Tastore

Chúng ta chưa biết nhiều về những bóng ma cổ đại này, cách chúng hành xử trong thế giới hiện đại, và liệu virus cổ có gây ra bất kỳ nguy cơ nào đối với loài người hay không?

Như phần mở đầu của một bộ phim kinh dị, các sinh vật cổ đại có thể vô tình hoặc cố ý được hồi sinh sau khi các nhà khoa học tìm thấy chúng bên dưới một lớp băng vĩnh cửu. Mới tháng trước, chúng ta biết một nhóm nghiên cứu ở Nga đã đánh thức loài luân trùng 24.000 năm tuổi bị mắc kẹt trong băng ở Siberia.

Đầu năm nay, một nhóm khoa học ở Phòng thí nghiệm Vektor cũng đã lao vào cuộc tìm kiếm những virus tiền sử từng bị chôn vùi 4.500 năm cùng xác ngựa trong băng vĩnh cửu. Đáng lo ngại, Phòng thí nghiệm Vektor cũng chính là một trong hai cơ sở trên đang lưu trữ mầm bệnh nguy hiểm nhất thế giới: đậu mùa.

Những công việc của họ không khỏi đặt ra cho chúng ta một câu hỏi: Liệu các nhà khoa học có vô tình hồi sinh một virus chết người ngay giữa đại dịch COVID-19 hay không?

 

 

Sự thật là nhiều sinh vật đã được đánh thức thành công bởi con người sau hàng chục ngàn năm sống trong băng vĩnh cửu. Những con giun tròn được biết là có thể sống tới 42.000 năm trong trạng thái ngủ đông. Một loài virus khổng lồ có thể sống lại sau 30.000 năm mắc kẹt dưới băng vĩnh cửu.

Năm 2016, một đợt bùng phát bệnh than ở Siberia đã giết chết hơn 2.000 con tuần lộc và khiến 96 người phải nhập viện. Các bào tử mầm bệnh được cho là đã thoát ra từ xác một con hươu nhiễm bệnh lộ ra ngoài khi lớp băng vĩnh cửu bảo quản nó tan chảy.

Mới đây nhất trong một nghiên cứu đăng trên tạp chí Microbiome, các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ cho biết họ đã khoan sâu 50 mét xuống lớp băng vĩnh cửu của một dòng sông ở Tây Tạng. Và thứ mà họ tìm được là 33 chủng virus cổ đại có tuổi đời hơn 15.000 năm, 28 trong số đó là những chủng virus chưa bao giờ được biết tới.

Một vài virus, thậm chí, có thể vẫn còn sống trong lớp băng lạnh giá.

Những virus cổ đại được tìm ra như thế nào?

Để có thể xác nhận các chủng virus mới này là những chủng virus hoàn toàn mới, các nhà khoa học đã phải rất cẩn thận trong quy trình phân lập mẫu vật. Sau khi đã thu được lõi băng đào lên từ mũi khoan ở mỏm Guliya, Tây Tạng, họ cẩn thận bọc nó lại bằng một lớp nhựa, bao bên ngoài là một lớp bìa cactong và ngoài cùng được bọc thêm một lớp nhôm nữa.

Mẫu vật này tiếp đó được để cả vào một tủ đông -5oC trên xe tải. Chiếc tủ được vận chuyển lên máy bay từ Tây Tạng về đại lục, sau đó từ Trung Quốc sang Mỹ. Nó tiếp tục được chuyển xuống xe tải chở về lưu trữ tại Trung tâm Nghiên cứu Khí hậu và Địa cực Byrd thuộc Đại học Bang Ohio.

Ở đây, mẫu băng được giữ đông ở - 30oC trước khi công việc trích xuất virus được tiến hành theo quy trình 3 bước rất nghiêm ngặt.

 

 

Bước 1, các nhà khoa học cạo đi khoảng 0,5 cm trên bề mặt xung quanh lõi băng hình trụ. Bước 2, họ rửa sạch nó hai lần, lần đầu bằng chất khử trùng ethanol và lần thứ hai bằng nước cất. Cuối cùng, mẫu băng lại được tắm dưới tia cực tím để khử hết các yếu tố có thể làm nhiễm bẩn nó.

Kết thúc quy trình 3 bước này, lõi băng mới được làm chảy, lọc lấy vật chất bao gồm các sinh vật, vi khuẩn, virus bên trong để cô đặc lấy mẫu vật di truyền. Các mẫu vật liệu di truyền này được giải mã bằng phương pháp PCR, giống với cách chúng ta tìm ra virus SARS-CoV-2 bây giờ. 

Sau đó, RNA của các chủng virus cổ đại trong đó được so sánh với bộ gen của tất cả virus hiện có trong cơ sở dữ liệu.

Kết quả cho thấy có 33 virus cổ đại được tìm thấy trong mẫu băng vĩnh cửu ở Tây Tạng thì có tới 28 virus chưa từng được các nhà khoa học nhận diện. Chúng đều là những virus sống trong Kỷ Băng Hà khoảng 15.000 năm về trước.

 

 

Matthew Sullivan, một nhà vi sinh vật học, giám đốc của Trung tâm Khoa học Vi sinh vật của Đại học Ohio cho biết trong thông cáo báo chí: 

"Đây là những chủng virus có thể phát triển mạnh trong môi trường khắc nghiệt. Những virus này mang nhiều gen giúp chúng lây nhiễm được vào các tế bào trong môi trường lạnh — một dấu hiệu di truyền siêu thực cho thấy cách một virus có thể tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt như vậy".

Các nhà khoa học cho biết những virus này chủ yếu là thể thực khuẩn, hay những virus lây nhiễm một loài vi khuẩn cổ đại được gọi là Methylobacterium có vai trò quan trọng đối với chu trình mêtan bên dưới các dòng sông băng.

"Những sông băng này được hình thành dần dần, cùng với bụi và khí, rất nhiều virus cũng đã lắng đọng để tích tụ trong lớp băng đó", Zhi-Ping Zhong, tác giả chính của nghiên cứu tại Đại học Ohio, cho biết.

 

 

15.000 năm trước, trên cao nguyên Tây Tạng, những giọt nước đầu tiên gặp nhiệt độ lạnh bắt đầu biến thành những hạt tinh thể lấp lánh. Quá trình này kích hoạt một phản ứng hàng loạt để hình thành lên một dòng sông băng.

Trong suốt Kỷ Băng Hà, khi con người vẫn đang bận rộn để thuần hóa được loài chó, sông băng đã cuốn vào đó hàng triệu sinh vật nhỏ bé ở tất cả những vùng đất mà nó đi qua, từ cả không khí khi những bông tuyết cuốn theo bụi và những virus lắng đọng xuống dưới và hòa vào lớp băng vĩnh cửu.

Khả năng sống của những con virus rất mãnh liệt. Các nhà khoa học không biết chúng đã nhiễm vào vi khuẩn trước khi bị đóng băng hay là sau khoảnh khắc đó. Nếu là sau, virus có thể vẫn còn sống dù đã bị đông cứng trong lớp băng vĩnh cửu.

Những virus này có khả năng đe dọa thế giới hay không?

Nghiên cứu mới của các nhà khoa học Mỹ và Trung Quốc nhằm giúp họ tái hiện lại một thế giới đa dạng của các vi sinh vật trên cao nguyên Tây Tạng trong Kỷ Băng Hà.

"Các sông băng ở miền tây Trung Quốc chưa từng được nghiên cứu kỹ lưỡng, và mục tiêu của chúng tôi là sử dụng thông tin này để phản ánh môi trường trong quá khứ. Những con virus hẳn là một phần không thể thiếu trong môi trường đó", Zhong nói.

Ngoài mục đích kể trên, họ không định làm hồi sinh những virus cổ đại đã chết. Thêm vào đó, đa số các virus thu thập được từ mẫu băng ở Tây Tạng chỉ là virus lây nhiễm vi khuẩn, theo Sullivan giải thích trong một email, chúng không có khả năng đe dọa loài người.

 

 

Nhưng có một khả năng bị bỏ ngỏ, vẫn còn những mầm bệnh khác có thể vẫn còn sống trong băng trên khắp hành tinh, và các lớp băng này đang tan chảy. "Băng tan chảy do Trái Đất nóng lên không chỉ dẫn đến sự mất mát của quần thể vi khuẩn và virus cổ xưa được lưu trữ trong đó, mà còn giải phóng chúng ra môi trường", Zhong nói.

Dựa trên số lượng bằng chứng di truyền mà nhóm nghiên cứu tìm thấy, họ cho biết một số virus sau khi được giải phóng từ lớp băng vĩnh cửu vẫn có thể sống lại để hoạt động. Chúng ta chưa biết nhiều về những bóng ma cổ đại này, cách chúng hành xử trong thế giới hiện đại, và liệu virus cổ đại có gây ra bất kỳ nguy cơ nào đối với loài người hay không?

Vẫn còn nhiều bí ẩn về chúng mà con người cần phải khám phá.

Tham khảo Sciencealert, Gizmodo, Microbiomejournal