Những phát hiện này thách thức sự hiểu biết của chúng ta về các bệnh lây truyền từ động vật sang người và nêu bật vai trò không thể thiếu của chúng ta trong quá trình trao đổi virus của hệ sinh thái.
Đại dịch COVID đã khiến sự lây lan của bệnh lây truyền từ động vật sang người trở nên nổi bật. Giả thuyết hàng đầu là SARS-CoV-2, loại virus gây ra dịch bệnh viêm đường hô hấp cấp Covid-19, đã biến đổi ở dơi và sau đó lây sang các động vật hoang dã khác bị bán sống để làm thức ăn và cuối cùng chúng lây nhiễm sang người.
Điều này không có gì đáng ngạc nhiên vì trước đây chúng ta đã phải đối phó với nhiều bệnh lây truyền từ động vật sang người, từ Ebola đến cúm gia cầm và cúm lợn. Nhưng trên thực tế quá trình lây truyền luôn là con đường hai chiều.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học College London (UCL) hiện đã điều tra hoạt động của virus một cách chi tiết chưa từng có, tiết lộ một sự thật đáng kinh ngạc: con người truyền số lượng virus sang động vật hoang dã và số lượng này nhiều gấp đôi số lượng chúng ta lây nhiễm từ chúng.
Giáo sư Francois Balloux của UCL và đồng tác giả của nghiên cứu mới cho biết: "Nhân loại truyền bệnh từ người sang động vật phổ biến hơn nhiều so với chúng ta nghĩ. Con người đóng vai trò là nguồn gốc của các loại virus này hơn là nơi chuyển tiếp trong dòng trao đổi virus giữa các loài vật chủ".
Con đường lây nhiễm virus hai chiều
Bệnh nhân chủng (Anthroponosis), hay sự lây lan của virus từ người sang động vật khác, ngày càng được phát hiện nhiều. Ví dụ điển hình là dịch bệnh cúm A (H1N1) năm 2009 ở lợn và dịch bệnh SARS-CoV-2 ở chồn và hươu đuôi trắng. Những người nuôi thú cưng có thể nhận thức rõ hơn về động thái này vì chó, mèo và thậm chí cả chồn, chúng thường biểu hiện các triệu chứng giống như cúm sau khi tiếp xúc gần gũi với người bị nhiễm bệnh.
Tầm quan trọng của nguồn virus đến từ con người trên thực tế vẫn chưa có nhiều nghiên cứu chi tiết. Đối với nghiên cứu của mình, các nhà nghiên cứu đặt ra nhiệm vụ to lớn là phân tích gần 12 triệu bộ gene của virus. Chúng được sử dụng để xây dựng cây phát sinh gene nhằm giúp các nhà nghiên cứu tìm ra mô hình của các lần nhảy vật chủ trước đó.
Hãy tưởng tượng một tình huống trong đó virus được tìm thấy ở cả dơi và người, và các chủng virus từ hai vật chủ này chỉ khác nhau ở một vài đột biến. Sự giống nhau này gợi ý về một sự kiện lây truyền gần đây. Nhưng câu hỏi quan trọng là: ai lây nhiễm cho ai? Đó chính là mục đích của cây phát sinh gene.
Cây gia đình virus
Những cây phát sinh chủng loại này về cơ bản là cây gia đình của virus. Bằng cách vạch ra mối quan hệ tiến hóa giữa các chủng virus khác nhau, người ta có thể tìm ra tổ tiên chung của chúng. Những cây như vậy cũng cho phép các nhà khoa học suy ra hướng nhảy của vật chủ virus.
Đây không phải là một nhiệm vụ tầm thường, bởi bản thân khối lượng dữ liệu là rất lớn, ngoài ra sự đa dạng sinh thái của virus đã phong phú hơn nhiều so với việc phân loại trước đây bằng các phương pháp thông thường. Để khắc phục vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng cây phát sinh gene của riêng họ bao gồm 32 họ virus chỉ dựa trên mối quan hệ di truyền.
“Trên thực tế, 45% trình tự thiếu thông tin về vật chủ và 37% thiếu ngày lấy mẫu. Ngoài ra, chúng tôi có xu hướng tập trung vào các loại virus lây nhiễm sang người, với 93% tổng số chuỗi virus có liên quan đến con người. Sự thiên vị lấy mẫu lớn này đặt ra thách thức lớn đối với các phương pháp phân tích hiện có và chúng tôi đã dành rất nhiều thời gian để đảm bảo rằng kết quả của chúng tôi không phải là sản phẩm của nó”, Cedric Tan, nghiên cứu sinh tại Viện Di truyền của UCL và Viện Francis Crick, đồng thời là tác giả chính của nghiên cứu, nói với ZME Science.
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra sự phân loại virus chi tiết bằng cách nhóm các chuỗi virus có liên quan và vật chủ của chúng. Họ theo dõi quá trình tiến hóa của từng nhóm để hiểu cách thức virus nhảy giữa các vật chủ và tiến hóa theo thời gian. Công trình này tiết lộ một mạng lưới virus toàn cầu lây nhiễm sang động vật có xương sống, cung cấp một công cụ mới để theo dõi sự lây lan của bệnh tật.
Con người là tác nhân chính
Thông qua việc tái hiện tỉ mỉ lịch sử tiến hóa của virus và kiểm tra các đột biến gene có được trong quá trình lây nhiễm của vật chủ, các nhà nghiên cứu đã đảo ngược lại hoàn toàn quan niệm coi con người chỉ là điểm cuối của các bệnh do virus. Tiết lộ hấp dẫn nhất của họ là các trường hợp lây truyền từ người sang động vật phổ biến gần gấp đôi so với trường hợp ngược lại.
Điều này một lần nữa nhấn mạnh thực tế rằng con người không bao giờ đứng ngoài tự nhiên - mặc dù tính kiêu ngạo của chúng ta có thể khiến chúng ta nghĩ khác. Thay vào đó, chúng ta là một phần không thể thiếu của một hệ sinh thái phức tạp, trao đổi không ngừng mầm bệnh với các loài khác.
Nghiên cứu cũng khám phá nền tảng di truyền của những bước nhảy của vật chủ này. Họ phát hiện ra rằng virus thường trải qua những đột biến đáng kể khi chúng thích nghi với vật chủ mới. Điều thú vị là các virus có nhiều vật chủ là động vật lại có ít dấu hiệu đột biến thích nghi như vậy hơn.
“Một kết quả thú vị khác là các virus có phạm vi vật chủ rộng đòi hỏi ít thay đổi tiến hóa hơn để thích nghi với vật chủ mới. Điều này có thể giải thích mô hình phổ biến rằng các loại virus được quan tâm nhất với tư cách là tác nhân có thể gây ra dịch bệnh và đại dịch có xu hướng có thể lây nhiễm sang nhiều vật chủ”, Balloux cho biết.