Tận dụng khả năng độc đáo của đỉa, nhà khoa học TQ "hiến kế" ngăn ngừa dịch bệnh tương tự như COVID-19

Công nghệ sinh học mới

Sử dụng công nghệ sinh học hiện đại nhất, đội ngũ của Giáo sư Douglas Yu tại Đại học East Anglia đã trích xuất ADN từ máu trong dạ dày của những con đỉa, để xác định từng cá thể đỉa đã hút máu động vật nào. Qua đó, họ có thể thống kê và cho ra đời mô hình phân bố của các loài động vật hoang dã tại Khu bảo tồn Thiên nhiên Ailao Shan ở tỉnh Vân Nam, Trung Quốc.

Phương pháp phân tích ADN tương tự cũng có thể sử dụng để xác định bằng chứng cho việc tiêu thụ hoặc mua bán trái phép động vật hoang dã tại các khu chợ, giáo sư Yu cho hay.

Đội ngũ của ông Yu đã tốn 5 năm và thu thập dữ liệu từ hơn 30.000 con đỉa. Hiện tại, họ hi vọng rằng phương pháp mới này có thể được áp dụng để đấu tranh với tình trạng bắt và vận chuyển trái phép các sinh vật hoang dã.

Động vật hoang dã thường là những "kho chứa virus" và cũng là nơi virus biến đổi nhanh chóng, tạo nên những chủng loại mang bệnh khó lường cho con người.

Virus bệnh SARS được cho là xuất phát từ dơi, trước khi chúng "nhảy" sang cầy hương và con người.

Virus bệnh HIV được cho là có nguồn gốc từ tinh tinh trước khi bệnh này xuất hiện ở người vào đầu những năm 1900. Chưa ai rõ về nguồn gốc của virus corona chủng mới (COVID-19), nhưng tê tê - 1 trong những sinh vật bị vận chuyển trái phép nhiều nhất thế giới - được cho là một phần trong chuỗi vận chuyển virus từ động vật sang người. Một số nhà khoa học đưa ra giả thuyết rằng dơi đã đưa virus sang tê tê và sau đó loài vật này đã lây virus cho con người.

Tê tê được cho là một phần trong chuỗi lây truyền virus corona từ động vật sang người. Ảnh: SCMP

Việc săn bắt, đặt bẫy và ăn thịt động vật hoang dã đã khiến con người đối diện với nguy cơ tiếp xúc nhiều hơn với các vi sinh vật, bao gồm virus.

Giáo sư Yu, trưởng đoàn điều tra tại Viện Động vật học Côn Minh ở Vân Nam, nhận xét: "Động vật hoang dã rất nguy hiểm. Nguy hiểm khi bắt, nguy hiểm khi xử lí và tiêu thụ."

Ông Yu hoạt động trong lĩnh vực sinh thái học, chuyên nghiên cứu về sự tương tác giữa các sinh vật sống và môi trường xung quanh. Ông là người tiên phong trong việc sử dụng "ADN môi trường" (eADN) trong nghiên cứu sinh thái. Theo giáo sư Yu, eADN là tập hợp của những mảnh ADN nhỏ mà mỗi loại động vật khác nhau để lại trong môi trường. Hay nói cách khác, có thể hiểu eADN là một "bát súp phân tử" của động vật.

Trong nhiều năm qua, công nghệ sinh học vẫn chưa thể tách biệt riêng rẽ ADN trong "bát súp" để xác định đó là ADN xuất phát từ sinh vật nào. Tuy nhiên, công nghệ mới nhất đã có thể xử lí nhiều phân tử ADN cùng lúc, và đây đã trở thành một công cụ đặc biệt hữu hiệu cho các nhà khoa học.

Theo đó, không cần nhìn thấy hay chạm vào động vật, người nghiên cứu vẫn có thể phát hiện sự tồn tại của chúng thông qua các mẫu đất, nước, hoặc từ phần máu trong dạ dày những con đỉa.

Việc phát hiện sinh vật nào sinh sống trong rừng là một vấn đề khó khăn. Các nhà khoa học có thể sử dụng camera, nhưng chúng thường không quan sát được những sinh vật nhỏ. Việc con người tự đi vào rừng, tìm kiếm sinh vật sống lại rất tốn công và không hiệu quả.

"Hầu hết các sinh vật đều không muốn bị phát hiện," ông Yu nói.

Dữ liệu quý từ đỉa

Trong khi đó, loài đỉa lại rất giỏi tìm kiếm động vật trong rừng và luôn "khát máu". Chúng không kén chọn - máu ếch cũng "ngon" như máu gấu. Đỉa cũng có rất nhiều trong tự nhiên. Những du khách tới rừng Vân Nam vào mùa hè thường phải gạt đỉa ra khỏi giày dép cứ mỗi vài phút một lần.

Năm 2015, đội ngũ của ông Yu đã tới khảo sát rừng Vân Nam thông qua những dữ liệu thu được từ loài đỉa.

Nằm cách Côn Minh 170km về phía nam, Khu Bảo tồn Thiên nhiên Ailao Shan có diện tích tương đương Singapore. Đây là một dải rừng rộng 6km, dài 125km bao phủ "một nửa những đỉnh núi cao nhất". Theo giáo sư Yu, nơi đây sở hữu hệ sinh thái toàn diện nhất Trung Quốc, nhưng chưa ai nghiên cứu khu vực này kĩ càng từ năm 1981".

Đỉa hút máu của hầu hết các loại sinh vật trong rừng. Ảnh minh họa: Shutterstock

Đội của ông Yu đã trích xuất ADN từ máu trong dạ dày của đỉa, sau đó áp dụng phần mềm thống kê phức tạp để so sánh các trình tự ADN với trình tự ADN động vật trong cơ sở dữ liệu đã có. Việc này tương tự như cách phần mềm nhận dạng khuôn mặt khớp hình ảnh của một khuôn mặt từ bộ dữ liệu hàng triệu người.

Dữ liệu từ đỉa có hiệu quả trong việc xác định những loài vật đang sinh sống ở Ailao Shan. Từ các mẫu máu, các nhà khoa học phát hiện ra ADN của gấu đen châu Á, nai, khỉ vằn, mèo báo, linh dương đầu bò, cũng như nhiều loài chim, ếch và cóc. Trong số này cũng có bao gồm cả động vật có nguy cơ tuyệt chủng và thường bị săn bắn.

Từ cơ sở đó, đội ngũ của ông Yu đã thiết lập mô hình phân bố của động vật tại Ailao Shan.

Kết quả gần sát với hệ sinh thái tại khu vực. "Chúng tôi tìm thấy các động vật ở đúng nơi cần tìm," ông Yu nói. Dữ liệu cũng khớp với các ghi chép trước đó về động vật ở Ailao Shan. Do đó nhóm kết luận rằng có thể tin vào loài đỉa.

Tuy nhiên, vẫn có những điểm bất cập được chỉ ra. Năm 2012, nghiên cứu với tập dữ liệu nhỏ cho thấy kết quả khả quan, nhưng một dự án ở quy mô lớn vẫn chưa bao giờ được thực hiện.

"Chúng tôi làm mọi thứ từ đầu - từ việc trả tiền cho các thợ săn để thu thập đỉa, tới phân tích phân tử và mô hình dữ liệu. Chúng tôi phải kết hợp mọi thứ bằng nhiều phương pháp khác nhau," ông Yu nói.

Đội ngũ cũng phải ứng biến với nhiều tình huống. "Thông thường phải cần tới một chuyên gia, một phòng thí nghiệm khử trùng, nhưng chúng tôi không có những thứ như vậy. Vậy nên một cách tiếp cận khác là sử dụng những căn hộ chưa từng có người ở. Chúng tôi thuê một vài căn ở Côn Minh, lắp đặt tia cực tím và các thiết bị trích xuất ADN".

Kết quả của thí nghiệm này được tổng hợp cùng lúc dịch corona bùng phát. "Chúng tôi chắc chắn không biết rằng đại dịch này sẽ xuất hiện. Chính phủ hiện tại dự tính có thể sẽ cấm buôn bán động vật hoang dã vĩnh viễn [ở Trung Quốc] và triệt phá những đường dây buôn bán bất hợp pháp".

Ngăn chặn dịch trong tương lai

Nhờ vào nghiên cứu của mình, giáo sư Yu cùng đội ngũ có thể hỗ trợ cho việc kiểm soát buôn bán động vật trái phép. Cụ thể, cơ quan chức năng có thể nghiên cứu những mẫu nước thải từ chợ và đối chiếu với những mẫu ADN của động vật hoang dã trong dạ dày đỉa để xem liệu chúng có trùng khớp với nhau không.

Ông Yu cho biết phương pháp này cũng không quá đắt đỏ. "Chi phí của mỗi đợt kiểm tra vào khoảng vài trăm nghìn tệ. Nếu so với những khoản tiền dành cho các vấn đề khác, thì đây là con số khá nhỏ".

Ông Yu cho biết nguy cơ từ việc buôn bán và tiêu thụ động vật hoang dã không chỉ tới từ Trung Quốc.

"Hoạt động săn bắn diễn ra tại mọi nơi trên thế giới. Chỉ có một bộ phận nhỏ người dân Trung Quốc ăn thịt động vật hoang dã. Tuy nhiên, bởi đây là Trung Quốc, và một phần nhỏ của Trung Quốc cũng là một con số lớn. 

Chưa kể, những người tiêu dùng như vậy đang dùng tiền của mình để mua đồ từ những thợ săn, người vận chuyển và người bán hàng vốn có sự tiếp xúc trực tiếp với các loại mầm bệnh và cả virus corona từ động vật."

"Đừng mua sản phẩm hoang dã, bởi vì việc đó sẽ lôi kéo nhiều người tham gia săn bắn. Có thể trong tương lai, một người nào đó sẽ nhiễm bệnh và gây bùng phát một đại dịch mới. Mọi người phải hiểu rằng mua các loại thịt, xương, sừng, da, và thuốc có nguồn gốc từ động vật hoang dã đang gây ra nguy hiểm cho cuộc sống và toàn bộ nền kinh tế của chúng ta," ông Yu khuyên.