Nghiên cứu không chỉ làm thay đổi quan niệm lâu nay về quá trình tiến hóa của hệ miễn dịch ở động vật mà còn mở ra triển vọng mới trong việc bảo tồn các rạn san hô đang bị đe dọa trên toàn cầu.
Nghiên cứu do các nhà khoa học thuộc Đại học Hebrew ở Jerusalem phối hợp với Đại học North Carolina tại Charlotte (Mỹ) thực hiện và đã được công bố trên tạp chí khoa học Nature Ecology & Evolution. Nhóm nghiên cứu phát hiện một loại protein hoàn toàn mới có tên CARDIB (CARD Inhibitor Binding Protein), đóng vai trò then chốt trong khả năng chống virus của loài hải quỳ Nematostella vectensis.
Theo tác giả chính của nghiên cứu, Tiến sĩ Ton Sharoni, phát hiện này bác bỏ giả thuyết lâu nay cho rằng mọi loài động vật đều thừa hưởng cùng một hệ thống miễn dịch kháng virus từ tổ tiên chung và sử dụng cơ chế tương tự để chống lại mầm bệnh. Thay vào đó, quá trình tiến hóa đã tạo ra những giải pháp sinh học khác nhau nhằm giải quyết cùng một thách thức là chống lại virus.
Các nhà khoa học cho biết khoảng 600 triệu năm trước, khi nhánh tiến hóa của hải quỳ tách khỏi nhánh dẫn tới loài người, hệ miễn dịch của chúng cũng phát triển theo một hướng riêng biệt. Không giống protein MAVS ở người - hoạt động như một "công tắc bật", kích hoạt ngay phản ứng miễn dịch khi phát hiện virus - protein CARDIB của hải quỳ lại đóng vai trò như một "công tắc tắt", liên tục kiểm soát để hệ miễn dịch không phản ứng quá mức khi chưa cần thiết.
Để kiểm chứng chức năng của CARDIB, nhóm nghiên cứu đã sử dụng công nghệ chỉnh sửa gene CRISPR nhằm loại bỏ gene tạo ra protein này ở hải quỳ. Kết quả cho thấy những cá thể thiếu CARDIB vẫn có thể sinh trưởng và sinh sản bình thường trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, khi được đưa ra các bể nuôi ngoài trời tại bang Nam Carolina (Mỹ), nơi có môi trường tự nhiên chứa nhiều loại virus, các cá thể này nhanh chóng trở nên dễ bị nhiễm bệnh hơn chỉ sau vài ngày.
Giáo sư Yehu Moran, Trưởng Khoa Sinh thái học, Tiến hóa và Hành vi của Đại học Hebrew, nhận định phát hiện này cho thấy CARDIB giữ vai trò thiết yếu giúp hải quỳ chống chọi với các tác nhân gây bệnh trong tự nhiên. Theo ông, cuộc chạy đua tiến hóa giữa virus và vật chủ đã thúc đẩy các loài sinh vật phát triển những cơ chế miễn dịch rất khác nhau qua hàng trăm triệu năm.
Một ý nghĩa quan trọng khác của nghiên cứu là khả năng ứng dụng trong bảo tồn các rạn san hô. Hải quỳ và san hô đều thuộc ngành Ruột khoang (Cnidaria), có quan hệ họ hàng gần gũi. Các nhà khoa học cho biết khoảng 30% sự sống trong đại dương phụ thuộc trực tiếp hoặc gián tiếp vào các rạn san hô. Khi san hô chết, nhiều loài cá và động vật không xương sống cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng.
Theo Giáo sư Moran, virus được cho là một trong những nguyên nhân góp phần làm suy thoái các rạn san hô. Vì vậy, việc hiểu rõ cơ chế miễn dịch của hải quỳ có thể giúp các nhà khoa học tìm ra những phương pháp mới nhằm tăng cường khả năng chống chịu bệnh tật của san hô trước biến đổi khí hậu và các tác nhân gây hại từ môi trường.
