Phát hiện ra bí mật gen của muỗi kháng với DDT và hóa chất tẩm màn

Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loạt các phương pháp để thu hẹp nghiến cứu về sự đề kháng hoạt động như thế nào, việc phát hiện ra sự đột biến duy nhất trong gen GSTe2, gen làm cho côn trùng phá vỡ DDT do đó hóa chất không còn độc hại. Họ cũng đã chỉ ra rằng gen này làm cho côn trùng kháng với pyrethroids làm gia tăng mối quan ngại rằng gen GSTe2 có thể bảo vệ muỗi chống lại các thuốc trừ sâu chính được sử dụng trong y tế công cộng.

Các nhà nghiên cứu từ trường Y học nhiệt đới Liverpool (Liverpool School of Tropical Medicine_LSTM) đã phát hiện ra một sự đột biến gene duy nhất gây ra sự đề kháng với DDT và pyrethroid (một lớp thuốc trừ sâu được sử dụng tẩm màn chống muỗi). Với sự gia tăng đề kháng liên tục thì nghiên cứu, được công bố trên tạp chí Genome Biology, là chìa khóa khi các nhà khoa học nói rằng kiến thức này có thể giúp cải thiện chiến lược phòng chống bệnh sốt rét.

Tiến sĩ Charles Wondji ‐Trường Y học Nhiệt đới Liverpool

Muỗi (Anopheles funestus) là vectơ sốt rét và hầu hết các chiến lược chống lại sự lây lan của bệnh tập trung vào kiểm soát của quần thể muỗi bằng cách sử dụng thuốc trừ sâu. Sự lây lan của các gen đề kháng có thể kìm chế những nỗ lực trong phòng chống chặn căn bệnh này, các tác giả nói rằng biết cách thức hoạt động đề kháng sẽ giúp phát triển các xét nghiệm và ngăn chặn các gen này lây lan ra trong các quần thể muỗi. Charles Wondji cho biết: “Chúng tôi phát hiện một quần thể muỗi không chỉ kháng hoàn toàn với DDT (không có tử vong khi chúng được xử lý bằng DDT) mà còn cả pyrethroid, vì vậy chúng tôi muốn làm sáng tỏ cơ sở phân tử của sự đề kháng trong quần thể muỗi và thiết kế một thử nghiệm chẩn đoán có thể áp dụng trong thực địa để giám sát nó”’.

Họ thu thập muỗi từ Pahou tại Benin, loại muỗi đã kháng với DDT và pyrethroid và muỗi cnhạy cảm hoàn toàn trong phòng thí nghiệm và đã làm một nghiên cứu so sánh rộng về bộ gen. Họ xác định được gien GSTe2 khi không được điều hòa‐sản xuất rất nhiều protein trong muỗi ởBenin. Họ thấy rằng một sự đột biến duy nhất (L119F) làm thay đổi một phiên bản của gen GSTe2 không đề kháng tới một phiên bản đề kháng DDT, họ đã thiết kế một xét nghiệm chẩn đoán dựa trên DNA cho loại kháng (kháng chuyển hóa) và xác nhận rằng đột biến này đã được tìm thấy ở muỗi từ các khu vực khác trên thế giới có khả năng kháng DDT nhưng hoàn toàn vắng mặt trong khu vực mà không có kháng. Chụp X‐quang đồ của protein mã hóa bởi gen chứng minh một cách chính xác đột biến làm tặng đề kháng, bằng cách mở cửa “vị trí hoạt động” (active site), nơi các phân tử DDT liên kết với các protein, vì vậy sự phân hủy có thể nhiều hơn. Điều này có nghĩa rằng muỗi có thể sống sót bằng cách phá bỏ các chất độc thành những chất không độc hại. Họ cũng đưa các gen vào ruồi giấm (drosophila melanogaster) và thấy rằng chúng đã trở nên đề kháng với DDT và pyrethroid so với nhóm chứng và xác nhận rằng chỉ sự đột biến duy nhất này cũng đủ để làm cho muỗi đề kháng với cả DDT và permethrin.

Wondji nói: “Lần đầu tiên, chúng tôi đã có thể xác định một yếu tố phân tử kháng chuyển hóa (các loại kháng nhiều khả năng dẫn đến thất bại trong phòng chống) trong một quần thể muỗi và thiết kế một thử nghiệm chẩn đoán dựa trên DNA. Các công cụ như vậy sẽ cho phép các chương trình phòng chống phát hiện và theo dõi sức đề kháng ở giai đoạn đầu trong thực địa, đó là một yêu cầu cần thiết để giải quyết thành công vấn đề gia tăng kháng thuốc trừ sâu trong phòng chống vector. Tiến bộ đáng kể này mở ra cánh cửa để chúng tôi làm điều này với các hình thức đề kháng khác với các loài vector khác”.