Kể từ lúc được phát hiện lần đầu vào năm 1892, tới nay con người đã phát hiện thấy trên 5.000 loại virút khác nhau. Không chỉ gây bệnh, virÚT còn có những giá trị ít biết dưới đây.
1. Virút tạo nên... con người?
Trong phim khoa học viễn tưởng Ma trận (The Matrix), nhân vật Smith đã so sánh nhân loại với virút, 1 căn bệnh của hành tinh, điều này không phải là không có cơ sở. Hơn 45 triệu năm vào trước, 1 động vật có vú bị nhiễm retrovirus. Bằng cách chuyển mã RNA thành DNA, các retroviruses như HIV có thể lẻn các hướng dẫn về bộ gen của chủ thể. Bất kỳ lúc nào tế bào chủ thể tự sao chép, virút cũng sao chép theo. Retrovirus cổ đại này đã lây nhiễm về 1 dòng tế bào mầm và cho nên có thể lây lan sang con cái của tổ tiên linh trưởng.
Cách đây 17 năm, một nhóm các nhà khoa học Boston đã phát hiện ra một gen lạ ở người. Gen này được gọi là syncytin, mã hóa cho 1 protein chỉ được tạo ra bởi các tế bào trong nhau thai. Hai sự kiện trên đều có liên quan đến syncytin có nguồn gốc từ virút. Trong khi virút sử dụng gen này để hội nhập với 1 tế bào chủ, 1 bào thai đang phát triển lại sử dụng gen để liên kết một số tế bào nhau thai về trong 1 lớp tế bào đơn, lớp này rất cần cho thai nhi hút chất dinh dưỡng từ mẹ.
Protein syncytin có Xuất xứ từ hai loại, loại được đề cập ở trên là syncytin 1. Phản ánh tính di truyền của virút, còn protein syncytin 2 lại làm giảm hệ thống miễn dịch của người mẹ và ngăn ngừa hệ miễn dịch tấn công bào thai đang phát triển. HERV-K tự nó chèn vào chủ thể cách đây 200.000 năm làm cho nó trở nên 1 trong những gen retrovirus mới nhất ở người. Nó kích hoạt các gen quan trọng giúp phát triển phôi, các hạt virút và protein để bảo vệ phôi non khỏi bị nhiễm các loại virút khác.
2. Dùng virút trị ung thư
Herpes và ung thư là hai bệnh con người thực sự không muốn nhắc đến, nhưng việc sử dụng herpes để chống ung thư chắc chắn là đề tài mới đáng thảo luận. Imlygic là một loại thuốc chống ung thư mới, bình quân có thể kéo dài cuộc sống cho người bệnh u ác tính ít nhất 4 tháng rưỡi. Đặc biệt hơn, Imlygic lại là dược phẩm trong đó có sử dụng một virút. Cụ thể hơn, đó là phiên bản biến đổi của 1 loại virút sống, lây nhiễm có tên HSV-1, virút này là thủ phạm gây bệnh rộp môi, lở miệng.
Tuy Imlygic chưa thật sự hiệu quả trong việc điềug trị ung thư nhưng các phản ứng phụ giống như cúm của nó lại nhẹ hơn so với hóa trị liệu. Khi các tế bào biến thành ung thư, cơ chế chiến đấu chống vi khuẩn của chúng sẽ bị phân hủy, trong lúc đó Herpesvirus lại thích tấn công các tế bào ung thư. Khi cơ chế này xảy ra, các mảnh vụn của tế bào bùng nổ, cảnh báo cho hệ thống miễn dịch biết, đến lượt nó, hệ thống miễn dịch bắt đầu kiếm tìm tế bào ung thư để tiêu diệt. Tuy nhiên, trong cơ chế này, khoa học vẫn chưa hiểu rõ, hệ thống miễn dịch nhắm đến tất cả các tế bào ung thư của cơ thể hay chỉ những tế bào bị nhiễm virút.
Mặc dù Imlygic là thuốc đầu tiên được Cơ quan Quản lý Thực & Dược phẩm Mỹ (FDA) chấp thuận để điều trị ung thư, nhưng nó không phải là dược phẩm chỉ có có Xuất xứ từ virút được còn người tìm ra. Virút diệt khối u ung thư là một chủ đề hiện đang được khoa học quan tâm, ý tưởng này đã và đang được triển khai trong nhiều thập kỷ. Người ta dự đoán sẽ có không ít liệu pháp điều trị ung thư dựa trên virút giống như Imlygic sẽ được ra đời trong tương lai gần.
3. Virút diệt virút
Chúng ta đã từng nghe thấy thuật ngữ “độc trị độc” nhưng sử dụng “lửa trị lửa” thì ít được nhắc đến, trong trường hợp này “lửa” chính là virút HIV. Năm 2011, các nhà khoa học tại Đại học California-San Diego và UCLA, Mỹ, đã tạo ra 1 phiên bản HIV vô hại do chính virút HIV sinh ra. Loại virút này được gọi là hạt can thiệp trị liệu (Therapeutic interfering particle), gọi ngắn là TIP. Bằng cách làm chậm quy trình sao chép của virút HIV, TIP có thể kéo dài tuổi thọ cho người bệnh từ 5 - 10 năm trước lúc chuyển sang giai đoạn AIDS.
Theo Leor Weinberger, trưởng nhóm nghiên cứu TIP ở Đại học California-San Diego, khi so sánh TIP với một “virút của một virút” thì mã di truyền của TIP đã bị tước đi 1/3 kích thước ban đầu, nó thiếu phần thiết yếu cần thiết để sao chép chính bản thân nó. TIP chỉ có thể sao chép bằng cách lén về mã di truyền của HIV và sao chép khi quá trình sao chép diễn ra. TIP cũng chứa các trình tự ức chế HIV và cạnh tranh với các protein như vậy như HIV. TIP có thể giúp đỡ cho những người siêu lây nhiễm HIV, như nhóm sử dụng chất gây nghiện, ma túy, giảm thiểu phát bệnh, giúp họ kéo dài thêm sự sống.
Vào năm 2016, các nhà khoa học đã phối hợp một loại virút với virút khác, lần này là reovirus và viêm gan C. Khi con người còn nhỏ, reovirus có thể gây cảm lạnh, nhưng lúc trưởng thành, nó giống như một kẻ thù trong trò chơi mèo vờn chuột, lúc đầu gây khó chịu và càng vào sau căn bệnh lại càng gây cực nhọc cho con người. Để so sánh, viêm gan C giống như một ông chủ cuối cùng, rất khó điều trị, và là 1 nguyên nhân phổ biến gây ung thư gan, ung thư có Xuất xứ từ gan là nguyên do thứ ba gây tử vong trên thế giới hiện nay.
Ban đầu trong trò chơi mèo vờn chuột này, kẻ thù rất ranh ma, chúng thay hình đổi dạng, nhưng cuối cùng, người chơi (đúng hơn là bệnh nhân) đã chiến thắng. Khi được đưa vào cơ thể, reovirus kích thích 1 protein tín hiệu gọi là interferon, kích hoạt một loại bạch cầu gọi là tế bào hủy diệt tự nhiên (NK). Trong các thử nghiệm trên mẫu ung thư ở chuột và người, các tế bào NK đã giết chết khối u và các tế bào bị nhiễm virút viêm gan C. Liệu pháp reovirus cũng có thể được sử dụng cho các loại ung thư khác liên quan tới các bệnh nhiễm virút như lymphoma liên quan đến virút Epstein-Barr.
4. Virút kháng sinh
Bacteriophages hoặc phage là kẻ thù tự nhiên của vi khuẩn, chúng tự sao chép về trong vi khuẩn, và vi khuẩn cuối cùng đã bùng nổ bởi các loại virút này. Bacteriophage là virút mà tế bào cảm thụ là vi khuẩn, nghĩa là nó có khả năng gây bệnh cho vi khuẩn, do đó người ta còn gọi bacteriophage là virút của vi khuẩn hay gọi tắt là phage.
Trong những năm 20 và 30 của thế kỷ trước, các bác sĩ đã điều trị nhiều loại bệnh nhiễm trùng bằng phage. Tuy nhiên, liệu pháp phage vẫn tồn tại một số khiếu nại nhưng do trình độ y học thời đó hạn chế nên các nhà khoa học không hiểu hết nguyên nhân, nhất là là việc kết hợp chuẩn xác giữa phage với các chỉ tiêu của vi khuẩn để tạo ra hiệu quả mong muốn. Ngoài ra, còn phải kể đến việc điều trị chưa chuẩn, khiến con người bệnh mắc bệnh nặng hơn.
Sau Thế chiến II, kháng sinh được ra đời hàng loạt, chúng có độ tin cậy hơn so với phage nên phage bị lãng quên. Mặc dù đã bị lãng quên tại Liên Xô cũ, liệu pháp này cần phải nghiên cứu, ứng dụng. Do việc ngăn chặn Liên Xô tiếp cận với 1 số loại kháng sinh tốt nhất của phương Tây, nên quốc gia này đã đi sâu vào nghiên cứu phage và cho ra đời phương pháp trị liệu phage hiệu quả hơn. Ngày nay, liệu pháp này đã và đang hồi sinh, với nhiều sản phẩm mới như thuốc viên, thuốc dạng dịch hay thuốc tiêm, và đang được coi là phương pháp trị liệu tiêu chuẩn tại Ba Lan, Georgia và Nga. Không giống kháng sinh, phage rất chính xác, nó tạo điều kiện tiện dụng để khuẩn gần gũi hoạt động độc lập trong cơ thể và được xem là giải pháp tình thế khả thi trong bối cảnh khuẩn kháng thuốc kháng sinh mạnh như hiện nay.
5. Virút sinh điện năng
Người ta đặt tên virút máy tính là dựa vào các đặc tính sinh học của chúng nhưng giờ đây chính loại virút sinh học này lại có lợi cho con người, sản sinh năng lượng điện. Một số chất rắn dùng trong xây dựng có thể tạo điện năng lúc được nén lại, chuyên môn gọi là hiệu ứng áp điện, điều này được biết tới nhiều nhất trong các loại đồng hồ thạch anh. Hiệu ứng áp điện có dải áp dụng rất rộng, nhưng các vật liệu được sử dụng để làm cho các thiết bị áp điện thường độc hại và khó vận hành nên công nghệ áp điện vẫn chưa phổ biến.
Các chuyên gia ở Phòng nghiên cứu thí nghiệm Berkeley Lab Mỹ (BL) vừa qua đã phát triển 1 công nghệ mới, có thể đánh tráo nguyên liệu này bằng một virút M13 phase, nhắm vào các vi khuẩn mà không gây hại cho con người. Việc dùng M13 phase có rất nhiều lợi thế như khả năng nhân lên hàng triệu, tự nó gần xếp thành các màng theo trật tự ngay ngắn như đũa xếp trong hộp, và dễ dàng cho việc ứng dụng kỹ thuật di truyền. Sự dễ dàng trong công nghệ di truyền giúp các nhà khoa học có thể nâng cao điện áp. Ngoài ra, việc tự sắp xếp của nó giúp ích cho mục đích lắp ráp lúc áp dụng công nghệ nano.
DS. Trang Nhung
(Theo Toptenz.net- 9/2017)
0 comments:
Post a Comment