Xác định hơn 140.000 loài virus trong ruột người
Các nhà nghiên cứu ở Viện Wellcome Sanger và Viện Tin sinh học châu Âu thuộc Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử Châu Âu EMBL (EMBL-EBI) đã xác định hơn 140.000 loài virus sống trong ruột người, hơn một nửa trong số đó chưa từng được biết đến trước đây.
Xuất bản vào trên tạp chí Cell, bài báo đã phân tích hơn 28.000 mẫu vi sinh vật đường ruột được thu thập từ nhiều nơi trên thế giới. Số lượng và sự đa dạng của những loài virus do các nhà nghiên cứu tìm thấy ở mức cao đáng ngạc nhiên. Dữ liệu này sẽ mở ra những hướng nghiên cứu mới để tìm hiểu các virus trong ruột ảnh hưởng đến sức khỏe con người như thế nào.
Ruột người là môi trường vô cùng đa dạng sinh học. Bên cạnh vi khuẩn, hàng trăm ngàn loại virus được gọi là thể thực khuẩn (bacteriophages), có thể xâm nhiễm vi khuẩn, cũng sống ở đó. Sự mất cân bằng của vi sinh vật đường ruột có thể góp phần gây ra bệnh tật và các tình trạng phức tạp khác như bệnh viêm ruột, dị ứng và béo phì. Tuy nhiên, ít người biết về vai trò của vi khuẩn đường ruột và thể thực khuẩn xâm nhiễm chúng đối với sức khỏe và bệnh tật ở người.
Thông qua phương pháp giải trình tự DNA đa hệ gene (metagenomic), các nhà nghiên cứu ở Viện Wellcome Sanger và Viện Tin sinh học châu Âu thuộc Phòng thí nghiệm Sinh học Phân tử Châu Âu EMBL (EMBL-EBI) đã khám phá và lập danh mục đa dạng sinh học của các loài virus được tìm thấy trong 28.060 đa hệ gene được lấy từ ruột người và 2.898 hệ gene phân lập được nuôi cấy từ ruột người. Nghiên cứu đã xác định được hơn 140.000 loài virus sống trong ruột người, hơn một nửa trong số đó chưa từng được biết đến trước đây.
TS. Alexandre Almeida, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại EMBL-EBI và Viện Wellcome Sanger, cho biết: “Điều quan trọng cần nhớ là không phải mọi virus đều có hại, chúng là đại diện cho một thành phần không thể thiếu của hệ sinh thái đường ruột. Vì thứ nhất, phần lớn các virus chúng tôi tìm thấy có vật liệu di truyền là DNA, khác với phần lớn mầm bệnh mọi người biết như SARS-CoV-2 hay Zika, là virus chứa RNA. Thứ hai, phần lớn những mẫu này đều từ những người khỏe mạnh không mắc bất cứ bệnh cụ thể nào. Thật hấp dẫn khi thấy có bao nhiêu loài chưa biết sống trong ruột của chúng ta, và cố gắng làm sáng tỏ mối liên hệ giữa chúng và sức khỏe con người”.
Giữa hàng chục ngàn loài virus được phát hiện, một chủng virus mới phổ biến được cho là có chung tổ tiên – đã được xác định, được các tác giả gọi là Gubaphage, chủng virus phổ biến thứ hai được tìm thấy trong ruột người, sau crAssphage được phát hiện vào năm 2014. Cả hai loại virus này dường như đều xâm nhiễm lên các loại vi khuẩn đường ruột, nhưng nếu không nghiên cứu thêm thì sẽ rất khó để biết chính xác chức năng của chủng Gubaphage mới được phát hiện.
TS. Luis F. Camarillo-Guerrero, tác giả thứ nhất của nghiên cứu ở Viện Wellcome Sanger, cho biết: “Một khía cạnh quan trọng trong công việc của chúng tôi là đảm bảo các hệ gene virus được tái tạo có chất lượng cao nhất. Một hệ thống kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt với hướng tiếp cận học máy cho phép chúng tôi giảm bớt ô nhiễm và có được hệ gene virus chất lượng cao. Điều này giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về vai trò của virus trong hệ vi sinh vật đường ruột, bao gồm phát minh những phương pháp điều trị mới, chẳng hạn như thuốc kháng sinh có nguồn gốc từ thể thực khuẩn”.
Kết quả nghiên cứu là nền tảng hình thành Cơ sở dữ liệu thể thực khuẩn đường ruột (Gut Phage Database), một cơ sở dữ liệu được quản lý chặt chẽ chứa 142.809 hệ gene thể thực khuẩn không dư thừa. Đây là nguồn tài nguyên vô giá cho những nghiên cứu về thể thực khuẩn và vai trò của chúng đối với việc điều hòa sức khỏe của vi khuẩn đường ruột và bản thân chúng ta.
TS. Trevor Lawley (Viện Wellcome Sanger), tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Nghiên cứu về thể thực khuẩn hiện đang trải qua thời kỳ phục hưng. Danh mục virus đường ruột có chất lượng và độ phân giải cao đến vào đúng lúc để trở thành bản thiết kế hướng dẫn phân tích sinh thái và tiến hóa trong các nghiên cứu hệ gene virus tương lai”.
Thanh An dịch
Nguồn: https://phys.org/news/2021-02-scientists-virus-species-human-gut.html
