Cơ thể mỗi chúng ta đang chứa 380 nghìn tỷ con virus, chúng đang làm gì trong đó?
Nếu bạn nghĩ rằng trong cơ thể mình không có virus, hãy nghĩ lại. Khá khó để diễn đạt cho bạn hiểu, nhưng cơ thể con người luôn luôn bị xâm chiếm bởi vô số vi sinh vật, thường được gọi là hệ vi sinh vật người (microbiome). Các sinh vật tí hon này thậm chí đã gắn chặt với chúng ta từ thời tiền sử cho đến tận bây giờ và mãi mãi.
Phải tới một vài năm gần đây, các nhà khoa học mới đo đạc lượng vi sinh vật trên cơ thể người. Kết quả cho thấy trên da và bên trong cơ thể bạn có ít nhất 38 nghìn tỷ vi khuẩn sinh sống, nhiều hơn cả tổng lượng tế bào của chính bạn.
Bất ngờ nối tiếp bất ngờ, lượng virus trú ngụ trong cơ thể bạn còn lớn gấp 10 lần, lên tới 380 nghìn tỷ, tạo thành một cộng đồng được gọi chung là virus người (human virome).
Tin tốt là những loại virus này không phải lúc nào cũng nguy hiểm như Ebola, Zika hay đơn giản hơn là virus gây cảm cúm. Nhiều loại virus sống bên trong cơ thể bạn, nhưng chỉ lây nhiễm vi khuẩn của microbiome, chúng được gọi là thể thực khuẩn.
Các thể thực khuẩn và nhiều loại virus khác thường ngày vẫn trú ngụ và sinh sản trong cơ thể con người. Trớ trêu thay, hiểu biết của chúng ta về chúng còn rất hạn chế.
Đây là mô phỏng hệ vi sinh vật trên cơ thể người, nhưng hệ virus người còn nhiều gấp 10 lần thế.
Những gì chúng ta biết về hệ virus người
Khoa học tại thời điểm này có thể nói cho chúng ta biết một số điều về hệ virus người.
Đầu tiên là virus có thể sống ở tất cả mọi nơi, mọi ngóc ngách, mọi bề mặt cả bên trong và bên ngoài cơ thể. Ở bất cứ đâu, nơi mà các nhà khoa học rọi kính hiển vi vào, thì đều tìm thấy virus. Virus có trong máu, trên da, trong phổi, nước tiểu…
Sẽ thông minh hơn khi hỏi liệu ở chỗ nào trên và trong cơ thể người không có virus, thay vì hỏi virus sống ở đâu trên cơ thể mình.
Điều thứ hai, các virus trong hệ virus người rất dễ lây lan. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng chỉ cần bạn sống chung với ai đó, các virus trong hệ virus của 2 người chắc chắn sẽ giao thoa với nhau.
Vợ chồng, con cái, bạn cùng phòng và thậm chí cả thú cưng của bạn đều chia sẻ hệ virus với nhau.
Virus giết chết vi khuẩn như thế nào?
Điều thứ ba là nhiều virus khá thân thiện với bạn, nhưng lại là cơn ác mộng của các vi khuẩn trong cơ thể.
Lý do? Virus lây nhiễm và giết chết vi khuẩn. Một khi chui được vào bên trong, virus sẽ tiếp quản các máy móc sinh học bên trong vi khuẩn, bao gồm cả gen của chúng. Virus điều khiển vi khuẩn sản sinh ra nhiều virus hơn, thay vì sinh sản hay nhân đôi để có nhiều vi khuẩn hơn.
Cứ như vậy, lượng virus được tổng hợp bên trong vi khuẩn tăng lên, cho đến khi chúng bùng nổ xé toạc cả màng tế bào và giết chết vi khuẩn. Các virus này lại lây nhiễm vi khuẩn mới và lặp lại chu trình tương tự.
Để chống lại virus kiểu này, các vi khuẩn đã hình thành nên một cơ chế gọi là CRISPR-Cas. CRISPR là các đoạn lặp trên DNA vi khuẩn, chúng có thể nhận diện các đoạn gen lạ của virus xâm nhập.
Một khi nhận diện được virus, vi khuẩn sẽ giải phóng một enzyme gọi là Cas, hoạt động như một chiếc kéo cắt tan gen lạ, từ đó bảo vệ chính nó và hủy diệt virus.
Và nếu bạn còn nhớ, các nhà khoa học đã lợi dụng chính quá trình này từ vi khuẩn để phát triển công cụ chỉnh sửa gene CRISPR-Cas9. Ở phía ngược lại, chúng ta cũng học cách lây nhiễm vi khuẩn với virus để nghiên cứu liệu pháp thể thực khuẩn, hi vọng mới để điều trị nhiễm trùng trong thời đại kháng kháng sinh.
Vậy là trong cơ thể luôn có một cuộc chiến tranh giữa virus và vi khuẩn, diễn ra liên tục từng phút mỗi ngày. Chúng ta đơn giản là không hề biết phe nào sẽ chiến thắng trong trận chiến, và hệ quả của điều đó đối với sức khỏe của chúng ta.
Con người đã phát triển được kỹ thuật chỉnh sửa gene CRISPR từ cuộc chiến giữa virus và vi khuẩn.
Những con virus có thể giúp bạn khỏe mạnh hơn
Các nhà khoa học muốn nghiên cứu virus trên cơ thể chúng ta để làm gì, ngoài mục đích giúp chúng ta khỏe mạnh hơn? Họ hi vọng có thể lợi dụng một cơ chế nào đó của hệ virus người để phục vụ mục đích y tế.
Đơn cử như liệu pháp thể thực khuẩn dùng để điều trị các ca bệnh kháng với tất cả các loại kháng sinh ngày nay. Các nhà khoa học tiêm hàng triệu con virus vào ổ nhiễm trùng bên trong cơ thể bệnh nhân, để chúng giết chết siêu vi khuẩn kháng thuốc.
Đáng tiếc, liệu pháp thể thực khuẩn chưa thể được ứng dụng rộng rãi, bởi chúng ta còn chưa hiểu hết về cách thức mà những con virus hoạt động. Câu hỏi đặt ra là sẽ ra sao nếu virus tấn công quá mạnh, chúng giết chết cả các lợi khuẩn bên trong cơ thể chúng ta.
Các nhà khoa học hi vọng có thể lợi dụng một cơ chế nào đó của hệ virus người để phục vụ mục đích y tế.
Tình trạng kháng thể thực khuẩn cũng có thể xuất hiện, khi các vi khuẩn có hại tìm ra cơ chế tự bảo vệ mình trước sự tấn công của thể thực khuẩn. Các virus lúc này có thể chỉ giết chết lợi khuẩn, làm tăng cơ hội và môi trường sống cho các vi khuẩn gây bệnh sinh sôi.
Để thảm họa này không xảy ra, không thể làm gì khác, các nhà khoa học phải tham gia vào cuộc đua với vi khuẩn có hại. Chúng ta phải tìm ra cách sử dụng thể thực khuẩn an toàn với các lợi khuẩn, trước khi vi khuẩn xấu học được cách chống lại chúng.
Với tốc độ nghiên cứu hiện tại, có thể phải mất rất nhiều năm nữa thì liệu pháp thể thực khuẩn mới phát triển đến độ an toàn để sử dụng phổ biến như kháng sinh trước đây. Nhưng chúng ta có quyền hi vọng rằng, những virus đã đồng hành với chúng ta từ quá khứ đến hiện tại sẽ giúp ích nhiều cho chúng ta vào tương lai.