Nghiên cứu khám phá tế bào giành giải Nobel Y sinh 2019

Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển (RSAS) trao giải Nobel 2019 cho ba nhà khoa học trong đó có hai người Mỹ và một người Anh, là các tác giả nghiên cứu về cách tế bào cảm nhận và thích ứng với mức độ oxy sẵn có. Khám phá này có thể mở ra những cách tiếp cận mới trong điều trị các bệnh suy tim, thiếu máu và ung thư.

Nobel Y sinh là giải được công bố đầu tiên trong chuỗi các giải Nobel danh giá. Giải Nobel được trao cho các thành tựu trong khoa học, văn chương và hòa bình. Đây là giải thưởng được ra đời từ năm 1901 theo di nguyện của nhà sáng chế và doanh nhân Alfred Nobel. Đi kèm giải Nobel là 9 triệu crown Thụy Điển, tương đương 913.000 USD sẽ được chia đều cho cả ba người.

Giải thưởng được công bố tại Thụy Điển. Theo đó, các nhà khoa học được trao giải Nobel Y sinh 2019 gồm William Kaelin và Gregg Semenza người Mỹ; Peter Ratcliffe, người Anh. Hội đồng Nobel Thụy Điển cho biết: “Phát hiện của các nhà khoa học giành giải Nobel năm nay cho thấy rõ cơ chế của một trong các quá trình thích ứng quan trọng nhất của sự sống”.

Công bố 3 nhà khoa học đoạt giải Nobel Y sinh năm 2019

Nghiên cứu của các nhà khoa học trên đặt nền móng để chúng ta thấu hiểu mức độ oxy ảnh hưởng như thế nào đến các chức năng chuyển hóa và sinh lý của tế bào. “Cảm biến oxy là vấn đề cốt lõi trong nghiên cứu rất nhiều loại bệnh”, Hội đồng Nobel đánh giá. “Những nỗ lực không mệt mỏi của các phòng thí nghiệm và các công ty dược hiện nay đang tập trung nhằm phát triển các loại thuốc có thể can thiệp vào bệnh tình, bằng cách kích hoạt hoặc ngăn chặn cơ chế cảm biến oxy”.

Công trình nghiên cứu của ba nhà khoa học thiết lập sự hiểu biết về mức độ oxy ảnh hưởng đến chuyển hóa tế bào và chức năng sinh lý, mở ra những cảnh cửa mới đầy hứa hẹn trong điều trị thiếu máu, ung thư, và nhiều bệnh khác.

Các nhà khoa học được trao giải Nobel Y sinh 2019 gồm William Kaelin và Gregg Semenza người Mỹ; Peter Ratcliffe, người Anh. Trong đó, ông William Kaelin là Giáo sư y khoa tại Đại học Harvard, từng được trao giải thưởng Lasker cho nghiên cứu y học cơ bản năm 2016 và Giải thưởng Khoa học Ung thư ASCO 2016. Phòng thí nghiệm của ông nghiên cứu các protein ức chế khối u. Ông cho biết, khi nhận được cuộc gọi vào lúc 5 giờ sáng, ông cảm thấy choáng váng và cứ nghĩ đây là giấc mơ.

Nhà khoa học Gregg Semenza là Giáo sư khoa ung thư, hóa học sinh học và y học tại Đại học Y khoa Johns Hopkins. Ông là giám đốc chương trình mạch máu tại Viện Kỹ thuật tế bào. Ông là người nhận giải thưởng Lasker năm 2016 cho nghiên cứu y học cơ bản.

Người thứ ba cùng nhận giải Nobel Y học năm nay là ông Peter Ratcliffe là một bác sĩ người Anh, đồng thời là nhà sinh học tế bào và phân tử nổi tiếng với công trình nghiên cứu về các phản ứng của tế bào đối với tình trạng thiếu ôxy. Ông còn là thành viên Học viện Francis Crick ở London (Anh).

Hướng nghiên cứu mới trong điều trị suy tim, thiếu máu và ung thư
Các chuyên gia của Ủy ban Nobel cho biết, dù người ta biết rằng ôxy là thiết yếu để duy trì sự sống, tuy nhiên cơ chế phân tử đằng sau cách các tế bào phản ứng khi lượng cung ôxy giảm hoặc tăng vẫn là bí ẩn. Và các nhà khoa học đạt giải năm nay chính là người giải thích được cơ chế đó.

Công trình nghiên cứu của ba nhà khoa học giải thích cơ chế tế bào quy định hoạt động của các gene phản ứng lại các mức độ oxy khác nhau, ảnh hưởng đến chuyển hóa tế bào và chức năng sinh lý, mở ra những cảnh cửa mới đầy hứa hẹn trong điều trị thiếu máu, ung thư, và nhiều bệnh khác. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng cơ chế cảm nhận ôxy xuất hiện trong gần như mọi tế bào. Khi mức ôxy trong máu thấp, còn gọi là hypoxia, một loại phức hợp protein gọi là tác nhân cảm ứng hypoxia (HIF) sẽ tăng lên, để gắn vào ADN có thể kết nối và điều chỉnh gene EPO (xuất hiện khi mức ôxy thấp trong máu) cũng như các gene khác có phần ADN gắn kết với HIF.

Các nghiên cứu của họ cho thấy khi mức oxy cao, tế bào chứa rất ít HIF. Nhưng khi mức oxy thấp, lượng HIF tăng lên để gắn vào ADN có thể kết nối và điều chỉnh gene EPO cũng như các gene khác có phần ADN gắn kết với HIF.

Giáo sư tại Viện Karolinska của Thụy Điển Randall Johnson lấy ví dụ, trong quá trình tập luyện, cơ thể trao đổi ôxy với tốc độ cao, tế bào phải “bật công tắc” tìm ra lượng ôxy cần thiết để đáp ứng. Ở người bệnh đột quỵ, khi ôxy không tới não, những tế bào ở não nếu sống sót, cần phải thích nghi với mức ôxy thấp thế nào. Nhà nghiên cứu ung thư Đại học Oxford , Amato Giaccia cho biết, nhiều loại gen được kích hoạt trong môi trường thiếu ôxy và ngay trong các tế bào ở khối u. Nghiên cứu này sẽ mở ra nhiều hướng đi mới trong lĩnh vực y khoa.

Năm 2018, giải Y sinh thuộc về hai nhà khoa học Mỹ và Nhật với nghiên cứu về liệu pháp miễn dịch trong điều trị bệnh ung thư.