Tạo thực vật kháng côn trùng bằng can thiệp RNA

Một số loại ngô và bông đã được biến đổi gen để tạo ra các protein có độc tính, ví dụ Bacillus thuringiensis (Bt) gây độc cho một số loài giun, bọ cánh cứng và sâu bướm. Các nỗ lực kiểm soát dịch hại theo hướng biến đổi di truyền thực vật để tạo ra các protein gây độc cho một số loại côn trùng lại gặp phải những lo ngại về những hậu quả mà các protein này có thể gây ra cho con người khi tiêu thụ thực vật.

Các nhà khoa học đã nghiên cứu cơ chế can thiệp RNA để chặn sự biến đổi protein, giúp cho thực vật có thể diệt một số gen của sâu bệnh. Họ đã tạo ra được cơ chế kích hoạt quá trình can thiệp RNA để tiêu diệt một số gen nào đó cần cho sự sống hoặc sinh sản của côn trùng để tiêu diệt chúng, khi thực vật bị côn trùng tấn công.

Theo ông Ralph Bock, Giám đốc Viện Sinh lý Phân tử Thực vật Max Planck (Đức), “Việc kiểm soát sâu bệnh dựa trên sự can thiệp RNA có thể giúp bảo vệ thực vật mà không cần tốn thêm chi phí như sử dụng thuốc trừ sâu”.

Can thiệp bằng RNA cũng giải quyết được bài toán ô nhiễm môi trường và an toàn cho con người. Đồng tác giả, David Heckel, Giám đốc Viện Sinh thái hóa học Max Planck cho biết: “Khi hướng tới việc diệt một loại sâu bệnh bằng công nghệ can thiệp RNA, chắc chắn sẽ giảm được số lượng thuốc trừ sâu sử dụng. Nếu các loại hóa chất diệt côn trùng như phosphat hữu cơ can thiệp bằng cách tác động đến hệ thống thần kinh của côn trùng, giải pháp can thiệp RNA cho phép kiểm soát những yếu tố cốt lõi, ví dụ như sự sắp xếp chuỗi protein tế bào. Hơn nữa, ngay cả khi một số gen mục tiêu giống nhau giữa các loài, các đoạn RNA được thiết lập tối ưu chỉ ức chế một loài và các họ hàng gần nhất của chúng, chứ không tác động đến tất cả các loại côn trùng không gây hại, như cơ chế tác động của một số loại thuốc trừ sâu hóa học”.

Theo ông Ralph Bock, “Cộng đồng có những phản ứng với các protein chuyển gen do mối quan ngại về khả năng gây độc hay gây dị ứng của chúng đối với con người. Nhưng với chiến lược can thiệp RNA, không có protein gây độc mới nào được tạo ra”.

Liệu pháp can thiệp RNA còn phải đối mặt với nhiều thử thách nữa trước khi có thể triển khai cho tất cả các cây trồng chính. Ví dụ, hiện tại các nhà khoa học vẫn chưa tìm ra cách để biến đổi bộ gen chloroplast của các loại ngũ cốc như gạo và ngô; một số côn trùng, sâu bệnh lại có thể làm suy giảm hiệu lực của các đoạn RNA này, ngăn chặn quá trình tiêu diệt các gen cần thiết,...Công nghệ can thiệp RNA sẽ trở nên phổ biến trong khoảng 6-7 năm nữa, Bock và Heckel dự đoán.