Cơ quan Môi trường Quốc gia Singapore (NEA) đang nuôi hàng chục triệu con muỗi với mục tiêu thả chúng vào tự nhiên. Và mục tiêu của họ khá trái ngược với trực giác: đó là một cách để chống lại sốt xuất huyết.
Tất cả các loài côn trùng do NEA nuôi đều thuộc cùng một loài, Aedes aegypti. Đây là một trong những loài được xác định là vật trung gian truyền bệnh sốt xuất huyết tiềm ẩn, lây nhiễm cho hàng trăm triệu người trên toàn thế giới mỗi năm. Nó không đặc biệt nguy hiểm, nhưng theo WHO, vẫn có khoảng 20.000 bệnh nhân tử vong mỗi năm do các dạng cấp tính của loại vi-rút này.
Trong bối cảnh này, một câu hỏi được đặt ra: làm thế nào việc thả hàng triệu loài côn trùng có khả năng mang loại vi-rút này có thể giúp loại bỏ nó? Câu trả lời nằm ở một loại vi khuẩn có tên là Wolbachia.
Tốt hơn nữa: khi một con muỗi đực bị nhiễm Wolbachia giao phối với một con muỗi cái không bị nhiễm, có những trường hợp trứng được tạo ra không bao giờ trưởng thành. Cuối cùng, nếu chúng ta nghĩ trên quy mô lớn, điều này có tác dụng làm giảm số lượng các vật trung gian truyền bệnh sốt xuất huyết tiềm ẩn.
Kỹ thuật này ban đầu được phát triển bởi Chương trình Muỗi Thế giới, một chương trình nghiên cứu hợp tác có Quỹ Bill và Melinda Gates là một trong những nhà tài trợ chính.
Bản thân phương pháp này không phải là mới; việc thả muỗi bị nhiễm Wolbachia đã được thực hiện trong khoảng mười năm. Ngày nay, chúng ta thấy những ví dụ ở Singapore, Úc và New Caledonia.
Ví dụ, vào năm 2020, FranceInfo đã xuất bản một bài viết về InnovaFeed, một công ty khởi nghiệp của Pháp đã phát triển các vườn ươm muỗi lớn được thiết kế riêng cho mục đích này. Và các chuyên gia trong lĩnh vực này hiện có đủ góc nhìn để đưa ra những kết luận tương đối chắc chắn. Họ khẳng định rằng kỹ thuật này, có vẻ hơi rủi ro, nhưng lại hiệu quả.
Thật vậy, một nghiên cứu do Chương trình Muỗi Thế giới thực hiện trên hơn 300.000 người ở Indonesia đã chỉ ra rằng việc đưa những con muỗi bị nhiễm Wolbachia này vào đã có hiệu quả. Nó thậm chí còn giúp giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh sốt xuất huyết. Ở những vùng bị ảnh hưởng, hiện có ít hơn 77% các trường hợp.
Theo công trình này được xác định bởi Undark, các nhà nghiên cứu từ tổ chức này đã phát triển một hệ thống phân loại tự động dựa trên máy học. Để thực hiện điều này, một hệ thống tầm nhìn máy tính bắt đầu bằng cách quét nhộng. Thuật ngữ này đề cập đến giai đoạn phát triển trung gian của côn trùng hai cánh, giữa ấu trùng và giai đoạn cuối cùng còn được gọi là imago.
Mục tiêu: xác định giới tính của muỗi trước khi chúng bay. Sau đó, máy tính xác định những khác biệt tinh tế giữa nhộng cái và đực để loại trừ nhộng đực. Do đó, chỉ có con cái mới bị nhiễm Wolbachia và được thả ra.
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng phương pháp này sẽ làm tăng thêm hiệu quả của phương pháp này. Đây là tin tốt cho người dân Singapore, nơi sốt xuất huyết vẫn tiếp tục là một vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng kể.
Do đó, hy vọng rằng, về lâu dài, Chương trình Muỗi Thế giới sẽ tập trung vào một phương pháp khác có khả năng ngăn chặn sự lưu hành của các loại vi-rút gây nhiều vấn đề nhất, nhưng mà không làm giảm hoàn toàn quần thể muỗi. Ví dụ, các nhóm từ Đại học Princeton đã trình bày công trình theo hướng này vào năm ngoái (xem bài viết của chúng tôi bên dưới).
Tất cả các loài côn trùng do NEA nuôi đều thuộc cùng một loài, Aedes aegypti. Đây là một trong những loài được xác định là vật trung gian truyền bệnh sốt xuất huyết tiềm ẩn, lây nhiễm cho hàng trăm triệu người trên toàn thế giới mỗi năm. Nó không đặc biệt nguy hiểm, nhưng theo WHO, vẫn có khoảng 20.000 bệnh nhân tử vong mỗi năm do các dạng cấp tính của loại vi-rút này.
Trong bối cảnh này, một câu hỏi được đặt ra: làm thế nào việc thả hàng triệu loài côn trùng có khả năng mang loại vi-rút này có thể giúp loại bỏ nó? Câu trả lời nằm ở một loại vi khuẩn có tên là Wolbachia.
Một loại vi khuẩn ngăn ngừa sinh sản
Điều này làm thay đổi sinh lý của muỗi, với một hậu quả rất thú vị trong bối cảnh này. Thật vậy, ngay cả khi các cơ chế sinh lý liên quan vẫn chưa được hiểu đầy đủ, thì Aedes aegypti bị nhiễm Wolbachia không còn khả năng truyền bệnh sốt xuất huyết nữa!Tốt hơn nữa: khi một con muỗi đực bị nhiễm Wolbachia giao phối với một con muỗi cái không bị nhiễm, có những trường hợp trứng được tạo ra không bao giờ trưởng thành. Cuối cùng, nếu chúng ta nghĩ trên quy mô lớn, điều này có tác dụng làm giảm số lượng các vật trung gian truyền bệnh sốt xuất huyết tiềm ẩn.
Kỹ thuật này ban đầu được phát triển bởi Chương trình Muỗi Thế giới, một chương trình nghiên cứu hợp tác có Quỹ Bill và Melinda Gates là một trong những nhà tài trợ chính.
Bản thân phương pháp này không phải là mới; việc thả muỗi bị nhiễm Wolbachia đã được thực hiện trong khoảng mười năm. Ngày nay, chúng ta thấy những ví dụ ở Singapore, Úc và New Caledonia.
Ví dụ, vào năm 2020, FranceInfo đã xuất bản một bài viết về InnovaFeed, một công ty khởi nghiệp của Pháp đã phát triển các vườn ươm muỗi lớn được thiết kế riêng cho mục đích này. Và các chuyên gia trong lĩnh vực này hiện có đủ góc nhìn để đưa ra những kết luận tương đối chắc chắn. Họ khẳng định rằng kỹ thuật này, có vẻ hơi rủi ro, nhưng lại hiệu quả.
Thật vậy, một nghiên cứu do Chương trình Muỗi Thế giới thực hiện trên hơn 300.000 người ở Indonesia đã chỉ ra rằng việc đưa những con muỗi bị nhiễm Wolbachia này vào đã có hiệu quả. Nó thậm chí còn giúp giảm đáng kể tỷ lệ mắc bệnh sốt xuất huyết. Ở những vùng bị ảnh hưởng, hiện có ít hơn 77% các trường hợp.
Nhộng được phân loại bằng công nghệ thị giác máy tính
Nhưng vẫn còn một đốm đen trên bức ảnh. Vì một lý do mà các nhà nghiên cứu không biết, khi cả con đực và con cái đều bị nhiễm Wolbachia, có vẻ như vi-rút mất tác dụng ngăn chặn. Do đó, lý tưởng nhất là chỉ tạo ra những cá thể cùng giới tính trong các trang trại muỗi này. Và đây là điểm khác biệt trong hành động của NEA so với các dự án khác cùng loại.Theo công trình này được xác định bởi Undark, các nhà nghiên cứu từ tổ chức này đã phát triển một hệ thống phân loại tự động dựa trên máy học. Để thực hiện điều này, một hệ thống tầm nhìn máy tính bắt đầu bằng cách quét nhộng. Thuật ngữ này đề cập đến giai đoạn phát triển trung gian của côn trùng hai cánh, giữa ấu trùng và giai đoạn cuối cùng còn được gọi là imago.
Mục tiêu: xác định giới tính của muỗi trước khi chúng bay. Sau đó, máy tính xác định những khác biệt tinh tế giữa nhộng cái và đực để loại trừ nhộng đực. Do đó, chỉ có con cái mới bị nhiễm Wolbachia và được thả ra.
Các nhà nghiên cứu hy vọng rằng phương pháp này sẽ làm tăng thêm hiệu quả của phương pháp này. Đây là tin tốt cho người dân Singapore, nơi sốt xuất huyết vẫn tiếp tục là một vấn đề sức khỏe cộng đồng đáng kể.
Diệt trừ không phải là giải pháp
Nhưng dù có khó chịu đến đâu, muỗi cũng là nhân tố chính trong các hốc sinh thái tương ứng của chúng. Ví dụ, chúng là nguồn thức ăn quan trọng cho nhiều loài côn trùng, động vật chân đốt và chim.Do đó, hy vọng rằng, về lâu dài, Chương trình Muỗi Thế giới sẽ tập trung vào một phương pháp khác có khả năng ngăn chặn sự lưu hành của các loại vi-rút gây nhiều vấn đề nhất, nhưng mà không làm giảm hoàn toàn quần thể muỗi. Ví dụ, các nhóm từ Đại học Princeton đã trình bày công trình theo hướng này vào năm ngoái (xem bài viết của chúng tôi bên dưới).
