Virus cuối cùng cũng tiết lộ đời sống xã hội phức tạp của chúng | Tạp chí Quanta

Kể từ khi virus được phát hiện vào cuối những năm 1800, các nhà khoa học đã tách chúng ra khỏi phần còn lại của sự sống. Virus nhỏ hơn nhiều so với tế bào và bên trong lớp vỏ protein của chúng, chúng mang nhiều thứ hơn một chút so với gen. Chúng không thể phát triển, sao chép gen của chính mình hoặc làm bất cứ điều gì. Các nhà nghiên cứu cho rằng mỗi loại virus là một hạt đơn độc trôi dạt một mình khắp thế giới, chỉ có thể sao chép nếu nó tình cờ va vào đúng tế bào có thể xâm nhập.

Sự đơn giản này chính là điều đã thu hút nhiều nhà khoa học nghiên cứu về virus ngay từ đầu. Marco Vignuzzi, một nhà virus học tại Phòng thí nghiệm Bệnh truyền nhiễm của Cơ quan Khoa học, Nghiên cứu và Công nghệ Singapore. “Chúng tôi đang cố gắng trở thành người theo chủ nghĩa giản lược.”

Chủ nghĩa giản lược đó đã được đền đáp. Các nghiên cứu về virus đóng vai trò quan trọng cho sự ra đời của sinh học hiện đại. Thiếu sự phức tạp của tế bào, họ đã tiết lộ những quy tắc cơ bản về cách thức hoạt động của gen. Nhưng chủ nghĩa giảm thiểu vi rút đã phải trả giá, Vignuzzi nói: Bằng cách cho rằng vi rút rất đơn giản, bạn sẽ tự che mắt mình trước khả năng chúng có thể phức tạp theo những cách mà bạn chưa biết.

Ví dụ, nếu bạn coi virus như những gói gen biệt lập, sẽ thật vô lý khi tưởng tượng chúng có đời sống xã hội. Nhưng Vignuzzi và một trường phái mới gồm các nhà virus học có cùng chí hướng không cho rằng điều đó là vô lý chút nào. Trong những thập kỷ gần đây, họ đã phát hiện ra một số đặc điểm kỳ lạ của virus mà không có ý nghĩa gì nếu virus là những hạt đơn độc. Thay vào đó, họ đang khám phá ra một thế giới xã hội phức tạp đến kinh ngạc của virus. Những nhà virus học xã hội này, như các nhà nghiên cứu đôi khi tự gọi mình, tin rằng virus chỉ có ý nghĩa khi là thành viên của một cộng đồng.

Đúng là đời sống xã hội của virus không hoàn toàn giống với các loài khác. Virus không đăng ảnh selfie lên mạng xã hội, không tình nguyện làm việc tại các ngân hàng thực phẩm hoặc thực hiện hành vi trộm cắp danh tính như con người. Chúng không chiến đấu với đồng minh để thống trị một đàn như khỉ đầu chó; chúng không thu thập mật hoa để nuôi ong chúa như ong mật; chúng thậm chí không tụ lại thành những tấm thảm nhầy nhụa để tự vệ như một số vi khuẩn. Tuy nhiên, các nhà xã hội học tin rằng virus có gian lận, hợp tác và tương tác theo những cách khác với các virus đồng loại của chúng.

Lĩnh vực xã hội học vẫn còn non trẻ và nhỏ bé. Hội nghị đầu tiên dành riêng cho đời sống xã hội của virus diễn ra vào năm 2022 và 2 sẽ diễn ra vào tháng 50 này. Tổng cộng sẽ có XNUMX người tham dự. Tuy nhiên, các nhà virus học xã hội cho rằng ý nghĩa của lĩnh vực mới của họ có thể rất sâu sắc. Những căn bệnh như cúm sẽ không có ý nghĩa gì nếu chúng ta nghĩ rằng các loại vi-rút cô lập với nhau. Và nếu chúng ta có thể giải mã đời sống xã hội của virus, chúng ta có thể khai thác nó để chống lại những căn bệnh mà chúng tạo ra.

Dưới mũi của chúng tôi

Một số bằng chứng quan trọng nhất về đời sống xã hội của virus đã tồn tại rõ ràng trong gần một thế kỷ. Sau khi phát hiện ra vi rút cúm vào đầu những năm 1930, các nhà khoa học đã tìm ra cách nhân lên lượng vi rút này bằng cách tiêm nó vào trứng gà và để nó nhân lên bên trong. Sau đó, các nhà nghiên cứu có thể sử dụng vi-rút mới để lây nhiễm cho động vật thí nghiệm để nghiên cứu hoặc tiêm chúng vào trứng mới để tiếp tục phát triển vi-rút mới.

Vào cuối những năm 1940, nhà virus học người Đan Mạch Preben von Magnus đang phát triển virus thì nhận thấy điều gì đó kỳ lạ. Nhiều loại virus được tạo ra trong một quả trứng không thể nhân lên khi ông tiêm chúng vào một quả trứng khác. Đến chu kỳ lây truyền thứ ba, chỉ có một trong 10,000 virus vẫn có thể nhân lên. Nhưng trong những chu kỳ tiếp theo, những virus khiếm khuyết trở nên hiếm hơn và những virus sao chép lại quay trở lại. Von Magnus nghi ngờ rằng những virus không thể tái tạo vẫn chưa phát triển xong nên ông gọi chúng là “chưa hoàn thiện”.

Trong những năm sau đó, các nhà virus học gọi sự bùng nổ và phá sản của các loại virus chưa hoàn thiện là “hiệu ứng von Magnus”. Đối với họ, điều đó quan trọng - nhưng chỉ là một vấn đề cần giải quyết. Vì chưa ai nhìn thấy những virus chưa hoàn thiện bên ngoài môi trường nuôi cấy trong phòng thí nghiệm nên các nhà virus học cho rằng chúng là nhân tạo và đã tìm ra cách để loại bỏ chúng.

“Bạn phải loại bỏ những thứ này khỏi kho dự trữ trong phòng thí nghiệm của mình vì bạn không muốn chúng can thiệp vào các thí nghiệm của mình,” cho biết Sam Díaz-Muñoz, một nhà virus học tại Đại học California, Davis, nhớ lại quan điểm chung trong lĩnh vực này. “Bởi vì điều này không phải là 'tự nhiên'.”

Các nhà nghiên cứu vào những năm 1960 đã quan sát thấy bộ gen của virus chưa hoàn thiện ngắn hơn so với các loại virus thông thường. Phát hiện đó đã củng cố quan điểm của nhiều nhà virus học rằng những virus chưa hoàn thiện là những virus kỳ quặc có khiếm khuyết, thiếu các gen cần thiết để tái tạo. Nhưng vào những năm 2010, công nghệ giải trình tự gen mạnh mẽ, rẻ tiền đã cho thấy rõ rằng các loại virus chưa hoàn chỉnh thực sự có rất nhiều bên trong cơ thể chúng ta.

Trong một nghiên cứu được công bố vào năm 2013, các nhà nghiên cứu tại Đại học Pittsburgh đã ngoáy mũi và miệng của những người bị cúm. Họ đã lấy vật liệu di truyền của virus cúm trong các mẫu và phát hiện rằng một số virus bị thiếu gen. Những loại virus còi cọc này xuất hiện khi các tế bào bị nhiễm sao chép sai bộ gen của một loại virus chức năng, vô tình bỏ qua các đoạn gen.

Các nghiên cứu khác đã xác nhận phát hiện này. Họ cũng tiết lộ những cách khác mà virus không hoàn chỉnh có thể hình thành. Ví dụ, một số loại virus mang bộ gen bị cắt xén. Trong những trường hợp này, tế bào bị nhiễm bắt đầu sao chép bộ gen của virus chỉ để đảo ngược một phần rồi sao chép bộ gen ngược về điểm xuất phát. Các loại virus không hoàn chỉnh khác hình thành khi đột biến làm gián đoạn trình tự gen khiến nó không thể tạo ra protein chức năng nữa.

Những nghiên cứu này đã phá bỏ giả định cũ rằng các virus không hoàn chỉnh của von Magnus chỉ là sản phẩm của các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm. “Chúng là một phần tự nhiên của sinh học virus,” Díaz-Muñoz nói.

Việc phát hiện ra những virus chưa hoàn chỉnh trong cơ thể chúng ta đã truyền cảm hứng cho một làn sóng quan tâm khoa học mới về chúng. Cúm không phải là bệnh duy nhất: Nhiều loại vi-rút có dạng không hoàn chỉnh. Chúng chiếm phần lớn các loại vi-rút được tìm thấy ở những người bị nhiễm trùng như vi-rút hợp bào hô hấp (RSV) và bệnh sởi.

Các nhà khoa học cũng đã nghĩ ra những cái tên mới cho các loại virus chưa hoàn thiện của von Magnus. Một số người gọi chúng là “các hạt gây nhiễu khiếm khuyết”. Những người khác gọi chúng là “bộ gen virus không đạt tiêu chuẩn”.

Díaz-Muñoz và các đồng nghiệp đặt cho họ một cái tên khác: kẻ lừa đảo.

Một virus lan truyền

Virus chưa hoàn chỉnh thường có thể xâm nhập vào tế bào, nhưng khi đã vào bên trong, chúng không thể tự nhân lên. Chúng thiếu một số gen cần thiết để chiếm quyền điều khiển bộ máy tạo protein của vật chủ, chẳng hạn như bộ máy sản xuất enzyme sao chép gen được gọi là polymerase. Để nhân rộng, họ phải gian lận. Họ phải tận dụng lợi thế của virus đồng bào của họ.

May mắn thay cho những kẻ gian lận, các tế bào thường bị nhiễm nhiều hơn một bộ gen virus. Nếu một virus chức năng xuất hiện trong tế bào của kẻ gian lận, nó sẽ tạo ra các polymerase. Kẻ lừa đảo sau đó có thể mượn polymerase của virus khác để sao chép gen của chính nó.

Trong một tế bào như vậy, hai loại virus chạy đua để tạo ra nhiều bản sao nhất trong bộ gen của chính chúng. Kẻ gian lận có một lợi thế sâu sắc: Nó có ít vật liệu di truyền để tái tạo. Do đó, polymerase sao chép bộ gen chưa hoàn chỉnh nhanh hơn bộ gen hoàn chỉnh.

Phần rìa của chúng thậm chí còn phát triển lớn hơn trong quá trình lây nhiễm, khi các virus chưa hoàn chỉnh và các virus có chức năng di chuyển từ tế bào này sang tế bào khác. “Nếu bạn dài bằng một nửa, điều đó không có nghĩa là bạn có được lợi thế gấp đôi,” nói Tỏi tây Asher, người nghiên cứu sự tiến hóa xã hội ở virus với tư cách là một postdoc tại Đại học Yale. “Điều đó có nghĩa là bạn có được lợi thế gấp nghìn lần hoặc hơn”.

Các loại virus gian lận khác có các polymerase hoạt động nhưng chúng thiếu các gen tạo ra vỏ protein để bao bọc vật liệu di truyền của chúng. Chúng nhân lên bằng cách nằm chờ một loại virus chức năng xuất hiện; sau đó chúng lén đưa bộ gen của mình vào trong lớp vỏ mà nó tạo ra. Một số nghiên cứu cho thấy các bộ gen gian lận có thể xâm nhập vào bên trong vỏ nhanh hơn các bộ gen có chức năng.

Cho dù virus chưa hoàn chỉnh sử dụng chiến lược nào để sao chép thì kết quả đều như nhau. Những loại virus này không phải trả giá bằng sự hợp tác, ngay cả khi chúng lợi dụng sự hợp tác của các loại virus khác.

Díaz-Muñoz nói: “Một kẻ gian lận hoạt động kém, nó hoạt động tốt hơn so với một loại virus khác và nếu có nhiều kẻ gian lận thì sẽ không có ai khai thác”. “Từ góc độ tiến hóa, đó là tất cả những gì bạn cần để định nghĩa gian lận.”

Phần cuối cùng của định nghĩa đó đặt ra một câu đố. Nếu những kẻ gian lận thành công một cách đáng kinh ngạc - và thực tế là như vậy - thì họ phải tiêu diệt virus. Khi các thế hệ virus bùng phát từ các tế bào cũ và lây nhiễm sang các tế bào mới, những kẻ gian lận sẽ ngày càng phổ biến hơn. Chúng nên tiếp tục nhân bản cho đến khi các virus chức năng biến mất. Không còn bất kỳ virus chức năng nào, những kẻ gian lận không thể tự sao chép. Toàn bộ quần thể virus sẽ bị chìm vào quên lãng.

Tất nhiên, các loại virus như cúm rõ ràng đang thoát khỏi sự tuyệt chủng nhanh chóng này, và do đó, đời sống xã hội của chúng chắc chắn phải có nhiều điều hơn là vòng xoáy gian lận chết chóc. Carolina Lopez, một nhà virus học tại Trường Y Đại học Washington ở St. Louis, tin rằng một số loại virus trông giống như đang lừa dối thực sự có thể đóng một vai trò lành tính hơn trong xã hội virus. Thay vì khai thác các virus đồng loại, chúng hợp tác, giúp chúng phát triển mạnh.

“Chúng tôi coi họ như một phần của cộng đồng,” López nói, “với mọi người đều đóng một vai trò quan trọng.”

Phòng chống kiệt sức

López bắt đầu bước chân vào thế giới virus học xã hội vào đầu những năm 2000 khi cô nghiên cứu virus Sendai, một mầm bệnh lây nhiễm cho chuột. Các nhà nghiên cứu đã biết từ lâu rằng hai chủng virus Sendai hoạt động khác nhau. Một loại, được gọi là SeV-52, có khả năng thoát khỏi sự chú ý của hệ thống miễn dịch rất tốt, cho phép vi rút gây nhiễm trùng lớn. Nhưng những con chuột bị nhiễm một chủng khác, SeV-Cantell, đã xây dựng một hệ thống phòng thủ nhanh chóng và mạnh mẽ giúp chúng nhanh chóng hồi phục. López và các đồng nghiệp của cô nhận thấy sự khác biệt là SeV-Cantell tạo ra rất nhiều virus chưa hoàn chỉnh.

Làm thế nào mà các loại virus không hoàn chỉnh lại kích hoạt hệ thống miễn dịch của chuột? Sau một loạt thí nghiệm, López và các đồng nghiệp của cô đã chứng minh được rằng các virus không hoàn chỉnh khiến tế bào chủ của chúng kích hoạt hệ thống báo động. Các tế bào tạo ra một tín hiệu gọi là interferon, cho phép các tế bào lân cận biết kẻ xâm lược đã đến. Những tế bào đó có thể chuẩn bị khả năng phòng vệ chống lại vi-rút và ngăn chặn sự lây nhiễm lây lan như cháy rừng qua các mô xung quanh.

Hiện tượng này không phải là hiện tượng bất thường của virus Sendai hay hệ thống miễn dịch của chuột. Khi López và các đồng nghiệp của cô chuyển sự chú ý sang RSV), căn bệnh khiến hơn 2 triệu người ở Hoa Kỳ mắc bệnh mỗi năm và khiến hàng nghìn người tử vong, họ phát hiện ra rằng các virus không hoàn chỉnh được tạo ra trong quá trình lây nhiễm tự nhiên cũng gây ra phản ứng miễn dịch mạnh mẽ từ các tế bào bị nhiễm bệnh.

Hiệu ứng này khiến López bối rối. Nếu những virus chưa hoàn thiện là những kẻ gian lận thì việc chúng kích động vật chủ để cắt ngắn quá trình lây nhiễm là vô nghĩa. Một khi hệ thống miễn dịch tiêu diệt các virus chức năng, những kẻ gian lận sẽ không còn nạn nhân nào để khai thác.

Lopez nhận thấy rằng kết quả của cô ấy có ý nghĩa nếu cô ấy nhìn virus theo một cách mới. Thay vì tập trung vào ý tưởng rằng các virus chưa hoàn chỉnh đang gian lận, López bắt đầu nghĩ về chúng và các virus chức năng đang phối hợp cùng nhau hướng tới mục tiêu chung là tồn tại lâu dài. Cô nhận ra rằng nếu virus hoạt động sao chép không kiểm soát, chúng có thể áp đảo và tiêu diệt vật chủ hiện tại trước khi quá trình lây truyền sang vật chủ mới có thể diễn ra. Đó sẽ là sự tự đánh bại.

López nói: “Bạn cần một số mức độ phản ứng miễn dịch để giữ cho vật chủ của bạn sống đủ lâu để bạn đi tiếp”.

Cô ấy nói rằng đó là nơi các virus không hoàn chỉnh xuất hiện. Chúng có thể kiềm chế sự lây nhiễm để vật chủ của chúng có cơ hội truyền vi rút sang vật chủ tiếp theo. Bằng cách đó, các virus chức năng và virus chưa hoàn thiện có thể hợp tác với nhau. Các virus chức năng tạo ra bộ máy phân tử để tạo ra các virus mới. Trong khi đó, những virus chưa hoàn chỉnh sẽ làm chậm các virus chức năng để tránh đốt cháy vật chủ của chúng, điều này sẽ chấm dứt quá trình lây nhiễm của toàn bộ cộng đồng.

Trong những năm gần đây, López và các đồng nghiệp của cô đã phát hiện ra rằng những virus chưa hoàn thiện có thể hạn chế sự lây nhiễm theo một số cách. Ví dụ, chúng có thể kích hoạt các tế bào phản ứng như thể chúng đang bị căng thẳng do nóng hoặc lạnh. Một phần phản ứng căng thẳng của tế bào sẽ đóng cửa các nhà máy sản xuất protein để tiết kiệm năng lượng. Trong quá trình này, nó cũng ngăn chặn việc sản xuất nhiều virus hơn.

Christopher Brooke, một nhà virus học tại Đại học Illinois Urbana-Champaign, đồng ý với López rằng virus tồn tại trong cộng đồng. Hơn nữa, ông nghi ngờ rằng các virus chưa hoàn thiện còn có những công việc khác trong tế bào mà ông và các nhà khoa học đồng nghiệp vẫn chưa tìm ra.

Brooke đang tìm kiếm bằng chứng về những công việc này ở virus cúm. Một loại virus cúm hoàn chỉnh có 12 đoạn gen, thường tạo ra XNUMX protein trở lên. Nhưng khi các tế bào bị nhiễm tạo ra các virus không hoàn chỉnh, đôi khi chúng bỏ qua phần giữa của gen và khâu phần đầu vào phần cuối. Bất chấp sự thay đổi mạnh mẽ này, những gen bị biến đổi này vẫn tạo ra protein - nhưng những protein mới có thể có chức năng mới. Trong một nghiên cứu được công bố vào tháng XNUMX, Brooke và các đồng nghiệp của ông đã khám phá ra hàng trăm loại protein mới này trong các tế bào bị nhiễm cúm. Vì những protein này còn mới đối với khoa học nên các nhà nghiên cứu đang cố gắng tìm hiểu chức năng của chúng. Các thí nghiệm trên một trong số chúng cho thấy rằng nó bám vào các protein polymerase do virus nguyên vẹn tạo ra và ngăn chúng sao chép bộ gen virus mới.

Tuy nhiên, cho đến nay, các nhà khoa học phần lớn vẫn chưa biết virus chưa hoàn thiện sẽ đạt được mục đích gì bằng cách tạo ra nhiều protein lạ đến vậy. Brooke nói: “Trí tưởng tượng hạn chế của tôi sẽ không chạm đến được một phần nhỏ những gì có thể”. “Đây là nguyên liệu thô để virus chơi đùa.” Nhưng ông nghi ngờ rằng những virus không hoàn chỉnh tạo ra tất cả các protein lạ này là những kẻ gian lận.

Brooke nói: “Nếu họ thực sự hành động như những kẻ gian lận thuần túy, tôi dự đoán rằng sẽ có áp lực chọn lọc đáng kể nhằm giảm thiểu việc sản xuất của họ”. “Nhưng chúng ta vẫn luôn nhìn thấy chúng.”

Đường mờ

Các nhà xã hội học hiện đang cố gắng tìm hiểu xem có bao nhiêu sự gian lận và hợp tác đang diễn ra trong thế giới virus. Các nhà khoa học nghiên cứu hành vi của động vật biết điều này khó khăn đến mức nào. Một cá nhân có thể gian lận trong một số tình huống và hợp tác trong những tình huống khác. Và cũng có khả năng một hành vi trông giống như sự hợp tác sẽ phát triển thông qua sự lừa dối ích kỷ.

Leeks đồng ý rằng các virus chưa hoàn chỉnh có thể là bộ phận hữu ích của cộng đồng virus. Nhưng ông cho rằng điều quan trọng là phải xem xét khả năng ngay cả khi họ có vẻ như đang hợp tác nhưng thực ra họ vẫn đang gian lận. Thuyết tiến hóa dự đoán rằng hành vi gian lận sẽ thường xuất hiện ở virus, nhờ bộ gen siêu nhỏ của chúng. Leeks nói: “Trong virus, xung đột chiếm ưu thế.

Trên thực tế, gian lận có thể tạo ra sự thích nghi giống như sự hợp tác. Một trong những ví dụ yêu thích của Leeks về cuộc xung đột tiềm ẩn này là vi rút nano, loại vi rút này lây nhiễm vào thực vật như rau mùi tây và đậu fava. Nanovirus nhân lên một cách đáng kinh ngạc. Chúng có tổng cộng 8 gen, nhưng mỗi hạt virus chỉ có một trong 8 gen. Chỉ khi tất cả các hạt nanovirus, mỗi hạt mang một trong 8 gen khác nhau, lây nhiễm vào cùng một cây cùng một lúc thì chúng mới có thể nhân lên. Các tế bào thực vật tạo ra protein từ tất cả tám gen, cùng với các bản sao gen mới của chúng, sau đó được đóng gói thành vỏ mới.

Bạn có thể nhìn vào các vi rút nano và thấy một trường hợp hợp tác trong sách giáo khoa. Rốt cuộc, các virus phải làm việc cùng nhau để bất kỳ ai trong số chúng có cơ hội nhân lên. Sự sắp xếp này gợi nhớ đến sự phân công lao động của tổ ong, trong đó côn trùng phân chia công việc thu thập mật hoa, chăm sóc ấu trùng và tìm kiếm các địa điểm mới để tổ di chuyển đến.

Nhưng Leeks và các đồng nghiệp của ông đã lập biểu đồ về cách thức hoạt động của các loại virus nano – và những thứ được gọi là khác. virus đa thành phần - có thể đã tiến hóa thông qua gian lận.

Hãy tưởng tượng rằng tổ tiên của virus nano bắt đầu với tất cả 8 gen được đóng gói trong một bộ gen của virus. Sau đó, virus vô tình tạo ra những kẻ gian lận không hoàn chỉnh chỉ có một trong các gen. Kẻ gian lận đó sẽ phát triển mạnh khi các virus có đầy đủ chức năng sao chép gen của nó. Và nếu một mánh gian lận thứ hai tiến hóa, mang một gen khác, nó sẽ nhận được lợi ích tương tự khi khai thác các virus nguyên vẹn.

Khi Leeks và đồng nghiệp của anh ấy xây dựng mô hình toán học đối với kịch bản tiến hóa này, họ phát hiện ra rằng vi-rút có thể dễ dàng phân tách thành nhiều trò gian lận hơn. Chúng sẽ tiếp tục tách ra cho đến khi không còn virus ban đầu nào có thể tự sao chép. Các nanovirus giờ đây có thể phụ thuộc vào nhau để sinh tồn, nhưng chỉ vì tổ tiên của chúng đã truyền tải lẫn nhau. Bên dưới vẻ ngoài hợp tác là sự gian lận lan truyền.

Việc phân loại bản chất của xã hội virus sẽ mất nhiều năm nghiên cứu. Nhưng việc giải quyết bí ẩn có thể mang lại lợi ích to lớn. Một khi các nhà khoa học hiểu được hành vi xã hội của vi rút, họ có thể khiến các vi rút chống lại nhau.

Xoay bàn

Vào những năm 1990, các nhà sinh học tiến hóa đã có thể giúp cung cấp thông tin cho sự phát triển của các loại thuốc chống vi-rút. Khi người nhiễm HIV dùng một loại thuốc kháng virus, virus nhanh chóng phát triển khả năng trốn tránh nó. Nhưng thay vào đó, khi các bác sĩ kê đơn thuốc kết hợp ba loại thuốc chống vi-rút, việc vi-rút thoát khỏi tất cả chúng trở nên khó khăn hơn nhiều. Khả năng một loại virus có thể đạt được đột biến để kháng lại cả ba loại thuốc là rất nhỏ về mặt thiên văn. Kết quả là, hỗn hợp thuốc điều trị HIV vẫn còn hiệu quả cho đến tận ngày nay.

Các nhà xã hội học hiện đang điều tra xem liệu sinh học tiến hóa có thể giúp ích một lần nữa trong cuộc chiến chống lại virus hay không. Họ đang tìm kiếm những lỗ hổng trong cách thức virus lừa đảo và hợp tác, những lỗ hổng mà họ có thể khai thác để ngăn chặn sự lây nhiễm. Vignuzzi nói: “Chúng tôi coi đó là hành động lật ngược tình thế với virus.

Vignuzzi và các cộng sự đã thử nghiệm ý tưởng này trên những con chuột bị nhiễm vi rút zika. Họ đã chế tạo ra những virus Zika chưa hoàn chỉnh có thể khai thác một cách tàn nhẫn những virus có chức năng. Khi họ tiêm những chất gian lận này vào những con chuột bị nhiễm bệnh, quần thể virus chức năng bên trong động vật nhanh chóng sụp đổ. Công ty Meletios Therapeutics của Pháp đã cấp phép cho các loại virus gian lận của Vignuzzi và đang phát triển chúng như một loại thuốc chống vi-rút tiềm năng cho nhiều loại vi-rút.

Tại Đại học New York, Ben tenOever và các đồng nghiệp của ông đang chế tạo một thiết bị có thể đánh lừa virus cúm thậm chí còn hiệu quả hơn. Họ đang lợi dụng một đặc điểm sinh học của virus: Thỉnh thoảng, vật liệu di truyền của hai loại virus lây nhiễm vào cùng một tế bào sẽ được đóng gói thành một loại virus mới. Họ tự hỏi liệu họ có thể tạo ra một loại virus gian lận có thể dễ dàng xâm chiếm bộ gen của một loại virus cúm chức năng hay không.

Nhóm NYU đã thu hoạch virus chưa hoàn chỉnh từ các tế bào bị nhiễm cúm. Từ lô này, họ đã xác định được một loại siêu lừa đảo có khả năng chuyển gen của nó vào các virus cúm có đầy đủ chức năng rất tốt. Kết quả là virus lai có khả năng sao chép kém do sự gián đoạn của kẻ gian lận.

Để xem loại thuốc siêu lừa đảo này hoạt động như thế nào với vai trò là một loại thuốc chống vi-rút, tenOever và các đồng nghiệp của ông đã đóng gói nó thành dạng thuốc xịt mũi. Họ lây nhiễm cho chuột một chủng cúm gây chết người và sau đó phun chất siêu lừa vào mũi của chúng. Loại virus siêu gian lận này rất giỏi trong việc khai thác các virus chức năng và làm chậm quá trình nhân lên của chúng đến nỗi những con chuột đã khỏi bệnh cúm trong vòng vài tuần. Không có sự giúp đỡ từ những kẻ siêu gian lận, các loài động vật đã chết.

Các nhà nghiên cứu thậm chí còn thu được kết quả tốt hơn khi họ xịt chất siêu gian lận vào mũi chuột trước khi chúng bị nhiễm bệnh. Những kẻ lừa đảo siêu hạng nằm chờ bên trong chuột và tấn công các virus cúm chức năng ngay khi chúng đến.

Sau đó tenOever và các đồng nghiệp của ông chuyển sang nuôi chồn hương để thực hiện các thí nghiệm của họ. Chồn sương bị nhiễm cúm giống như con người hơn: Đặc biệt, không giống như chuột, vi-rút cúm sẽ dễ dàng lây lan từ con chồn bị bệnh sang con khỏe mạnh trong chuồng liền kề. Các nhà khoa học phát hiện ra rằng thuốc xịt mũi nhanh chóng làm giảm số lượng vi-rút cúm ở những con chồn bị nhiễm bệnh, giống như những gì họ đã thấy ở chuột. Tuy nhiên, các nhà khoa học đã ngạc nhiên khi xem xét các loại virus mà chồn sương nhiễm bệnh truyền sang động vật khỏe mạnh. Chúng không chỉ truyền đi những virus thông thường mà còn cả những virus siêu lừa được giấu bên trong lớp vỏ protein của chúng.

Phát hiện đó làm tăng khả năng trêu ngươi rằng những kẻ lừa đảo siêu hạng có thể ngăn chặn sự lây lan của một chủng cúm mới. Nếu mọi người nhận được thuốc xịt vi-rút siêu lừa đảo, họ có thể nhanh chóng phục hồi sau khi bị nhiễm trùng. Và nếu họ truyền chủng virus mới cho người khác, họ cũng sẽ truyền theo kẻ lừa đảo siêu hạng để ngăn chặn nó. “Đó là một chất trung hòa đại dịch,” tenOever nói.

Điều đó đúng về mặt khái niệm, ít nhất. TenOever sẽ cần tiến hành thử nghiệm lâm sàng ở người để xem liệu nó có hoạt động như ở động vật hay không. Tuy nhiên, ông nói, các cơ quan quản lý đã lo ngại về việc phê duyệt một thí nghiệm như vậy, vì điều đó không chỉ đơn giản là cung cấp cho mọi người một loại thuốc có tác dụng diệt virus trong cơ thể họ mà còn là một loại thuốc có thể lây sang người khác, cho dù họ có đồng ý hay không. không. “Đó dường như là nụ hôn của thần chết,” tenOever nói với hy vọng biến khoa học về virus xã hội thành y học.

Díaz-Muñoz cho rằng việc thận trọng trong việc khai thác virus học xã hội là đúng đắn khi chúng ta vẫn còn rất nhiều điều để tìm hiểu về nó. Tạo ra thuốc từ các phân tử trơ là một chuyện. Việc triển khai đời sống xã hội của virus lại là một việc hoàn toàn khác. Díaz-Muñoz nói: “Đó là một sinh vật sống và đang phát triển.