Chọn một trong hai siêu năng lực: Có thể bay và có thể tàng hình, bạn sẽ chọn gì? Nếu câu trả lời của bạn là tàng hình, chà, các nhà khoa học chưa thể giúp bạn tàng hình hoàn toàn theo đúng nghĩa đen. Nhưng giống như những chiếc máy bay có thể tàng hình dưới sóng radar, họ có thể giúp bạn trở nên vô hình trong mắt những con muỗi.
Một bản dùng thử "free trial" cũng khá tốt đó chứ? Hãy tưởng tượng bạn có thể vô tư ngồi trong vườn mà không cần mặc quần dài, thoải mái ngủ mà không cần mắc màn và vĩnh viễn không cần lo lắng về sốt xuất huyết, Zika, hay các bệnh lây truyền qua muỗi.
Công cụ chỉnh sửa gene giúp tại ra những con muỗi không có khả năng phát hiện ra vật chủ.
Trong một nghiên cứu mới nhất trên tạp chí Current Biology, các nhà khoa học cho biết họ có thể dùng công cụ chỉnh sửa gene CRISPR-Cas9 để tạo ra những con muỗi vằn (Aedes aegypti) không có khả năng phát hiện ra vật chủ.
Bằng cách loại bỏ hai trong số các thụ thể cảm nhận ánh sáng ở loài muỗi này, chúng sẽ không thể nhìn thấy con người nữa. "Đó là một điều mà chưa ai từng thực hiện được trước đây", tiến sĩ Neha Thakre đến từ Đại học California cho biết.
Công trình này là một bước khởi đầu tuyệt vời để hiểu về thị lực của muỗi, đặc biệt là loài muỗi vằn Aedes aegypti chuyên đốt người vào ban ngày.
Tìm hiểu cách muỗi vằn săn mồi
Trong khi đa số các loài muỗi như Anopheles lây truyền bệnh sốt rét chuyên săn mồi vào ban đêm, muỗi vằn Aedes aegypti lại thích săn mồi vào ban ngày, đặc biệt là lúc bình minh và nhá nhem tối.
Loài muỗi này là một hiểm họa thực sự với con người, bởi chúng có thể lây truyền nhiều căn bệnh nguy hiểm, từ sốt xuất huyết, sốt vàng da tới đại dịch Zika. Những con muỗi vằn cái hút máu người để duy trì sự sống và đẻ trứng.
Chúng dựa vào một số kỹ năng săn mồi để tìm thấy chúng ta, chẳng hạn như cảm nhận nồng độ CO2 trong hơi thở, phát hiện nhiệt độ, hơi ẩm và một số chất hữu cơ cụ thể trên da người.
Nhưng tất cả những điều này chỉ cho phép muỗi vằn biết khu vực mà bạn đang ở, còn để nhắm chính xác đâu là bạn và đâu là nơi chúng nên đậu xuống để hút máu, muỗi vằn sẽ dùng mắt.
Cụ thể, "những con muỗi vằn sẽ bay đến điểm tối gần nhất với nó", các tác giả nghiên cứu bao gồm Craig Montell, Yinpeng Zhan và Santa Barbara đến từ Đại học California cho biết. Đó có thể là bụng chân, kẽ ngón chân, bên dưới bắp tay, những khu vực cơ thể bạn nơi ánh sáng không chiếu tới.
Muỗi vằn dựa vào một số kỹ năng săn mồi để tìm thấy chúng ta.
Từ năm 1937, các nhà khoa học đã quan sát thấy một hiện tượng rằng muỗi vằn Aedes aegypti rất thích đốt những người mặc quần áo sẫm màu. Trong các mô hình nghiên cứu muỗi được gọi là hầm gió, các nhà khoa học cũng thấy muỗi thích bay đến các điểm màu đen trên nền trắng hơn là điểm trắng trên nền đen.
Mặc dù vậy, cơ chế cảm nhận mục tiêu bằng mắt của muỗi vằn vẫn chưa được xác định. Để tìm hiểu điều này, các nhà khoa học tại Đại học California đã nhắm đến việc loại bỏ các thụ thể cảm nhận ánh sáng trong mắt của muỗi vằn.
Họ sử dụng công cụ chỉnh sửa gene CRISPR-Cas9 để tiêm các đột biến gene vào hàng nghìn quả trứng muỗi, khiến những con muỗi nở ra từ đó không có các protein ký hiệu là Op1 và Op2 rhodopsin trong mắt.
Sau đó, 10 con muỗi cái thuộc mỗi nhóm sẽ được lấy ra và cho vào các lồng chứa bên trong có các chấm tròn màu đen và màu trắng. Các nhà khoa học đứng ở một đầu của nó, thở ra CO2 và quan sát những con muỗi chọn chấm tròn nào.
Họ cho biết khi muỗi vằn bị tắt gene Op1, tầm nhìn của chúng không có gì thay đổi so với muỗi vằn bình thường. Những con muỗi vẫn chọn chấm đen để bay đến. Khi gene Op2 bị tắt, khả năng xác định mục tiêu của chúng đã bị suy giảm.
Còn khi họ tắt cả 2 gene Op1 và Op2, những con muỗi đã không thể xác định được vòng tròn đen là mục tiêu mà chúng muốn nhắm tới. Muỗi biến đổi gene chỉ bay vòng vòng mà không thể chọn chấm trắng hay chấm đen. Điều này cho thấy khả năng cảm nhận vật chủ bằng màu tối của chúng đã bị mất, các nhà khoa học cho biết.
Những con muỗi không mù hẳn, chúng chỉ không thấy chúng ta nữa
Nhưng những con muỗi này bị mù hẳn hay chỉ bị che mắt bởi mục tiêu là con người? Tiến sĩ Montell và Tiến sĩ Zhan đã thực hiện một loạt các thử nghiệm để kiểm tra điều đó, bằng cách xác định những con muỗi biến đổi gene phản ứng với ánh sáng như thế nào?
Đầu tiên, họ kiểm tra xem liệu chúng có bay về phía ánh sáng hay không? Tiếp theo, họ kết nối các điện cực với mắt của hai con muỗi biến đổi gene để đo xem điện áp trong mắt chúng có thay đổi trong các điều kiện ánh sáng khác nhau hay không?
Cuối cùng, các nhà khoa học lùa những con muỗi đột biến vào trong các lồng trụ quay tròn với các sọc đen, sọc trắng để xem liệu chúng có đi theo hướng của các sọc đang di chuyển?
Kết quả cho thấy những con muỗi đã vượt qua cả 3 bài kiểm tra, mặc dù thị lực của chúng có yếu hơn trong 2 bài kiểm tra trước. Điều đó cho thấy những con muỗi không mù hoàn toàn, tiến sĩ Zhan nói.
Bước tiếp theo là tìm cách đưa những con muỗi này vào thiên nhiên, khiến chúng đi giao phối với muỗi đực và tạo ra các quần thể muỗi bị mù mục tiêu trước loài người. Trước đây, các nhà khoa học cũng từng thả hàng trăm triệu con muỗi vô sinh vào môi trường để tận diệt quần thể muỗi vằn ở một số khu vực.
Aedes aegypti, còn gọi là muỗi hổ Châu Á, là một trong những loài côn trùng mang bệnh truyền nhiễm nguy hiểm nhất hành tinh. Nó có thể lây truyền Zika, sốt xuất huyết và sốt chikungunya... ảnh hưởng đến hàng triệu người mỗi năm trên toàn thế giới.
Loài côn trùng này cũng nổi tiếng là khó kiểm soát. Chỉ trong vòng 40 năm qua, nó đã lây lan từ góc nhà Đông Nam Á ra khắp các lục địa khác trên Trái Đất, chỉ ngoại trừ Nam Cực.
Tại Mỹ, muỗi vằn mới chỉ được phát hiện tại California vào năm 2011. Trứng muỗi có thể đã được đưa vào Mỹ từ những chiếc va li của người đi du lịch về. Khí hậu nóng lên ủng hộ sự phát triển của muỗi vằn ở khu vực ôn đới. Nên cứ đến mùa hè, trứng muỗi vằn sẽ nở ra những con non, chúng bắt đầu mở to đôi mắt của mình và săn mồi.
Loài côn trùng này cũng nổi tiếng là khó kiểm soát.
"Càng hiểu rõ hơn cách mà loài muỗi này cảm nhận con người, chúng ta càng có thể kiểm soát chúng theo những biện pháp thân thiện với môi trường", các nhà khoa học cho biết. Họ thực sự không muốn xóa sổ loài muỗi này, nhưng "điều quan trọng là chúng ta phải tránh được những vết cắn của chúng", tiến sĩ Thakre nói.
Thả những con muỗi biến đổi gene để chúng không nhìn thấy con người nữa, bây giờ, sẽ là một giải pháp tốt hơn so với những con muỗi vằn vô sinh.