Thầy thuốc Văn nghệ

Nobel Y học 2019

 

Hội nghị Nobel họp báo trong tháng 10 vừa qua nhằm trao giải Nobel Y học cho 3 nhà khoa học, gồm: Peter Ratcliffe là bác sĩ người Anh chuyên về 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 oxy. Peter Ratcliffe thuộc Viện Francis Crick tại London (Anh). William G Kaelin là giáo sư y khoa tại Đại học Harvard của Mỹ và Gregg L Semenza thuộc Đại học Hopkins (Mỹ). Gregg L. Semenza là giáo sư nhi khoa, khoa ung thư, hóa học sinh học, y học và ung thư 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.

Cả 3 sẽ chia nhau giải thưởng trị giá khoảng 913.000 USD. Đây là giải thưởng đầu tiên trong mùa Giải Nobel năm nay vinh danh những nghiên cứu của 3 nhà khoa học trên với công trình nghiên cứu về phản xạ của tế bào trên cơ thể người đối với các môi trường oxy thay đổi.

Động vật cần oxy để chuyển đổi thức ăn thành năng lượng hữu ích. Tầm quan trọng của oxy đã được hiểu trong nhiều thế kỷ, nhưng làm thế nào tế bào thích nghi với thay đổi nồng độ oxy vẫn chưa được biết đến. Ba ông đã khám phá ra cách tế bào cảm nhận và thích nghi với việc thay đổi lượng oxy có sẵn. Họ đã xác định phân tử điều chỉnh hoạt động của gen đáp ứng với mức độ oxy khác nhau.

So-570--Anh-minh-hoa---Thay-thuoc-van-nghe---Nobel-Y-hoac-2019---Anh-1

Những khám phá này đã tiết lộ cơ chế cho quá trình thích nghi thiết yếu nhất của cuộc đời. Những khám phá này cũng mở đường cho những chiến lược mới đầy hứa hẹn chống lại bệnh thiếu máu, ung thư và nhiều bệnh khác.

Oxy mà công thức là O2 chiếm khoảng 1/5 bầu khí quyển trái đất. Oxy rất cần thiết cho đời sống động vật: nó được sử dụng bởi ty thể có trong hầu hết các tế bào động vật để chuyển đổi thức ăn thành năng lượng hữu ích.

Trong quá trình tiến hóa, các cơ chế phát triển để cung cấp đủ oxy cho các mô và tế bào. Động mạch cảnh là các mạch máu lớn ở hai bên cổ chứa các tế bào chuyên biệt cảm nhận mức oxy trong máu.

Một phản ứng sinh lý quan trọng đối với tình trạng thiếu oxy là gia tăng nồng độ chất erythropoietin EPO dẫn đến tăng sản xuất hồng cầu.

Semenza đã nghiên cứu gen EPO và cách nó điều chỉnh bằng cách thay đổi nồng độ oxy. Bằng cách sử dụng chuột biến đổi gen, các phân đoạn DNA nằm bên cạnh gen EPO đã được hiển thị để làm trung gian cho phản ứng với tình trạng thiếu oxy. Ông Ratcliffe cũng đã nghiên cứu sự điều hòa phụ thuộc vào gen của gen EPO và cả hai nhóm nghiên cứu đều phát hiện ra rằng cơ chế cảm nhận oxy có mặt trong hầu như tất cả các mô.

Semenza muốn xác định các thành phần tế bào làm trung gian cho phản ứng này. Trong các tế bào gan nuôi cấy, ông phát hiện ra một phức hợp protein liên kết với đoạn DNA xác định theo cách phụ thuộc oxy. Ông gọi là yếu tố gây thiếu oxy HIF. HIF bao gồm hai protein liên kết DNA khác nhau gọi là các yếu tố phiên mã.

Khi nồng độ oxy cao, các tế bào chứa rất ít HIF. Tuy nhiên khi nồng độ oxy thấp, lượng HIF tăng lên để liên kết và điều chỉnh gen EPO. Nhờ vào công trình đột phá của những người đoạt Giải Nobel, chúng ta biết nhiều hơn về cách các mức oxy khác nhau điều chỉnh các quá trình sinh lý cơ bản. Cảm biến oxy cho phép các tế bào thích nghi sự trao đổi chất của chúng với mức oxy thấp: ví dụ, ở cơ bắp của chúng ta trong quá trình tập luyện cường độ cao. Các ví dụ khác về các quá trình thích nghi điều khiển bằng cảm biến oxy bao gồm việc tạo ra mạch máu mới và sản xuất các tế bào hồng cầu. Hệ thống miễn dịch và nhiều chức năng sinh lý khác cũng được tinh chỉnh bởi bộ máy cảm biến oxy. Cảm biến oxy thậm chí rất cần thiết trong quá trình phát triển của thai nhi để kiểm soát sự hình thành mạch máu và sự phát triển của nhau thai.

Cảm biến oxy là trung tâm của một số lượng lớn các bệnh. Hơn nữa, điều hòa oxy có vai trò quan trọng trong bệnh ung thư. Trong các khối u, máy móc điều chỉnh oxy dùng để kích thích sự hình thành mạch máu tăng sinh các tế bào ung thư.

Bs Đào Ty Tách
Tuần Báo Văn Nghệ TP.HCM số 570

Ý Kiến bạn đọc