Người nào - vi khuẩn ấy
Khi bạn chạm tay vào vật gì đó, bạn để lại dấu vân tay - những đường vân xoắn được tạo ra bởi tuyến nhờn bên dưới da giúp nhận diện bạn là ai. Bạn cũng có thể để lại vài vết về ADN của mình, thứ cũng giúp nhận diện ra bạn. Và không chỉ thế, bạn còn "đánh dấu lãnh thổ" bằng các vi sinh vật có trên người. Điều quan trọng là các vi khuẩn trên liên tục sinh ra và "vương vãi" xung quanh bạn. Chỉ cần bạn chạm vào gì đó, chúng lập tức nhảy sang bên kia bề mặt.
Qua nhiều năm nghiên cứu, các nhà khoa học nhận ra rằng, hầu hết mỗi người đều có một "hệ" vi khuẩn riêng không giống ai. Tuy rằng chúng ta chia sẻ với nhau các dòng vi khuẩn thông qua những cử chỉ thân mật, song danh sách chính xác từng loài lại khác nhau giữa mỗi người. Curtis Huttenhower, thuộc Khoa Sức khoẻ cộng đồng ở Đại học Harvard, cho biết: "Nếu chúng ta chọn một nhóm người, các vi sinh vật trên từng người sẽ khác nhau nhưng thông tin di truyền của chúng thì tương tự".
Dựa trên điều này, khá nhiều nghiên cứu đã được tiến hành. Chủ yếu chúng được khai thác trong lĩnh vực khoa học hình sự, nơi mà đôi khi kẻ gây án "ranh ma" biết cách xoá dấu vết vân tay của mình và mảnh vụn ADN quá ít để vạch mặt chúng.
Dễ tìm thủ phạm, chủ nhân món đồ
Năm 2010, một nhóm thuộc Đại học Colorado, Mỹ, phát hiện ra những vi khuẩn tìm thấy trên bàn phím và chuột máy tính (khả năng từ smartphone cũng cao không kém) trùng khớp với những mẫu có trên da người chủ sở hữu hơn là từ những người khác. Hoặc mới năm ngoái, Simon Lax và Jack Gilbert từ Đại học Chicago có thể phân biệt được 18 tình nguyện viên thí nghiệm, dựa trên các mẫu vi khuẩn có trong nhà của họ.
Tuy vậy, có những câu hỏi quan trọng là, liệu phương pháp vi khuẩn có chính xác ở quy mô lớn không, ở những nơi có nhiều người qua lại? Liệu nó có chỉ ra chính xác người cần tìm mà không gây nhầm lẫn hay không? Liệu các kết quả có đồng nhất hay không? Trong khi vân tay và ADN luôn cố định, các hệ vi sinh lại thay đổi liên tục - vậy liệu các vi khuẩn bị "vương vãi" từ vài tuần hoặc vài tháng trước vẫn chỉ ra được đúng chủ của chúng?
 |
| Tay chúng ta có nhiều vi khuẩn. |
Để trả lời các thắc mắc trên, nhóm của Huttenhower bắt tay vào nghiên cứu dữ liệu từ dự án vi sinh trên con người (Human Microbiome Project). Dự án này thu thập các vi khuẩn ở trong ruột, da, cũng như các phần khác trên cơ thể của 120 người. Nhóm nghiên cứu sử dụng một thuật toán nhằm tổng hợp dữ liệu của các tình nguyện viên từ lần lấy mẫu đầu tiên của họ.
Thuật toán này sẽ trích ra những thông số như các chủng vi khuẩn, các dòng giữa chúng, gene... và gói chung lại thành một "mã" thông tin chỉ đúng với từng người một. Sau đó, nhóm này mời các tình nguyện viên trở lại lấy mẫu sau vài tháng để xem liệu "mã" trên còn nhận diện đúng họ nữa hay không.
Vẫn cần cải thiện thêm
Huttenhower nhận định: "Đấy chỉ mới là bước đầu. Độ chính xác chỉ có thể tăng lên nếu chúng tôi có thêm nhiều dữ liệu tuần tự hơn nữa và thuật toán giải mã tốt hơn nữa". Nhưng ông đi theo một hướng khá lạ - sai số. "Do hệ vi sinh thay đổi theo thời gian, chúng tôi muốn tìm ra nhiều sai số nhất có thể, nên chúng tôi sửa lại thuật toán theo hướng tìm các giá trị sai".
Theo cách đó, chương trình giải mã có thể không nhận diện được từng người dựa vào mẫu vi khuẩn của họ, nhưng nó sẽ gần như không nhận diện sai ai bao giờ. Ví dụ, một nhóm nghi phạm có 10 người, chương trình của Huttenhower có thể không nhận ra chính xác ai là hung thủ, nhưng nó có thể giới hạn số nghi phạm xuống còn 2 - 3 người.
Kết quả nghiên cứu của nhóm Huttenhower còn mở ra những hiểu biết khác về hệ vi sinh của con người. Cơ thể chúng ta, mà đặc biệt là đường ruột, bị "chiếm đóng" bởi một số dòng vi khuẩn đặc trưng và chúng rất ổn định. Mật độ của từng loài có thể biến động tuỳ theo sinh hoạt, nhưng số lượng các loài trong chúng gần như bất biến hàng thập kỷ. Nhưng lý do tại sao thì các nhà khoa học vẫn đang cố giải mã.
