Muỗi Aedes aegypti, thường được biết đến với tên gọi muỗi sốt vàng da, là một loài muỗi xâm lấn có khả năng thích nghi cao, được công nhận là mối đe dọa lớn đối với sức khỏe toàn cầu. Loài muỗi này đóng vai trò là vật trung gian truyền chính của nhiều bệnh nghiêm trọng, đáng chú ý nhất là sốt xuất huyết dengue, cũng như sốt vàng da, chikungunya và virus Zika. Các cơ quan y tế địa phương thường tiến hành giám sát phân tử định kỳ đối với loài muỗi này để phát hiện và theo dõi virus. Tuy nhiên, các phương pháp hiện tại chủ yếu dựa vào kỹ thuật phản ứng chuỗi polymerase phiên mã ngược (RT-PCR) truyền thống, vốn chỉ có thể phát hiện các mầm bệnh đã biết trước đó và khi đã có thiết kế mồi gen đặc hiệu.

Những nghiên cứu gần đây sử dụng kỹ thuật giải trình tự RNA thông lượng cao (high-throughput RNA sequencing) đã mở rộng đáng kể hiểu biết về “virome” của muỗi (toàn bộ tập hợp virus tồn tại trong muỗi). Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp, chẳng hạn như virus côn trùng tồn tại lâu dài trong quần thể muỗi như thế nào, chúng tương tác ra sao với hệ miễn dịch của muỗi, và tần suất lây truyền của chúng là bao nhiêu.

Một nghiên cứu mới của các nhà khoa học tại Trường Y Chobanian & Avedisian thuộc Đại học Boston đã khảo sát phản ứng miễn dịch của muỗi để phát hiện thêm nhiều virus côn trùng hơn nữa. Họ hy vọng một ngày nào đó có thể tận dụng chính hệ miễn dịch của muỗi để chống lại một số virus gây bệnh ở người phổ biến và nguy hiểm nhất.

Các virus nhân lên trong muỗi tạo ra các phân tử RNA sợi đôi, và con đường RNAi của muỗi cho phép chúng dung nạp virus đang sao chép bằng cách vô hiệu hóa bộ gen RNA của virus thành các đoạn RNA nhỏ của virus (vsmRNA). Các nhà nghiên cứu giả thuyết rằng bằng cách theo dõi các vsmRNA kích hoạt phản ứng miễn dịch bẩm sinh RNA interference (RNAi) của muỗi, chúng ta có thể giúp các cơ quan kiểm soát côn trùng ở đô thị hiểu rõ hơn có bao nhiêu loại virus đang tồn tại trong muỗi Aedes aegypti — loài thường xuất hiện tại các thành phố có khí hậu ấm như Miami và Sacramento.

“Trong nghiên cứu của chúng tôi, chúng tôi phát hiện rằng những con muỗi này bị nhiễm rất nhiều loại virus, trong đó có những virus phân bố toàn cầu, và cũng có những virus chỉ xuất hiện ở một châu lục, như virus Formosus chỉ có trong các chủng muỗi có nguồn gốc từ châu Phi. Những virus này liên tục ‘chiến đấu’ với hệ miễn dịch của muỗi, và bằng cách nghiên cứu các RNA nhỏ của virus, chúng ta có thể phát hiện các virus mới và hiểu cách muỗi giúp truyền bệnh do virus,” tác giả chính Nelson Lau, PhD, phó giáo sư hóa sinh và giám đốc Viện Khoa học Gen của BU, giải thích.

Các nhà nghiên cứu đã thu thập muỗi Aedes aegypti từ Bắc Mỹ, Trung Mỹ, châu Phi và châu Á để lấy mẫu và giải trình tự RNA nhỏ từ các mẫu này. Bằng cách so sánh RNA virus dài (virus đang hoạt động) với RNA virus nhỏ (phản ứng miễn dịch), họ phát hiện rằng một số virus có thể né tránh hoặc “ẩn mình” khỏi con đường RNAi của muỗi — cơ chế phòng vệ chính mà muỗi sử dụng để chống lại nhiễm trùng. Sau đó, họ phát triển các quy trình phân tích tin sinh học để đối chiếu các RNA nhỏ này với cơ sở dữ liệu các virus mới tiềm năng mà các nhà sinh thái học và dịch tễ học đang phát hiện từ các nghiên cứu muỗi ngoài thực địa trên toàn thế giới.

“Bằng cách phát hiện các virus mới ở muỗi có thể kích hoạt phản ứng RNAi mạnh trong nuôi cấy tế bào muỗi, chúng tôi muốn phát triển chúng thành công cụ để xử lý các quần thể muỗi không bị nhiễm, thậm chí có thể ‘tiêm’ để giúp muỗi trở nên kháng hơn với các virus arbovirus gây bệnh ở người,” Lau cho biết.