Các Nhà Khoa Học Mỹ Khiến Muỗi Chán Hút Máu Người Bằng Thuốc Ức Chế Thèm Ăn

Muỗi chỉ không đốt khi chúng đã no máu. Dựa váo đây, các nhà khoa học đã nghĩ ra phương pháp chống muỗi đốt hiệu quả: khiến cho chúng cảm thấy no, từ đó không đuổi theo chúng ta tìm máu nữa.

Chỉ muỗi cái mới hút máu, và dù có kích cỡ rất nhỏ, trọng lượng siêu nhẹ, tốc độ bay cũng thuộc hàng chậm trong giới côn trùng nhưng muỗi là một trong những loài động vật nguy hiểm nhất trên Trái Đất. Muỗi đốt người này đến người kia, hút máu để đẻ trứng nhưng đồng thời cũng truyền những virus gây bệnh làm chết hàng triệu người mỗi năm.

Khoảng giữa tháng 02/2019, các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Leslie B. Vosshall thuộc đại học Rockefeller, New York đã phát hiện ra ra cơ chế sinh học đằng sau tập tính truy tìm vật chủ và hút máu của muỗi cái. Cụ thể, họ tiến hành thử nghiệm với các cá thể muỗi Aedes aegypti cái - loài muỗi là vật trung gian truyền các loại virus gây bệnh Zika, sốt chikungunya, sốt xuất huyết dengue và sốt vàng. Những con muỗi cái Aedes rất thích tấn công con người bởi máu người chứa loại protein mà chúng cần để đẻ trứng. Tuy nhiên, khi chúng đã no, cơn khát máu giảm hẳn và những con muỗi dường như bị đầy hơi chẳng buồn hút thêm trong suốt nhiều ngày liền.

Hiệu ứng "đầy hơi", "chán ăn" của muỗi Aedes là thứ được các nhà khoa học nhắm đến và họ có thể chủ động tạo ra bằng cách tiêm vào muỗi cái các phân tử giống protein có tên neuropeptide. Chúng sẽ kích hoạt các thụ thể đặc biệt khiến muỗi ngưng tìm người hút máu. Tuy nhiên, danh sách các neuropeptide và thụ thể có thể kết hợp với nhau rất nhiều và các nhà khoa học cần các công cụ để phát triển một cặp chất có thể gây ức chế hành vi hút máu của muỗi cái mà không gây ra các hiệu ứng phụ không mong muốn.

May mắn là những thụ thể tương tự gây ức chế cảm giác thèm ăn xuất hiện trên rất nhiều loài trong đó có cả con người. Vì vậy, nghiên cứu sinh tiền tiến sĩ Laura Duvall, dẫn đầu nghiên cứu đã tìm đến neuropeptide Y hay NPY có chức năng điều hoà thức ăn mà cơ thể chúng ta thu nạp. Trong ngành dượcm các loại thuốc chống béo phì, ức chế cảm giác thèm ăn đều khai thác cơ chế kích hoạt cũng như ức chế NPY.

Ức chế thèm ăn:

Duvall và các cộng sự nhận ra rằng loại thuốc ức chế cảm giác thèm ăn dùng cho người cũng có thể tác động đến các thụ thể giống NPY của muỗi cái và họ đã đúng. Khi nhóm nghiên cứu cho những con muỗi Aedes cái hút dung dịch muối có pha thuốc ức chế thèm ăn của người, sự hấp dẫn đối với vật chủ là con người của chúng giảm đi rõ rệt. Chúng bỏ qua đôi vớ có mùi cơ thể của Duvall, được cô mang trước đó. Ngược lại, khi họ cho muỗi cái hút máu có chứa thuốc ức chế các thụ thể tương tự, chúng lao vào đôi vớ như đang rất đói.

Để tìm ra thụ thể nào của muỗi cái bị tác động bởi thuốc ức chế thèm ăn, nhóm nghiên cứu đã dùng bộ gene của muỗi sao chép 49 thụ thể neuropeptide và cho chúng phản ứng với cùng một loại thuốc. Thứ họ tìm được là chỉ 1 loại thụ thể giống NPY, có tên là NPYLR7 phản ứng với thuốc ức chế thèm ăn dành cho người và tác động đến hành vi hút máu khi đói của muỗi. Họ còn kiểm chứng một lần nữa với những con muỗi Aedes Aegypti biến đổi gene, thiếu các thụ thể NPYLR7 và cho chúng ăn thuốc ức chế thèm ăn. Kết quả là chúng vẫn đi hút máu như thường và điều này xác nhận rằng NPYLR7 chính là thứ họ tìm kiếm lâu nay.

NPYLR7 sẽ là công cụ ngăn muỗi đốt người. Tuy nhiên, những loại thuốc ức chế thèm ăn dùng cho người được họ thử nghiệm không phù hợp để sử dụng trong tự nhiên bởi chúng cũng tác động đến con người. Vì vậy, nhóm nghiên cứu chuyển sang tìm kiếm các phân tử có thể kích hoạt NPYLR7 có chọn lọc mà không kích hoạt các thụ thể NPY của người. Với một danh sách hơn 250,000 phân tử, nhóm nghiên cứu đã chọn ra một phân tử có tên "hợp chất 18". Nó có thể ức chế hành vi tìm vật chủ hút máu của muỗi Aedes mà không tác động đến các mục tiêu khác.

Ở thử nghiệm cuối cùng, những con muỗi được thả với chuột. Aedes dù vẫn thích hút máu người hơn nhưng những loài động vật có vú vẫn có thể trở thành mục tiêu khi cần. Kết quả là những con muỗi được cho ăn hợp chất 18 một lần nữa bỏ qua con chuột đang còn sống.

Vậy liệu loài muỗi trong tương lai sẽ không hút máu người nữa?

Nghiên cứu mới mở đường cho những nghiên cứu sâu hơn trong tương lai cũng như các biện pháp kiểm soát truyền nhiễm. Hiện tại nhóm nghiên cứu đã biết được thụ thể nào có thể cắt cơn đói của muỗi Aedes Aegypti và bắt đầu tìm nơi tạo ra thụ thể trên cơ thể con muỗi cũng như khi nào thụ thể được kích hoạt tự nhiên bởi hoá chất do muỗi tự sản sinh. Duvall cùng các cộng sự đã tìm ra 9 chất được cho là đóng vai trò kích hoạt NPYLR7 và chúng sẽ giúp họ lần ra một cơ chế thần kinh rộng hơn quản lý toàn bộ hành vi hút máu của muỗi.

Kết quả nghiên cứu cũng làm tiền đề cho chiến lược giảm lây truyền bệnh do muỗi cũng như các loại côn trùng mang mầm bệnh khác. Nếu may mắn, các nhà hoá y học sẽ có thể tinh chế hợp chất 18 để tạo ra một phân tử mạnh hơn, có thể truyền đến muỗi cái bằng các loại bẫy mồi đặt trong tự nhiên hoặc thông qua tinh dịch của muỗi đực đã được biến đổi gene để chúng tự sản xuất.

Muỗi Aedes Aegypti chỉ là một ví dụ bởi nhiều loài côn trùng hút máu mang mầm bệnh lây lan khác như muỗi vằn gây sốt rét hay ve truyền bệnh Lyme cũng có các thụ thể giống NPY. Vì vậy, một hợp chất gây ức chế hành vi hút máu của muỗi Aedes cũng có thể khiến những loài muỗi, ve trở nên "đầy hơi", "chán ăn".