Phát hiện gen gây chết người của bệnh tả, chìa khóa phòng ngừa

Bệnh tả là một căn bệnh tiêu chảy gây tử vong, tiếp tục đe dọa hàng triệu người trên toàn thế giới, với tới 4 triệu ca mắc và 143.000 ca tử vong mỗi năm. Chỉ riêng tại Bangladesh, nơi bệnh tả là mối nguy hiểm dai dẳng, 66 triệu người có nguy cơ mắc bệnh, với hơn 100.000 ca mắc và 4.500 ca tử vong mỗi năm.

Hàng năm có đến 4 triệu ca bệnh tả với khoảng 143.000 trường hợp tử vong. Ảnh: Unicef

Các chuyên gia đã sử dụng phương pháp tính toán tiên tiến để khám phá các yếu tố di truyền khiến vi khuẩn gây bệnh tả trở nên nguy hiểm như vậy.

Nghiên cứu đột phá này, được công bố trên tạp chí Nature Communications, do Giáo sư Tania Dottorini từ Đại học Nottingham (Vương quốc Anh) đứng đầu, hợp tác với Viện Dịch tễ học, Kiểm soát và Nghiên cứu Dịch bệnh (IEDCR) của Bangladesh, Trung tâm Nghiên cứu Bệnh tiêu chảy Quốc tế, Bangladesh và Đại học North South.

Nghiên cứu sáng tạo này kết hợp máy học , hệ gen, mô hình chuyển hóa quy mô hệ gen (GSMM) và phân tích cấu trúc 3D để khám phá bí mật di truyền của Vibrio cholerae - loại vi khuẩn gây bệnh tả.

Vibrio cholerae đang tiến hóa theo hướng khiến căn bệnh trở nên nghiêm trọng hơn và khó kiểm soát hơn, nhưng cho đến nay, các nhà khoa học vẫn đang nỗ lực xác định chính xác các yếu tố di truyền gây ra những thay đổi này.

Hình ảnh kính hiển vi điện tử của vi khuẩn Vibrio cholerae, loại vi khuẩn lây nhiễm hệ tiêu hóa. Ảnh: Wikipedia

Thậm chí còn ít hiểu biết hơn về các đặc điểm bộ gen chịu trách nhiệm cho mức độ nghiêm trọng của bệnh tả do các dòng dõi này gây ra. Khoảng 1 trong 5 người mắc bệnh tả sẽ trải qua tình trạng nghiêm trọng do sự kết hợp của các triệu chứng (chủ yếu là tiêu chảy, nôn mửa và mất nước).

Trong nghiên cứu mới này, nhóm nghiên cứu Anh-Bangladesh đã phân tích các mẫu vi khuẩn từ bệnh nhân mắc bệnh tả ở sáu vùng tại Bangladesh, được thu thập từ năm 2015 đến năm 2021. Họ đã xác định được một tập hợp các gen và đột biến độc nhất ở chủng Vibrio cholerae mới nhất và chiếm ưu thế nhất gây ra đợt bùng phát tàn khốc năm 2022.

Những đặc điểm di truyền này có liên quan đến khả năng gây ra các triệu chứng nghiêm trọng của vi khuẩn như tiêu chảy kéo dài, đau bụng dữ dội, nôn mửa và mất nước - những triệu chứng có thể dẫn đến tử vong trong những trường hợp nghiêm trọng.

Giáo sư Dottorini cho biết, "Bằng cách xác định các yếu tố di truyền chính thúc đẩy cả quá trình lây truyền và mức độ nghiêm trọng của bệnh tả, chúng tôi đã thực hiện một bước tiến đáng kể hướng tới việc phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả hơn và các biện pháp can thiệp có mục tiêu. Điều này có thể cứu sống hàng nghìn người, không chỉ ở Bangladesh mà còn trên toàn cầu."

Những phát hiện của nghiên cứu cũng cho thấy một số đặc điểm gây bệnh này trùng lặp với những đặc điểm giúp vi khuẩn lây lan dễ dàng hơn. Những phát hiện cho thấy cách các yếu tố di truyền này giúp Vibrio cholerae tồn tại trong ruột người, giúp nó có khả năng chống chịu tốt hơn với căng thẳng môi trường và gây bệnh hiệu quả hơn.

Khung tính toán mới này là một bước tiến lớn trong cuộc chiến chống lại bệnh tả. Bằng cách xác định các yếu tố di truyền chính khiến Vibrio cholerae trở nên nguy hiểm hơn, các nhà khoa học có thể phát triển các phương pháp điều trị tốt hơn và các chiến lược có mục tiêu hơn để kiểm soát và ngăn ngừa các đợt bùng phát trong tương lai. Bước đột phá này mang lại hy vọng mới cho việc cải thiện sức khỏe cộng đồng ở Bangladesh và có khả năng cứu sống vô số người trên toàn thế giới.

Tiến sĩ Dottorini nói thêm, "Những phát hiện của chúng tôi mở ra cánh cửa đến một kỷ nguyên mới của nghiên cứu bệnh tả, nơi chúng ta có thể phát triển các công cụ để dự đoán và có khả năng ngăn ngừa các đợt bùng phát nghiêm trọng trước khi chúng xảy ra. Mục tiêu cuối cùng là chuyển những hiểu biết này thành các giải pháp thực tế để bảo vệ những nhóm dân số dễ bị tổn thương."

Tuệ Minh (Theo Nature Communications)