MỸSử dụng kỹ thuật biến đổi geneCrispr, các nhà khoa học khiến muỗi vằn không nhìn thấy vật chủ là con người,do đó không thể hút máu và gây bệnh
Lần đầu tiên các nhà khoa học sử dụng công cụ chỉnh sửa geneCrispr-Cas9 để làm con người trở nên vô hình trong mắt muỗi vằn (Aedesaegypti), theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Current Biology. Bằng cách loạibỏ hai thụ thể cảm nhận ánh sáng của loài muỗi này, các nhà nghiên cứu vô hiệuhóa khả năng nhắm vào vật chủ thông qua thị giác của chúng.
Muỗivằn là vật gây tai họa cho người dân trên khắp thế giới. Trong quá trình hútmáu để đẻ trứng, muỗi cái khiến hàng triệu người nhiễm virus gây bệnh sốt xuấthuyết, sốt vàng và Zika. Càng hiểu rõ cách chúng phát hiện mục tiêu, chúng tasẽ càng kiểm soát tốt hơn quần thể muỗi theo hướng thân thiện với môi trườnghơn, theo Yinpeng Zhan, nhà nghiên cứu sau tiến sĩ ở Đại học California, SantaBarbara.
MỗiAnopheles gây bệnh sốt rét kiếm ăn vào ban đêm trong khi muỗi vằn săn mồi banngày, chủ yếu vào sáng sớm và tối muộn. Chúng sử dụng hàng loạt giác quan đểtìm kiếm thức ăn. Một luồng carbon dioxide do người hoặc vật nào đó thở ra cũngthu hút muỗi vằn bay tới. Chúng cũng có thể phát hiện bằng chứng hữu cơ từ dangười như nhiệt, độ ẩm và mùi hôi, theo Craig Montell, nhà sinh vật học thầnkinh ở Đại học California, Santa Barbara, đồng tác giả nghiên cứu. Nhưng nếukhông có vật chủ phù hợp, con muỗi sẽ bay thẳng tới mục tiêu gần nhất là chấmđen.
Năm1937, các nhà khoa học quan sát muỗi vằn bị thu hút đặc biệt bởi những ngườimặc quần áo sẫm màu. Nhưng cơ chế phân tử mà chúng dùng để phát hiện mục tiêuqua thị giác hầu như chưa được hiểu rõ. Nhiều thí nghiệm về thị lực của muỗidiễn ra trong đường hầm gió, buồng lớn có chi phí hàng chục nghìn USD. Trongnhững thí nghiệm trước đây, muỗi đặt trong đường hầm gió với luồng khí carbondioxide chọn bay về phía điểm sẫm màu thay vì điểm màu trắng.
Phòngthí nghiệm của Montell không có đường hầm gió, vì vậy Zhan thiết kế một chiếclồng có vòng màu đen và vòng màu trắng ở bên trong với chi phí chưa tới 100 USDvà thu được kết quả tương tự như trong đường hầm gió. Vào mùa xuân năm 2019,Zhan tiến hành thí nghiệm phát hiện mục tiêu trong lồng. Mùa thu cùng năm, JeffRiffell, nhà sinh vật học ở Đại học Washington cùng sinh viên cao học ClaireRusch và nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Diego Alonso San Alberto, tiến hành thínghiệm tương tự trong đường hầm gió để kiểm tra lại kết quả ban đầu.
Montellvà Zhan nghi ngờ một trong 5 protein cảm thụ ánh sáng ở mắt muỗi có thể là chìakhóa để vô hiệu hóa khả năng phát hiện vật chủ thông qua màu tối của muỗi. Đầutiên, họ quyết định tắt protein rhodopsin Op1. Op1, protein thị giác phổ biếnnhất ở mắt kép của muỗi, dường như là lựa chọn tốt nhất để can thiệp vào thịgiác của chúng. Zhan đưa đột biến vào hàng nghìn quả trứng muỗi, sử dụng dụngcụ đặc biệt với đầu kim cực nhỏ. Sau khi trứng muỗi phát triển thành muỗitrưởng thành, Zhan hút 10 con cái vào ống, sử dụng máy hút kiểm soát bằngmiệng.
Độtbiến Op1 hoạt động chính xác như ở muỗi vằn hoang dã. Sau khi tiếp xúc carbondioxide, chúng bay thẳng tới chấm đen trong lồng. Montell và Zhan thử lại, lầnnày họ tắt một protein rhodopsin khác là Op2. Đột biến ở Op2 không có tác dụnglàm giảm thị lực. Nhưng khi nhóm nghiên cứu tắt cả hai protein, những con muỗivo ve vô định, không thể chọn giữa vòng màu trắng và màu đen. Chúng mất khảnăng tìm kiếm vật chủ màu tối.
Montellvà Zhan tiến hành một loạt thí nghiệm để quan sát muỗi mang đột biến kép phảnứng như thế nào đối với ánh sáng. Đầu tiên, họ kiểm tra liệu muỗi đột biến códi chuyển về phía ánh sáng hay không. Tiếp theo, họ nối điện cực với mắt muỗiđể đo xem mắt chúng có thể hiện sự thay đổi điện thế khi phản ứng với ánh sáng.Cuối cùng, họ đặt muỗi mamg đột biến kép trong trục xoay tròn với các sọc màuđen và trắng để xem liệu chúng có bay theo vạch sọc đang di chuyển không. Nhữngcon muỗi mang hai đột biến vượt qua cả 3 kiểm tra dù phản ứng yếu hơn muỗihoang dã trong hai vòng kiểm tra cuối. Điều đó chứng tỏ chúng không bị mù.
Nghiêncứu mới có nhiều ý nghĩa với biện pháp kiểm soát số lượng muỗi trong tương lai.Nếu muỗi cái không thể trông thấy vật chủ, chúng sẽ gặp khó khăn hơn trong việctìm kiếm máu cần thiết để trứng phát triển. Quần thể muỗi sẽ sụp đổ, theoMontell.