Thả 200 triệu con muỗi thí nghiệm vào tự nhiên, Trung Quốc quét sạch muỗi vằn trên 2 hòn đảo

Aedes albopictus, còn gọi là muỗi vằn hoặc muỗi hổ Châu Á, là một trong những loài côn trùng mang bệnh truyền nhiễm nguy hiểm nhất hành tinh. Nó có thể lây truyền Zika, sốt xuất huyết và sốt chikungunya... ảnh hưởng đến hàng triệu người mỗi năm trên toàn thế giới.

Loài côn trùng này cũng nổi tiếng là khó kiểm soát. Chỉ trong vòng 40 năm qua, nó đã lây lan từ góc nhà Đông Nam Á ra khắp các lục địa khác trên Trái Đất, chỉ ngoại trừ Nam Cực.

Để đối phó với những căn bệnh mà muỗi hổ Châu Á gây ra, con người hiện chỉ có trong tay một số vắc-xin và thuốc điều trị mang lại hiệu quả hạn chế. Tác động của những con muỗi bé nhỏ này tới sức khỏe cộng đồng thực sự không hề tương xứng với kích thước của chúng chút nào.

Câu hỏi là làm thế nào để ngăn chặn được những con muỗi này lại?

Aedes albopictus, còn gọi là muỗi vằn hoặc muỗi hổ Châu Á

Hi vọng đang mở ra, sau khi một nhóm các nhà khoa học Trung Quốc đã gần như quét sạch được những con Aedes albopictus ra khỏi 2 hòn đảo ở thành phố Quảng Châu. Đó là hai hòn đảo trên sông, và sau khi kết hợp hai phương pháp hiện có được gọi là đàn áp và thay thế dân số, họ đã giảm được 94% dân số muỗi vằn sinh sống trên hai hòn đảo này.

Đã có những giai đoạn, không có một quả trứng muỗi nào được tìm thấy tại đó trong suốt 13 tuần. Kết quả này rất đáng chú ý, nhà sinh thái học Peter Armbruster đến từ Đại học Georgetown nhận xét. Các nhà khoa học Trung Quốc đã chứng minh "tiềm năng của một công cụ mới mạnh mẽ, trong cuộc chiến chống lại bệnh truyền nhiễm lây lan do muỗi", ông nói.

Phương pháp tiếp cận hai hướng bao gồm một liều phóng xạ để làm vô sinh những con muỗi trưởng thành, và một chủng vi khuẩn từ chi Wolbachia giết chết những quả trứng. Cùng với nhau, khi hai phương pháp này được áp dụng đồng thời với quần thể muỗi được nuôi trong phòng thí nghiệm, chúng đã hoạt động hiệu quả hơn nhiều so với từng phương pháp riêng lẻ.

Thả 200 triệu con muỗi vằn chiếu xạ vào tự nhiên, Trung Quốc quét sạch muỗi trên 2 hòn đảo ở Quảng Châu

Các kỹ thuật dựa trên bức xạ hiện nay hoạt động bằng cách thả những côn trùng đực vô sinh vào môi trường để chúng giao phối với con cái. Bởi những con muỗi cái chỉ giao phối một lần trong đời, chúng đã không thể sinh ra thế hệ muỗi tiếp theo. Kích thước quần thể muỗi từ đó sẽ suy giảm.

Vấn đề là khi chúng ta chiếu xạ để tạo ra được những con muỗi đực vô sinh, chúng lại có sức khỏe kém đi, dễ tử vong và có sức cạnh tranh tình dục yếu hơn những con muỗi đực ngoài tự nhiên.

Lây nhiễm những con muỗi đực bằng vi khuẩn sẽ giải quyết được một phần nhược điểm. Khi những con muỗi đực nhiễm những chủng vi khuẩn đặc biệt, nó cũng có thể khiến con muỗi cái giao phối của nó đẻ ra những quả trứng không nở. Những con muỗi đực này vẫn hoàn toàn khỏe mạnh và có sức cạnh tranh với muỗi đực tự nhiên.

Thế nhưng, bản thân phương pháp này lại có một nhược điểm trớ trêu. Nếu cả muỗi đực và muỗi cái đều nhiễm vi khuẩn, chúng lại vẫn có thể đẻ ra những quả trứng khỏe mạnh.

Nếu cả muỗi đực và muỗi cái đều nhiễm vi khuẩn, chúng lại vẫn có thể đẻ ra những quả trứng khỏe mạnh.

Như bạn có thể tưởng tượng, việc bắt riêng những con muỗi đực ra khỏi một hằng hà sa số những con muỗi để lây nhiễm chúng là một công việc rất khó khăn. Ngay cả khi các nhà khoa học đã nỗ lực hết sức, họ vẫn có 0,3% cơ hội thả những con muỗi cái nhiễm Wolbachia ra ngoài môi trường. Con số nhỏ bé này vẫn có thể phá hỏng toàn bộ nhiệm vụ.

Vậy giải pháp kết hợp là gì? Ban đầu, các nhà khoa học sẽ nhiễm vi khuẩn Wolbachia vào một quần thể muỗi trong phòng thí nghiệm. Sau đó, họ chiếu phóng xạ liều thấp vào chúng. Liều phóng xạ này sẽ làm vô sinh toàn bộ muỗi cái, trong khi đó vẫn để lại khả năng giao phối cho những con đực.

Bằng cách loại bỏ công đoạn phân chia giới tính, các nhà khoa học Trung Quốc đã có thể sản xuất ra một lượng muỗi khổng lồ trong phòng thí nghiệm. Tới hai trăm triệu con muỗi đã được thả vào tự nhiên để phục vụ mục đích của họ ở Quảng Châu – thành phố có tỷ lệ sốt xuất huyết cao nhất Trung Quốc.

Tác giả nghiên cứu - Giáo sư di truyền học Ziyong Xi đến từ Đại học Michigan Hoa Kỳ

Kết quả thực tế rất đáng chú ý. Trong vòng 2 năm, tỷ lệ người dân địa phương bị muỗi đốt giảm tới 97%. Mỗi năm, tỷ lệ muỗi cái trưởng thành hoang dã bị bắt trong các bẫy muỗi ở đây giảm mạnh từ 83-94%. Có giai đoạn tối đa lên tới 6 tuần, các nhà khoa học không phát hiện một con muỗi cái nào cả.

Các tác giả nghiên cứu cho biết một số lượng muỗi rất ít còn xuất hiện trên hai hòn đảo này có thể là những con muỗi di cư vào từ bên ngoài khu vực thử nghiệm. Vậy nếu nhân rộng và áp dụng phương pháp này, họ có thể giải quyết vấn đề triệt để, tạo ra những khu vực không có muỗi vằn Châu Á, cũng như các bệnh truyền nhiễm mà chúng mang theo trên mình.

Giáo sư di truyền học Ziyong Xi đến từ Đại học Michigan Hoa Kỳ cho biết phương pháp tiêu diệt muỗi này hoàn toàn thân thiện với môi trường. Nó cũng có chi phí rẻ hơn và tỏ ra hiệu quả hơn các phương pháp khác, tiêu tốn chỉ 108 USD cho mỗi héc ta.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Nature.

Tham khảo Sciencealert, Nature