Giải Nobel Y Khoa 2016: Khi Tế Bào Tự Ăn Mình

Ngày 3/10/2016 vừa qua, tổ chức Nobel Prize tại Stockholm, Thuỵ Điển đã công bố người thắng giải Nobel Y Khoa năm 2016 là tiến sỹ người Nhật Yoshinori Ohsumi. Từ 2009 đến nay, ông là giáo sư tại Viện Công Nghệ Tokyo (Tokyo Institute of Technology).

Ông nhận được giải Nobel năm nay vì đã khám phá ra cơ chế hoạt động của quá trình tự tiêu (tự ăn mình) của tế bào (autophagy). Ông được xem là người tiên phong mở đầu cho hàng loạt nghiên cứu về quá trình tự tiêu của tế bào, bắt đầu từ những thí nghiệm quan trọng của ông trong thập niên 90 (từ 1992 đến 2000). 

Ông cũng là người đầu tiên tìm ra 15 gen quản lý quá trình này ở men (yeast), và cũng đã tìm ra những gen tương tự ở người qua những nghiên cứu của ông trong lãnh vực này tính đến thời điểm hiện tại. 

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/images/med-press-2-en.jpg

1. Tự tiêu là gì?

Khi có vật thể lạ xâm nhập tế bào như virus hay vi khuẩn, tế bào sẽ có các "xe thu tóm rác thải" gọi là autophagosomes đến để thâu gom các vật thể lạ rồi đem chúng đến các "nhà máy phân huỷ rác" gọi là lysosomes.  Ở đó, chúng sẽ bị các men tiêu hoá cực mạnh phân huỷ hoàn toàn, do đó, không có khả năng gây hại cho tế bào nữa. 

https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2016/images/med-press-1-en.jpg

Tương tự thế, những bộ phận hư hỏng của tế bào cũng sẽ được các xe thu tóm rác thải này vận chuyển đến các nhà máy phân huỷ rác và chúng sẽ được tái chế thành những thành phần căn bản để cung cấp năng lượng và xây dựng các thành phần bên trong tế bào sau này. 

Do đó, quá trình tự tiêu này không chỉ đơn thuần là bảo vệ cơ thể khỏi các tác nhân gây bệnh mà còn có tác dụng xây dựng cơ thể nữa. Đây chính là nhà máy cung cấp năng lượng và gạch đá để xây dựng cơ thể, rất quan trọng khi cơ thể bị bỏ đói hoặc đối mặt với các loại stress khác nhau. Quá trình tự tiêu này cũng góp phần vào việc hình thành phôi thai và phân chia tế bào. Và tế bào cũng sử dụng quá trình này để loại bỏ những thành phần lỗi và bị hỏng của tế bào, giúp cho cơ thể chống lại quá trình lão hoá.  

Chính vì thế, nếu quá trình tự tiêu này có bị trục trặc gì thì sẽ dẫn đến nhiều bệnh tật nguy hại đến tính mạng con người, trong đó có ung thư, tiểu đường, các bệnh về lão hoá như Parkinson's, và rối loạn quá trình tạo phôi thai.

2. Phát hiện mới này có ích gì? 

Nhờ vào những kết quả nghiên cứu của ông trong thập niên 90, người ta bây giờ có thể hiểu rõ hơn về cơ chế và tầm quan trọng của quá trình tự tiêu của tế bào để tạo ra những loại thuốc chữa bệnh mới, những phương pháp mới hiệu quả hơn đánh thẳng vào quá trình tự tiêu này. Không chỉ vậy, khám phá này còn giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về con người và cơ chế vận hành của nó trong 1 thể thống nhất. 

Điều này cũng tương tự như việc người ta đã từng nghĩ 98-99% gen của con người là rác cho đến năm 2012, khi người ta phát hiện ra những gen đó kiểm soát số 1-2% gen hữu ích còn lại. (https://www.theguardian.com/science/2012/sep/05/genes-genome-junk-dna-encode) Và nhờ thế mà hàng loạt nghiên cứu mới về gen đã ra đời sau đó, đặc biệt là những nghiên cứu trong lĩnh vực micro-RNA. (

http://www.evolutionnews.org/2015/05/junk_no_mo_scie095921.html)

3. Tế bào ung thư có tự ăn mình không? 

Câu trả lời là Có! Theo một nghiên cứu xuất bản năm 2014 trên tạp chí Cell Reports của nhóm các nhà khoa học tại trung tâm nghiên cứu Ung Thư trường đại học Colorado thì các tế bào ung thư khi bị tấn công bởi các loại thuốc trị ung thư, chúng sẽ bắt đầu quá trình tự tiêu này. Cụ thể là chúng sẽ tự ăn một phần cơ thể mình, và nhờ đó, chúng có thêm năng lượng để sống lại, và tiếp tục nhân đôi. 

Do đó, để chắc chắn rằng các loại thuốc trị ung thư có thể giết chết hẳn các tế bào ung thư thì cần phải ngăn chặn quá trình tự tiêu này của các tế bào ung thư ấy. 

4. Còn giải Nobel Y Khoa nào khác đến từ Nhật Bản?

Năm 2012, tiến sỹ Shinya Yamanaka đã cùng tiến sỹ John B.Gurdon người Anh nhận giải Nobel Y Khoa cho khám phá của họ về tế bào gốc. Họ đã tìm ra cách chỉnh sửa lại tế bào da đã trưởng thành để biến nó thành tế bào gốc, có khả năng sinh trưởng và thích nghi với bất kỳ môi trường nào trong cơ thể. 

5. Giải Nobel về hoá học năm 2016 có gì liên quan đến ngành Y Khoa không?

Giải Nobel Hoá Học 2016 về tay của 3 nhà khoa học Jean-Pierre Sauvage (Pháp), Sir J. Fraser Stoddart (Mỹ), và Bernard L. Feringa (Netherlands) vì những phát minh của họ đã dẫn đến việc hình thành những cỗ máy siêu nhỏ ở cấp độ phân tử. 

Ứng dụng của việc này thực ra có một mối liên quan rất lớn đến ngành Y Khoa. Việc tạo ra được những cỗ máy ở cấp độ phân tử sẽ cho phép các nhà khoa học đưa những cỗ máy này vào trong cơ thể con người, để chúng chở vũ khí (thuốc) đến tiêu diệt đúng nơi những tế bào ung thư trú ngụ mà không làm ảnh hưởng đến các tế bào mạnh khoẻ. Hoặc chúng cũng có thể là những cỗ máy quay di động xâm nhập vào trong cơ thể để giúp con người hiểu rõ hơn điều gì đang xảy ra ở thế giới phía dưới và bên trong làn da của mỗi chúng ta đó?