Nguồn gốc bệnh chết người khủng khiếp nhất

Bản quyền hình ảnh Naturepl.com
Image caption Tinh tinh Châu Phi có ít nhất sáu chủng Plasmodium trong cơ thể

Sốt rét là một trong những bệnh truyền nhiễm nguy hiểm chết người truyền từ động vật sang người.

Mỗi năm, căn bệnh cướp đi mạng sống của khoảng nửa triệu người, và lây lan sang người chỉ bằng một cú muỗi đốt duy nhất.

Thể nguy hiểm nhất của bệnh sốt rét là do ký sinh trùng đơn bào Plasmodium falciparum, một trong những loại ký sinh trùng gây sốt rét, gây ra.

Tuy nhiên, muỗi chỉ là vật trung gian truyền bệnh chứ không phải nguồn gốc gây bệnh. Nó khiến việc việc truy lùng ra nguồn gốc của loại ký sinh trùng này là điều rất khó.

Để hiểu một bệnh dịch tiến hoá ra sao thì điều quan trọng là ta phải tìm ra xem nó bắt đầu tấn công con người từ khi nào, ở đâu.

Điều này sẽ giúp các nhà khoa học tìm ra được những biến đổi di truyền rất nhỏ khiến căn bệnh trở nên nguy hiểm chết người.

Liên hệ giữa ký sinh trùng sốt rét ở người và ở khỉ đột gorilla

Năm 2010, các nhà khoa học có được phát hiện đột phá.

Qua phân tích mẫu phân của loài khỉ đột phía tây (western gorilla) có chứa ký sinh trùng Plasmodium, các nhà nghiên cứu phát hiện ra là loại ký sinh trùng sống trên người, Plasmodium falciparum, có liên quan mật thiết với một trong ba loại ký sinh trùng Plasmodium sống trên khỉ đột.

Phát hiện này lần đầu tiên cho thấy thể ký sinh trùng sốt rét ác tính gây chết người khủng khiếp nhất lây sang người là từ loài khỉ đột chứ không phải từ tinh tinh hoặc các giống người tiền sử như trước đây ta từng nghĩ.

Bản quyền hình ảnh Carol Mike Werner SPL
Image caption Ký sinh trùng sốt rét thâm nhiễm vào tế bào máu cơ thể người

Căn bệnh bắt đầu thế này: muỗi đốt một con khỉ đột nhiễm bệnh, sau đó truyền ký sinh trùng qua con người bằng một cú đốt khác.

Một khi xâm nhập vào cơ thể người, ký sinh trùng này lây lan nhanh chóng trên diện rộng, truyền bệnh từ người này sang người khác qua vật trung gian là muỗi.

Nhưng câu chuyện đến đây vẫn chưa kết thúc: người ta vẫn chưa tìm ra được là loài ký sinh trùng này được truyền từ khỉ đột sang con người từ khi nào.

Ký sinh trùng sốt rét xâm nhập cơ thể người từ khi nào?

Cái khó ở đây là mẫu phân chỉ chứa những đoạn rời rạc DNA của ký sinh trùng Plasmodium trên khỉ đột.

Để có đủ các chuỗi gene cần thiết giúp xác định thời gian lan truyền bệnh, các nhà khoa học cần phân tích mẫu máu, thế nhưng họ gần như không thể lấy được mẫu máu của khỉ đột sống trong đời sống tự nhiên.

May mắn thay, tinh tinh cũng có chứa ba dạng của ký sinh trùng Plasmodium, và người ta có thể lấy được mẫu máu của tinh tinh sống trong các khu bảo tồn ở Cameroon, gần với khu vực có tinh tinh hoang dã.

Bản quyền hình ảnh Getty Images
Image caption Cú muỗi cắn đầu tiên lây bệnh sốt rét cho con người có thể đã có từ hàng ngàn năm trước

Gần đây, một nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Communications công bố rằng các khoa học gia đã thu thập được chuỗi gene đầy đủ của hai loại ký sinh trùng trong cơ thể tinh tinh, cho phép ta nghiên cứu sâu hơn các chi họ liên quan đến ký sinh trùng Plasmodium.

Nghiên cứu này cho ra nhiều kết luận đáng kinh ngạc liên quan đến nguồn gốc chết người của căn bệnh sốt rét.

Ký sinh trùng trên tinh tinh đa dạng hơn gấp 10 lần so với loại có trên cơ thể người, P. falciparum.

Cú muỗi đốt từ 10.000 năm trước

Điều này thực sự hé lộ phát hiện mới. "Nó làm thay đổi quan niệm của chúng ta về thời điểm [đợt lây nhiễm đầu tiên] bệnh dịch này xâm nhập vào con người," đồng tác giả của nghiên cứu, Paul Sharp từ Đại học Edinburgh ở Anh cho biết.

Đợt truyền bệnh đầu tiên vào con người có lẽ chỉ mới xảy ra từ 10.000 năm trước, các nhà khoa học cho biết.

Thời điểm này trùng với thời gian loài người bắt đầu định cư gần nhau và phát triển nông nghiệp. Điều này có nghĩa loài người di chuyển ít hơn so với tổ tiên săn bắt, hái lượm, và khiến muỗi có nhiều cơ hội để đốt con người hơn.

Bản quyền hình ảnh Getty Images
Image caption Ký sinh trùng Plasmodium trên tinh tinh rất đa dạng

"Nhiều người từng suy đoán ký sinh trùng P. falciparum đã có trên cơ thể người từ hàng trăm ngàn năm trước," Sharp nói. "Thế nhưng với những gì chúng ta tìm thấy, nếu dựa trên tính đa dạng của các ký sinh trùng trên người thì hẳn là điều đó chỉ mới xảy ra trong một khoảng thời gian ngắn mà thôi."

Nếu ký sinh trùng này có trên người từ trước đó rất lâu thì nó lẽ ra đã phải có nhiều biến thể hơn, đa dạng hơn về gene.

"Phát hiện về tính đa dạng gene trong ký sinh trùng trên tinh tinh, cao hơn gấp nhiều lần so với ở người, cho thấy các loại ký sinh trùng này ở người chỉ mới đạt mức rất nhỏ," ông nói.

Các nhà khoa học gọi sự thiếu đa dạng này là "nút thắt cổ chai" về di truyền.

Các loại ký sinh trùng Plasmodium trên khỉ đột và tinh tinh có thể đã có hàng triệu năm để phát triển, tiến hóa thành các dạng biến thể mới, trong khi đó ký sinh trùng P. falciparum ở người chỉ có vài biến thể.

Điều này cho thấy P. falciparum chỉ mới lây vào cơ thể người trong thời gian khá gần đây.

Beatrice Hahn từ Đại học Pennsylvania từ Hoa Kỳ, một đồng tác giả khác của chương trình nghiên cứu trên, cho biết cần có thời gian để tạo ra sự đa dạng gene. "Ký sinh trùng cần phải được sao chép, đó là lúc xuất hiện những đột biến. Rồi những lần sao chép tiếp theo lại tiếp tục tạo ra những đột biến gene nữa."

Nghiên cứu này khi lần đầu tiên được tiết lộ hồi năm 2010 cũng nhấn mạnh rằng thể ký sinh trùng sốt rét gây chết người nguy hiểm nhất do P. falciparum gây ra là kết quả của một cú muỗi đốt từ hàng ngàn năm trước.

Điều này vừa gây kinh ngạc vừa có tác dụng trấn an.

Ký sinh trùng sốt rét ở người có nguồn gốc từ đâu?

Ngay cả HIV đã từng truyền từ vượn sang người nhiều lần.

"Khi việc lây truyền đã xảy ra được một lần thì nó sẽ thường xảy thêm nhiều lần khác nữa, kể cả trong những trường hợp khả năng hay điều kiện dẫn đến việc lây truyền là rất hiếm hoi," Hahn nói.

Nếu theo logic này thì lẽ ra ký sinh trùng P. falciparum đã phải truyền từ khỉ đột sang người nhiều lần.

Bản quyền hình ảnh Getty Images
Image caption Thể ký sinh trùng sốt rét ác tính có thể lây từ khỉ đột gorilla lên người

Xét cho cùng thì cả muỗi và người đều hiện diện nhiều trong khu vực có khỉ đột nhiễm bệnh.

Thế nhưng việc lây truyền P. falciparum từ khỉ đột sang người lại vẫn chưa xảy ra. Không hề có loại ký sinh trùng nào trong sáu loại Plasmodium sống trên các loài linh trưởng được tìm thấy trên cơ thể người ngày nay.

Vì thế, cho tới giờ nguồn gốc khiến loại ký sinh trùng P. falciparum được lây truyền qua hai loài khác nhau vẫn còn bí ẩn.

Bí ẩn của sự lây lan

Việc lây truyền bệnh sốt rét từ khỉ đột sang người đã không xảy ra một cách thường xuyên hơn cho thấy hệ miễn dịch của cơ thể chúng ta đã tạo ra hàng rào hiệu quả, giúp con người tránh được các bệnh lây từ loài khác.

"Có những yếu tố thiên bẩm làm rào cản giúp tránh được điều này," Hahn nói. "Thiên nhiên không ngu ngốc đâu."

David Conway từ Đại học Y Vệ sinh Dịch tễ Nhiệt đới London ở Anh cho biết hẳn là có những loại gene nào đó của biến thể ký sinh trùng Plasmodium trên khỉ đột đã phải cố gắng thích nghi trên vật chủ là người trong lần đầu tiên loài người nhiễm bệnh.

Ông nói: "Điều đó cho phép ký sinh trùng gốc sinh sôi và lây lan trên con người, trở thành nguồn gốc của ký sinh trùng sốt rét ác tính, nguy hiểm nhất ngày nay."

Bước cần làm là việc phân tích mẫu máu của khỉ đột bị nhiễm bệnh, bởi kết quả thu được có thể sẽ cho phép các nhà nghiên cứu khoanh vùng được loại gene nào đã khiến ký sinh trùng trở nên nguy hiểm đến vậy, gây tử vong ở người.

Bản quyền hình ảnh Getty
Image caption Sự lây lan của bệnh sốt rét vẫn còn là bí ẩn cần nghiên cứu

Sau đó chúng ta có thể tìm ra được điều có thể là “sự thay đổi khiến ký sinh trùng P. falciparum gốc sinh sống được trên con người", Conway nói.

Trên thực tế, nhóm nghiên cứu đã xác định được hai loại gene giúp ký sinh trùng trên khỉ đột xâm nhập được vào các tế bào máu ở người.

"Chúng tôi không thể chứng minh, nhưng có thể suy đoán là sự thay đổi gene ở ký sinh trùng sốt rét khi nó lây từ loài vật chủ này sang loài vật chủ khác đã cho phép nó sống được khi chuyển từ khỉ đột sang người," Sharp nói.

Đồng thời, Hahn hi vọng có thể tìm ra thêm sự thích nghi có lợi mà loài vượn và tổ tiên của chúng đã tiến hoá để chống lại bệnh sốt rét.

Có thể vượn đã có ký sinh trùng Plasmodium trên cơ thể từ hàng triệu năm trước con người, vì thế chúng cũng có nhiều thời gian để xây dựng hệ miễn dịch tốt hơn.

Nếu bà có thể khám phá ra cách vượn chống lại bệnh sốt rét, phát hiện này có thể sẽ giúp chúng ta hiểu vì sao loại ký sinh trùng này lại nguy hiểm chết người, từ đó và có thể giúp con người tránh được căn bệnh này lây lan xa hơn.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Earth

Tin liên quan