Kỹ thuật gen chống sâu hại

Cập nhật: 29/05/2008

Hãng Monsanto đang phát triển các loại cây trồng biến đổi gen có khả năng tiêu diệt được các loài côn trùng gây hại, nhờ làm gián đoạn sự biểu hiện gen của chúng. Đây là một bước tiến vượt bậc so với các cây trồng biến đổi gen hiện có, vốn đều dựa trên việc sản xuất ra các protein là độc tố đối với côn trùng. Do những cây trồng này nhằm vào các gen đặc biệt ở trong các loài côn trùng đặc thù, nên một số nhà nghiên cứu cho rằng chúng sẽ có độ an toàn cao hơn và ít có khả năng gây ra những tác dụng không mong muốn cho con người so với các cây trồng biến đổi gen khác.

 Nhưng cũng có những nhà nghiên cứu thận trọng hơn lưu ý rằng vẫn còn quá sớm để có những dự đoán lạc quan như vậy và những cây trồng này cần phải được thử nghiệm kỹ lưỡng để khẳng định rằng chúng không đem lại những vấn đề cho môi trường. Tuy nhiên, phần lớn các nhà nghiên cứu đều nhất trí rằng chúng có rất ít khả năng gây ra những ảnh hưởng xấu đến con người.
 
Những cây trồng nói trên sử dụng ARN giao thoa để làm tắt biểu hiện gen của côn trùng. ARN giao thoa diễn ra một cách tự nhiên ở các loài động vật, từ các loài cấp thấp như giun cho đến những loài cao cấp như con người. Đây là quá trình, nhờ đó các bản sao ARN xoắn kép của các gen đặc thù ngăn cản không cho các tế bào truyền những gen cho protein. Những cây trồng biến đổi gen mới đã mang những gen phục vụ cho ARN nhằm mục tiêu vào những gen đặc biệt của côn trùng. Hai bài báo được đăng đồng thời trên Tạp chí Nature Biotechnology tháng 4/2008 đã cho biết rằng một số loài côn trùng chỉ cần ăn phải những ARN này là đủ để làm tắt biểu hiện gen của chúng. Đây là một phát hiện đáng ngạc nhiên, vì theo những nghiên cứu trước đây, ARN chỉ can thiệp vào biểu hiện gen của động vật khi được tiêm vào chúng.
 
Karl Gordon, cán bộ nghiên cứu ở Tổ chức Nghiên cứu Khoa học Công nghiệp, đóng tại Canbera, Ôxtrâylia cho biết: “Mọi người đều đã thử nghiệm điều này, nhưng chưa hề có thông báo nào về sự thành công của nó trước đây. Công trình này là trường hợp đầu tiên trình diễn hứa hẹn của ARN giao thoa để làm công cụ kiểm soát sâu bệnh”.
 
Cách tiếp cận gen hiệu quả nhất để giúp chống lại sâu bệnh là làm cho các cây trồng sản xuất ra protein gây độc, gọi tắt là Bt. Nhưng Bt lại không có tác dụng đối với nhiều loài sâu, bao gồm các loài hại rễ ngô. Và các nhà nghiên cứu cũng lo ngại rằng các loài sâu cũng đang có khả năng kháng Bt.
 
Trước tình hình trên, Abhaya Danekar, Giáo sư trường đại học California cho biết: “Chúng ta cần tìm những phương pháp mới để tránh được khả năng kháng Bt của các loài sâu hại. ARN giao thoa là một phương án hấp dẫn vì các loài sâu rất ít khả năng kháng được nó, bởi lẽ biện pháp duy nhất để côn trùng tránh được ARN giao thoa là tắt toàn bộ hệ thống”. Ông ngụ ý rằng những cây trồng mới lợi dụng ưu thế của cơ chế tắt gen mà cơ thể của côn trùng đã sử dụng: ARN giao thoa chính là bộ phận quan trọng của hệ miễn dịch. Những con sâu nào tắt ARN giao thoa để ăn được các cây trồng biến đổi gen thì sẽ có nhiều khả năng mắc bệnh.
 
Một nhược điểm nữa của Bt là nó tiêu diệt côn trùng mà không phân biệt những con nào gây hại và những con không gây hại. Theo Ty Vaugher, nhà khoa học ở Monsanto, thì ARN giao thoa có thể sẽ chỉ nhằm vào những loài sâu đặc thù, cho phép kiểm soát sâu bệnh ở mức cao hơn. Chúng có khả năng tránh được những tác động không đặc thù, nằm ngoài mục tiêu đặt ra.
 
Nhưng cũng có một số nhà khoa học cảnh báo rằng vẫn còn quá sớm để đưa ra các kết luận. Ví dụ, B.Mathey-Prevot, Giám đốc Trung tâm Sàng lọc ARN giao thoa thuộc trường Đại học Y khoa Harvard, nhận định: “Sử dụng ARN giao thoa để kiểm soát sâu hại là một ý tưởng thú vị, nhưng điều quan trọng là phải hiểu được vấn đề sinh thái. Rất khó để có thể biết trước được, liệu những loài côn trùng khác có thể bị tiêu diệt hay không”. Ngoài ra, ông cũng lưu ý rằng cơ chế làm tắt gen có thể lan tỏa giữa các loài thực vật khác nhau và từ thực vật sang động vật, chẳng hạn như những loài vi khuẩn ở trong đất. Sự lan tỏa này có thể vô hại, nhưng cũng có thể gây hại, do vậy, ta cần phải tiếp tục tìm hiểu thêm trước khi đưa ra kết luận chắc chắn.

NACESTI (Theo  Biotechnology, 5/2008)