Nguy cơ dịch bệnh từ băng tan

Một virus cổ đại được phân lập từ một mẫu băng vĩnh cửu

Virus lây nhiễm sau 30.000 năm

Trong quá trình băng tan, rác thải hóa học và phóng xạ có từ thời chiến tranh lạnh cũng có thể được giải phóng, từ đó có thể đe dọa sự sống của các loại động thực vật trong tự nhiên và gây rối loạn hệ sinh thái. Bà Kimberley Miner, một nhà khoa học khí hậu nghiên cứu động cơ phản lực của Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ (NASA) thuộc Viện Công nghệ California, nhấn mạnh: “Nhiều hiện tượng đang diễn ra với tầng đất đóng băng vĩnh cửu này gây quan ngại, và điều đó cho thấy vì sao chúng ta phải giữ các tầng đất đóng băng vĩnh cửu nhiều nhất có thể”.

Lớp băng vĩnh cửu bao phủ 1/5 Bắc bán cầu, đã củng cố vùng lãnh nguyên Bắc cực và các khu rừng phương Bắc của Alaska, Canada và Nga trong nhiều thiên niên kỷ. Lớp băng vĩnh cửu là một phương tiện lưu trữ tốt, không chỉ vì lạnh mà còn là một môi trường không có oxy, nơi ánh sáng không xuyên qua được. Tuy nhiên, nhiệt độ ở Bắc cực ngày nay đang nóng lên nhanh hơn 4 lần so với phần còn lại của Trái đất, làm suy yếu lớp băng vĩnh cửu trên cùng trong khu vực.

Để hiểu rõ hơn nguy cơ từ các virus bị đóng băng, ông Jean-Michel Claverie, Giáo sư danh dự về y học và gene tại Đại học Aix-Marseille ở Marseille, Pháp, đã xét nghiệm các mẫu đất lấy từ tầng đất đóng băng ở Siberia (Nga) để xác định liệu có virus nào chứa trong đó vẫn có khả năng lây lan hay không. Nhà khoa học này cho biết, ông đang tìm kiếm “virus xác sống” và đã tìm thấy một số loài. Claverie đã nghiên cứu một loài virus cụ thể mà ông phát hiện lần đầu tiên vào năm 2003, được gọi là virus khổng lồ. Chúng lớn hơn nhiều so với loài thông thường và có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi với ánh sáng thông thường, thay vì kính hiển vi điện tử mạnh hơn. Năm 2014, giáo sư Claverie đã làm sống lại một loài virus 30.000 năm tuổi, được ông và các cộng sự tách ra từ tầng lớp đóng băng vĩnh cửu, làm cho chúng có thể lây nhiễm bằng cách tiêm chúng vào các tế bào được nuôi cấy. Để an toàn, ông đã chọn nghiên cứu loại virus chỉ có thể lây nhiễm cho amip đơn bào, không lây nhiễm được cho động vật hay con người.

Ông Claverie lặp lại thành công này vào năm 2015 khi tách một loài virus khác cũng chỉ lây nhiễm cho amip. Trong nghiên cứu mới nhất được đăng tải trên tạp chí Viruses ngày 18-2 vừa qua, ông Claveire và cộng sự đã tách một số chủng virus cổ đại từ nhiều mẫu tầng đất đóng băng vĩnh cửu lấy từ 7 địa điểm khác nhau ở Siberia và cho thấy chúng có thể lây nhiễm cho các tế bào amip được nuôi cấy. Những chủng mới nhất đó đại diện cho 5 họ virus mới, bên cạnh 2 họ mà ông đã hồi sinh trước đó. Mẫu lâu đời nhất đã gần 48.500 năm tuổi, dựa trên việc xác định niên đại bằng carbon phóng xạ của đất.

Mối đe dọa tiềm ẩn

Ông Claverie nhận định, việc virus lây nhiễm cho amip sau một thời gian dài “ngủ đông” là dấu hiệu của một vấn đề tiềm ẩn lớn hơn. Ông sợ mọi người coi nghiên cứu của ông là một sự tò mò trong khoa học và không nhận thấy viễn cảnh virus cổ đại sống lại như một mối đe dọa nghiêm trọng đối với sức khỏe cộng đồng. Giáo sư danh dự Birgitta Evengard tại Khoa Vi sinh vật lâm sàng, Đại học Umea (Thụy Điển), cho rằng cần giám sát tốt hơn về nguy cơ từ các mầm bệnh tiềm tàng trong các tầng đất đóng băng vĩnh cửu đang tan, nhưng không nên hoang mang. Dù có 3,6 triệu người sinh sống, Bắc cực vẫn là nơi có mật độ dân cư thấp, do đó nguy cơ con người tiếp xúc với các loại virus cổ đại là rất thấp. Tuy nhiên, nguy cơ sẽ gia tăng trong bối cảnh ấm lên toàn cầu.

Năm 2022, một nhóm nhà khoa học đăng tải nghiên cứu về các mẫu đất và trầm tích hồ lấy từ hồ Hazen, một hồ nước ngọt ở Canada nằm trong vùng Bắc cực. Họ giải trình tự gene trong vật liệu gene ở trầm tích để xác định dấu vết virus và các bộ gene của vật chủ tiềm tàng là cây và động vật trong khu vực này. Sử dụng một phân tích mô hình máy tính, các nhà khoa học cho rằng nguy cơ virus lan sang vật chủ mới cao hơn tại các địa điểm gần với nơi lượng lớn nước băng tan chảy vào hồ - một kịch bản dễ xảy ra trong bối cảnh khí hậu ấm lên.

Theo bà Miner, sự tái xuất hiện của các vi sinh vật cổ xưa có khả năng thay đổi thành phần của đất và sự tăng trưởng của thực vật, có thể đẩy nhanh hơn tác động của biến đổi khí hậu. Vì vậy, bà Miner cho rằng cách tốt nhất là nỗ lực ngăn chặn quá trình tan băng cũng như cuộc khủng hoảng khí hậu, qua đó giữ những mối nguy hiểm này bị chôn mãi mãi trong tầng đất đóng băng vĩnh cửu.

Nhà khoa học Kimberley Miner cho rằng, hiện tại khó xảy ra khả năng con người lây nhiễm trực tiếp các mầm bệnh cổ xưa giải phóng từ tầng đất đóng băng vĩnh cửu. Tuy nhiên, bà Miner lo ngại về những vi sinh vật mà bà gọi là Methuselah (đặt theo tên nhân vật trong Kinh Thánh có tuổi thọ dài nhất). Đó là các vi sinh vật có thể đưa động lực của hệ sinh thái (tập hợp các thay đổi liên tục xảy ra trong môi trường và những thành phần sinh học của nó) cổ xưa vào Bắc cực ngày nay, với những hậu quả không lường trước được.

MINH CHÂU