Virus và cách chúng hoạt động – 𝐕𝐢𝐫𝐮𝐬𝐞𝐬 𝐚𝐧𝐝 𝐇𝐨𝐰 𝐭𝐡𝐞𝐲 𝐖𝐨𝐫𝐤
Tình trạng nhiễm vi-rút đã tàn phá dân số của ba lục địa vào thế kỷ 18, điều đó đã thúc đẩy nỗ lực cung cấp vaccine đầu tiên trên thế giới. Tuy nhiên, các nhà khoa học phải mất thêm một thế kỷ để xác định và hiểu được bản chất của các loại virus gây ra những căn bệnh này, và cách chúng lây lan.
Vào cuối thế kỷ 19, những loại vaccine đầu tiên đã được sử dụng và bắt đầu được đưa vào các chương trình y tế cộng đồng, nhờ những nỗ lực tiên phong của bác sĩ người Anh Edward Jenner và nhà hóa học và vi sinh học người Pháp Louis Pasteur. Jenner đã phát triển vaccine đầu tiên trên thế giới cho bệnh đậu mùa, sử dụng vi rút đậu bò (cowpox virus) vào thập niên 90 của thế kỷ 18. Pasteur, người được sinh ra vào năm trước khi Jenner qua đời, đã phát minh ra vaccine phòng bệnh dại và bệnh than vào những năm 1880. Tuy nhiên, bản chất của các bệnh này vẫn chưa được hiểu đầy đủ. Các nhà khoa học đã không hiểu được cơ chế hoạt động của virus cho đến khi nhà vi sinh vật học người Nga Dmitry Ivanovsky mô tả vi rút vào năm 1892, gần một trăm năm sau khi phát triển vắc xin đầu tiên.
Ngành virus học (Virology)
Lịch sử của virus học bắt đầu từ một cây thuốc lá bị bệnh trong phòng thí nghiệm của Adolf Mayer vào năm 1879. Mayer, một nhà hóa học nông nghiệp người Đức (agricultural chemist), đang nghiên cứu bệnh khảm (mosaic disease), căn bệnh gây nhiễm cho cây thuốc lá và phá hủy toàn bộ cánh đồng thuốc lá. Trong 10 năm sau đó, ông đã chứng minh rằng căn bệnh này có thể lây lan sang các cây khác bằng cách lấy nhựa cây từ cây bị nhiễm bệnh, lọc chất lỏng qua giấy để loại bỏ vi khuẩn, sau đó xoa chất lỏng lên cây không bị nhiễm bệnh. Mayer đã đặt nền móng cho việc phát hiện ra loại virus đầu tiên được biết đến. Vài năm sau, vào năm 1892, Dmitry Ivanovsky lặp lại nguyên tắc thí nghiệm của Mayer bằng cách áp dụng kỹ thuật lọc như trêncho cây thuốc lá bị bệnh khảm. Tuy nhiên, không giống như Mayer, Ivanovsky sử dụng một phương pháp lọc nghiêm ngặt hơn – bộ lọc Chamberland, một ống sứ sử dụng nước để tách độc tố vi khuẩn ra khỏi mẫu. Được phát minh bởi nhà vi trùng học người Pháp Charles Chamberland vào năm 1884 và được Louis Pasteur sử dụng trong quá trình phát triển vắc-xin, bộ lọc cho phép Ivanovsky loại bỏ tất cả vi khuẩn khỏi dịch cô đặc lấy từ cây thuốc lá bị bệnh. Mẫu được lọc sau đó vẫn có khả năng lây nhiễm, chứng tỏ bệnh không do vi khuẩn lây truyền.
Dựa trên những phát hiện của Ivanovsky, nhà vi sinh vật học người Hà Lan Martinus Beijerinck đã tiến thêm một bước nữa vào năm 1898, kết luận rằng không chỉ bệnh khảm vẫn lây nhiễm sau khi được lọc vi khuẩn, mà sự lây bệnh này không thể tự phát triển — nó cần một vật chủ sống (living host) để nhân rộng. Công trình của Beijerinck chắc chắn đã cho thấy một loại tác nhân lây nhiễm mới – virus, từ một từ tiếng Latinh có nghĩa là “chất độc” hoặc “chất lỏng nhầy nhụa” (“poison” or slimy liquid”).
Phần tử của virus – The virus particle
Trong khi Beijerinck khẳng định rằng virus là một chất lỏng, một nghiên cứu về gia súc của các nhà khoa học Đức – Friedrich Loeffler và Paul Frosch – cùng năm đã tìm ra bằng chứng cho thấy virus thực sự là hạt. Họ đã phát hiện ra loại virus thứ hai trên thế giới – bệnh tay chân miệng. Đến những năm 1920, hơn 65 loại virus khác nhau ở động vật và con người đã được xác định, bao gồm virus đầu tiên ở người, bệnh sốt vàng vào năm 1901, virus bệnh dại vào năm 1903 và virus bại liệt vào năm 1908.
Virus xâm nhập vi khuẩn – Bacteria-invading viruses
Cột mốc quan trọng tiếp theo trong lịch sử virus học là vào năm 1915, khi nhà vi khuẩn học người Anh Frederik Twort đề xuất rằng một số loại virus có khả năng lây nhiễm cho vi khuẩn và sử dụng chúng làm vật chủ để nhân lên. Tại Viện Pasteur ở Paris, nhà vi sinh học người Canada Félix d’Herelle đã nâng tầm khái niệm này bằng cách tìm ra cách đếm số lượng virus có thể được tìm thấy trong một số vi khuẩn nhất định. Ông đặt tên cho loại vi rút này là “thực khuẩn thể – bacteriophage “, hay “kẻ ăn thịt vi khuẩn”. Khi nhiều loại virus được phát hiện hơn trong vài thập kỷ đầu của thế kỷ 20, sự chú ý đã chuyển sang phát triển vaccine cho một số bệnh do virus – ví dụ như vaccine bại liệt, loại vaccine này vẫn được sử dụng cho đến ngày nay. Các nghiên cứu hiện đại tiếp tục điều tra cách thức các loại virus khác nhau đột biến và nhân rộng, bởi vì đây là chìa khóa để phát triển các phương pháp điều trị hiệu quả cho nhiều bệnh do nhiễm virus. Năm 1931, kính hiển vi điện tử được phát minh ở Đức, và vào cuối thập kỷ này, bác sĩ người Đức Helmut Ruska đã sử dụng nó để nghiên cứu virus. Các nhà khoa học đã sớm thiết lập cấu trúc cơ bản của virus. Họ phát hiện ra rằng vi rút rất khác nhau về hình dạng và cấu trúc, điều đó cho phép chúng nhắm mục tiêu và xâm nhập vào đúng tế bào vật chủ, đồng thời chống lại sự tấn công từ hệ thống miễn dịch của sinh vật chủ. Nhìn chung, có bốn hình thái virus chính: xoắn ốc, khối 20 mặt đều, kéo dài và phức tạp.
Advertisement
Các cơ sở của Viện Pasteur
Ngày nay, Viện Pasteur là một trong những trung tâm nghiên cứu hàng đầu thế giới; với hơn 100 cơ sở nghiên cứu và gần 2.700 nhân viên, trong đó có khoảng 500 nhà khoa học thường trực và 600 nhà khoa học cộng tác từ 70 quốc gia mỗi năm. Viện Pasteur cũng là một mạng lưới toàn cầu của 24 viện nghiên cứu ở ngoại quốc dành cho các vấn đề y tế ở các nước đang phát triển; một trung tâm nghiên cứu sau đại học và một đơn vị kiểm dịch y tế.
Trân trọng cảm ơn bài chia sẻ này của BS.Trần Nam Anh trên Diễn đàn y Khoa !
Nguồn: BS.Trần Nam Anh
Y khoa Ykhoa, y học, y tế, kiến thức, lâm sàng, cận lâm sàng, chẩn đoán, điều trị, phác đồ, diễn đàn y khoa, hệ sinh thái y khoa online, mới nhất và đáng tin cậy.
