Một dự án
nghiên cứu mới tìm cách cho phép thử nghiệm an toàn hơn các biến đổi gen đối với
quần thể muỗi (Ảnh: nechaev - kon.yandex.ru/Depositphotos)
Nhiều góc độ tấn công khác nhau
sử dụng kỹ thuật gen để chống lại loài muỗi đã được theo đuổi trong những năm
gần đây, bao gồm sửa đổi chúng để chúng truyền bệnh vô sinh, không mọc cánh,
không thể lây lan bệnh sốt rét hay bị suy giảm khứu giác. Nhưng thực hiện chỉnh
sửa gen đối với một sinh vật và sau đó thả chúng vào tự nhiên có nguy cơ dẫn tới
những hậu quả không mong muốn và có hại, khó có thể đảo ngược được.
Đó là lúc dự án mới của Texas A&M
AgriLife Research vào cuộc. Dự án tìm cách cho phép “chạy thử” các biến đổi gen
mà sau đó sẽ tự động bị xóa khỏi mã di truyền của muỗi sau một khoảng thời gian.
“Mọi người đang thận trọng với
các gen chuyển phát tán trong môi trường một cách mất kiểm soát. Chúng tôi thấy
rằng phương pháp này là một chiến lược có khả năng ngăn điều đó xảy ra. Ý tưởng
là, liệu chúng ta có thể lập trình một gen chuyển để loại bỏ chính nó không? Nhờ
đó, gen sẽ không tồn tại mãi trong môi trường”, tiến sĩ Zach Adelman, một nhà
điều tra chính của dự án cho biết.
Các nhà nghiên cứu đã đánh giá 3
cách tiềm năng để đạt được khả năng tự xóa như vậy và chọn tập trung vào một
cách thúc đẩy một quá trình được tất cả các loài động vật sử dụng để sửa chữa
DNA bị hư hại. Phương pháp được đề xuất là đưa vào một “đầu máy gen” (gene
drive) - một thành phần di truyền được thiết kế để làm phát tán các gen đã được
sửa đổi trong một quần thể cùng với một enzyme cắt ADN và một đoạn nhỏ lặp lại
ADN của chính con muỗi đó.
Vì các enzyme sửa chữa bên trong
nhân tế bào tìm kiếm các tuần tự gen lặp lại quanh các sợi DNA bị hư hại và xóa
những đoạn nằm giữa các tuần tự lặp lại đó, nên giả thuyết là khi enzyme được
đưa vào tiến hành cắt DNA, các công cụ sửa chữa của chính con muỗi sẽ xóa các
“đầu máy gen” cùng các tuần tự được thêm vào khác.
Các nhà nghiên cứu đã bắt đầu
công việc để kiểm tra các đầu máy gen khác nhau và xác định chúng tồn tại bao
lâu ở ruồi và muỗi. Mục đích là để thu được một đầu máy gen phát tán nhanh trong
quần thể phòng thí nghiệm trước khi các gen được đưa vào biến mất sau một vài
thế hệ và quần thể quay trở lại thành các cá thể kiểu hoang dã. Một quá trình
như vậy sẽ cho phép các phương pháp sửa đổi di truyền khác nhau được thử nghiệm
mà không gây nguy cơ các biến đổi không mong muốn tồn tại dai dẳng trong tự
nhiên.
Dự án sẽ nhận được 3,9 triệu USD
tài trợ từ Viện dị ứng và bệnh truyền nhiễm quốc Mỹ gia trong vòng 5 năm tới để
phát triển công nghệ gen tự xóa.
HA (New Atlas)