DNA tiết lộ cách một loại virus ở gà tiến hóa để trở nên nguy hiểm hơn

Các nhà khoa học Oxford và LMU theo dõi sự tiến hóa của Virus gây bệnh Marek

Ngày 13 tháng 1 năm 2025

Đại học Oxford,  Châu Âu

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế do các nhà di truyền học và nhà sinh học bệnh học từ Đại học Oxford và LMU Munich dẫn đầu đã sử dụng DNA cổ đại để theo dõi quá trình tiến hóa của Virus gây bệnh Marek (MDV). Tác nhân gây bệnh toàn cầu này gây ra các bệnh nhiễm trùng gây tử vong ở gà chưa tiêm vắc-xin và khiến ngành công nghiệp gia cầm thiệt hại hơn 1 tỷ đô la mỗi năm. Các phát hiện, được công bố hôm nay trên tạp chí Science, cho thấy cách virus tiến hóa để trở nên độc hại hơn và có thể dẫn đến sự phát triển của các phương pháp điều trị nhiễm trùng do virus tốt hơn.

Nhóm nghiên cứu, bao gồm các nhà khảo cổ học và nhà sinh vật học, đã phục hồi và tái tạo các chuỗi MDV cổ đại từ những con gà khảo cổ trải dài trong 1.000 năm qua. Bằng cách so sánh bộ gen virus có nguồn gốc từ cả loài chim hiện đại và cổ đại, họ có thể xác định chính xác những thay đổi di truyền chịu trách nhiệm cho độc lực gia tăng của virus hiện đại.

Dựa trên trình tự di truyền cổ xưa, họ cũng có thể phục hồi các quá trình sinh học cổ xưa bằng cách sử dụng xét nghiệm tế bào, chứng minh rằng các chủng cổ xưa nhẹ hơn đáng kể so với các chủng hiện đại. 

Tác giả đầu tiên Tiến sĩ Steven Fiddaman cho biết: "Những phát hiện của chúng tôi không chỉ làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa của Virus bệnh Marek mà còn cung cấp nền tảng để nâng cao hiểu biết hiện tại của chúng ta về độc lực của mầm bệnh. Bằng cách kết hợp các kỹ thuật DNA cổ đại với hệ gen học hiện đại, chúng tôi đã mở ra một cửa sổ vào quá khứ có thể hướng dẫn các chiến lược trong tương lai để quản lý các bệnh do virus".

Bước đột phá này không chỉ làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa của MDV mà còn hứa hẹn sự phát triển của các liệu pháp hiệu quả hơn chống lại căn bệnh tàn phá gia cầm này.

Nghiên cứu mới này dựa trên DNA được phân lập từ xương gà được khai quật từ 140 địa điểm khảo cổ ở Châu Âu và Cận Đông. Những bộ gen cổ đại này cho thấy MDV đã lan rộng ở gà Châu Âu ít nhất 1.000 năm trước khi căn bệnh này được mô tả lần đầu tiên vào năm 1907. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn di tích khảo cổ, đặc biệt là khi chúng có khả năng tiết lộ những hiểu biết có giá trị về quá trình tiến hóa của độc lực. 

Giáo sư Adrian Smith, đồng tác giả chính cho biết: “ADN cổ ​​đại đã cung cấp cho chúng ta góc nhìn độc đáo về sự xuất hiện của MDV như một loại virus gây chết người ở gà và có thể dạy cho chúng ta những bài học có thể áp dụng để kiểm soát các bệnh nhiễm trùng do virus khác có tầm quan trọng về mặt y tế và thú y”.

Hình ảnh EM của các hạt virus bệnh Marek đang nhân lên trong nhân của một tế bào bị nhiễm bệnh. Hình ảnh do Bioimaging Group, Viện Pirbright cung cấp

Khi được mô tả lần đầu, căn bệnh này chỉ gây ra các triệu chứng nhẹ ở gà già. Khi lượng tiêu thụ thịt gà tăng mạnh vào những năm 1950 và 1960, MDV tiếp tục phát triển và ngày càng hung dữ mặc dù đã có một số loại vắc-xin được phát triển.

Giáo sư Naomi Sykes (Đại học Exeter), nhà khảo cổ học dẫn đầu nghiên cứu này, tuyên bố: “Nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng sâu sắc của vật liệu sinh học được bảo quản trong các bộ sưu tập khảo cổ và bảo tàng vì chúng ta không thể lường trước được cuộc điều tra của họ có thể có những ứng dụng mang tính biến đổi như thế nào trong tương lai”.

Giáo sư Laurent Frantz (LMU Munich), đồng tác giả cấp cao của nghiên cứu cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi nhấn mạnh sức mạnh của sự hợp tác liên ngành, tập hợp các nhà cổ sinh vật học, nhà virus học, nhà khảo cổ học và nhà sinh vật học để làm sáng tỏ lịch sử tiến hóa phức tạp của một tác nhân gây bệnh có ý nghĩa quan trọng về kinh tế và nông nghiệp”.

Giáo sư Greger Larson (Đại học Oxford), đồng tác giả cấp cao đã bình luận: “Chúng tôi đã thấy cách giảm nhẹ bệnh tật thường tạo ra áp lực chọn lọc làm tăng độc lực của vi-rút. Có thể theo dõi quá trình này diễn ra bằng cách giải trình tự bộ gen vi-rút cổ đại cho thấy độc lực của MDV đã tăng mạnh như thế nào trong thế kỷ qua”.

Giáo sư Venugopal Nair, Nhà khoa học danh dự tại Viện Pirbright, cho biết: “Những phát hiện từ bài báo này về nguồn gốc của độc lực, đặc biệt liên quan đến trình tự gen của virus bệnh Marek cổ đại, sẽ mang đến cơ hội khoa học tuyệt vời để khám phá cơ chế phân tử làm tăng độc lực của loại virus này trùng với thời điểm chăn nuôi gia cầm phát triển mạnh từ những năm 1960”.

Võ Văn Sự dịch từ: University of Oxford, 13 January 2025. Europe DNA reveals how a chicken virus evolved to become more deadly. https://www.thepoultrysite.com/articles/ancient-dna-reveals-how-a-chicken-virus-evolved-to-become-more-deadly