tháng 1 năm 2018 trở đi, đoàn đã kiểm tra những người dân thành phố đến khám tại các cơ sở chăm sóc sức khỏe ban đầu bị sốt và xét nghiệm bệnh sốt xuất huyết. Điều này tiếp tục cho đến tháng 3 năm 2020, khi đại dịch khiến cuộc thử nghiệm kết thúc sớm — nhưng may mắn thay, trước khi nó có đủ người tham gia. Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng chỉ 2,3% những người bị sốt sống ở các khu vực phát hành vi khuẩn Wolbachia mắc bệnh sốt xuất huyết, so với 9,4% ở các khu vực kiểm soát. Wolbachia dường như cũng hoạt động chống lại cả bốn loại huyết thanh sốt xuất huyết, và giảm 86% số ca nhập viện do sốt xuất huyết.

Ngay cả khi đó, những con số đã đáng chú ý này có thể bị đánh giá thấp. Những con muỗi di chuyển xung quanh, mang vi khuẩn Wolbachia vào 12 vùng kiểm soát, nơi không có muỗi nào được thả. Và mọi người cũng di chuyển: Họ có thể sống trong khu vực phát hành Wolbachia nhưng bị cắn và nhiễm bệnh sốt xuất huyết ở nơi khác. Cả hai yếu tố này đều có tác dụng chống lại thử nghiệm, làm suy yếu kết quả của thử nghiệm. Rằng những kết quả đó tồn tại, chứ đừng nói đến việc chúng quá ấn tượng, thật đáng ngạc nhiên. Gonzalo Vazquez-Prokopec thuộc Đại học Emory, người nghiên cứu các bệnh do véc tơ truyền, cho biết: “Chúng tôi không có bằng chứng chắc chắn về hiệu quả của hầu hết các biện pháp can thiệp [sốt xuất huyết]. “Khi thấy xe tải phun thuốc diệt muỗi, chúng tôi không biết có bao nhiêu ca sốt xuất huyết mà ngăn chặn”.

Các vi khuẩn Wolbachia phương pháp không có một vài hạn chế. Vazquez-Prokopec nói với tôi rằng vi khuẩn này mất nhiều tháng để tự thành lập, vì vậy nó không thể được “triển khai để ngăn chặn sự bùng phát ngày hôm nay”. Như thử nghiệm Yogyakarta cho thấy, nó chỉ hoạt động khi Wolbachia đạt tỷ lệ phổ biến ít nhất 80%, điều này đòi hỏi rất nhiều công việc và sự hỗ trợ mạnh mẽ của cộng đồng. Và virus sốt xuất huyết cuối cùng có thể tiến hóa theo một cách nào đó để chống lại vi khuẩn Wolbachia. Tuy nhiên, vi khuẩn Wolbachia dường như ngăn chặn nhiễm trùng sốt xuất huyết theo nhiều cách khác nhau. Nó loại bỏ vi rút để lấy chất dinh dưỡng cần thiết để chúng sinh sản, và cũng tăng cường hệ thống miễn dịch của muỗi. Điều đó sẽ khiến vi rút khó tiếp cận Wolbachia hơn sự phong tỏa.

Phương pháp này cũng có những lợi ích khác. Nó tự khuếch đại và tự tồn tại: Nếu ban đầu thả đủ số muỗi nhiễm Wolbachia, vi khuẩn sẽ tự nhiên đến thống trị quần thể địa phương và giữ nguyên như vậy. Không giống như thuốc diệt côn trùng, Wolbachia không độc, nó không giết côn trùng có ích (hoặc thậm chí cả muỗi) và không cần phải bôi lại nên rất tiết kiệm chi phí. Một phân tích của nhóm của Brady cho thấy nó thực sự tiết kiệm tiền bằng cách ngăn ngừa nhiễm trùng.

Anders nói: “Không có lý do gì để nghĩ rằng những lợi ích sức khỏe cộng đồng mà chúng ta đang thấy ở Yogyakarta sẽ không tích lũy ở những nơi khác,” Anders nói. “Khoa học ở đó.” WMP hiện đang hoạt động tại 11 quốc gia và vùng lãnh thổ. Cho đến nay, 7 triệu người đang sống trong lớp bảo vệ của vi khuẩn Wolbachia và mục tiêu của tổ chức là sẽ bao phủ ít nhất 75 triệu người vào năm 2025 và ít nhất nửa tỷ người vào năm 2030. Những người đó sẽ không được bảo vệ chống lại bệnh sốt xuất huyết. Wolbachia dường như cũng hoạt động chống lại các bệnh khác mà Aedes aegypti mang, bao gồm cả Zika và sốt vàng da. Nó có thể biến loài muỗi này từ một trong những loài nguy hiểm nhất đối với con người thành một vết cắn khác.

Ed Yong là một nhà văn nhân viên của The Atlanti, nơi anh ấy viết về khoa học.

Các nghiên cứu cho thấy khả năng bị muỗi đốt phụ thuộc vào mùi cơ thể của bạn

Nguồn:
_https://www.theatlantic.com/science/archive/2021/06/dengue-mosquitoes-defanged/619161/

Bình luận bằng Facebook

comments