Nobel Y học 2012: Dắt dìu về thuở ấu thơ

Ủy ban Nobel ngày 8/10 công bố John B. Gurdon người Anh 79 tuổi và Shinya Yamanaka người Nhật 50 tuổi đoạt giải Sinh lý hoặc Y học năm 2012. Hai nhà khoa học đã “khám phá các tế bào trưởng thành có thể tái lập trình thành đa năng”. Chúng ta có được hiểu biết mới thật tuyệt về sự sống.

>>Bài học làm khoa học có đạo đức

Tế bào trưởng thành không phải cứ bị trói buộc mãi mãi ở trạng thái phù hợp với phận sự riêng được giao (y học gọi là sự biệt hoá). Genôm (thông tin di truyền) đã được thay đổi suốt trong quá trình phát triển, vậy mà các đổi thay này không phải không đảo ngược được. Năm 1962, Gurdon chứng minh sự biệt hoá của các tế bào thì đảo ngược được.

Năm 2006, chỉ cần bốn gen Yamanaka có thể dẫn dắt các tế bào trưởng thành trở về thời non trẻ, các tế bào gốc đa năng. Bao nhiêu là cơ hội mới để nghiên cứu các bệnh tật và tìm các phương pháp để chẩn đoán và điều trị.

Phải viết lại các sách giáo khoa

Giáo điều sụp đổ. Quan điểm ngự trị từ lâu: tế bào trưởng thành gắn chặt với vai trò được giao, định phận an bài, không thể đảo ngược. Gurdon đã làm sụp đổ giáo điều: thay thế cái nhân trong trứng non của con ếch bằng cái nhân lấy từ một tế bào trưởng thành của con nòng nọc, trứng này phát triển thành một nòng nọc, Các thí nghiệm tiếp cho ra các con ếch trưởng thành.

Có nghĩa là phân tử DNA (trong cái nhân) của tế bào trưởng thành vẫn giữ những thông tin di truyền cần thiết thuở còn non để phát triển thành tất cả các loại tế bào của ếch. Gurdon chỉ ra là cái nhân của một tế bào trưởng thành biệt hoá có thể trở về trạng thái non trẻ không biệt hóa, đa năng.

Cuộc bứt phá thần kỳ. Thành công của Gurdon thúc đẩy nhiều công trình và nhiều kỹ thuật mới ra đời, dẫn đến việc gây dòng ở động vật có vú. Nhưng vẫn còn vướng mắc. Phải dùng ống hút lấy các nhân tế bào rồi đưa vào các tế bào khác. Có thể nào dẫn dắt một tế bào trưởng thành còn nguyên trở về tình trạng non trẻ?

Gurdon công bố thành tựu của mình thì Yamanaka mới chào đời ở tỉnh Kobe, Nhật. Hơn 40 năm sau, mới đi tiếp con đường của đức ông Gurdon. Bác sĩ ngoại khoa chấn thương chỉnh hình không hành nghề điều trị, tập trung nghiên cứu các tế bào gốc đa năng được phân lập từ phôi (tế bào gốc ES – Embryonic Stem cells) và nuôi cấy trong labô do Martin Evans (Nobel Y học 2007) phân lập từ chuột. Miệt mài tìm các gen giúp các tế bào này luôn non trẻ.

Rốt cùng, với bộ sậu bốn yếu tố sao chép (bốn gen) Yamanaka dẫn dắt các tế bào trưởng thành của chuột (tế bào sợi) trở về các tế bào gốc non đa năng. Các tế bào này được đặt tên là các tế bào gốc đa năng được kích hoạt hay là các tế bào iPS (induced Pluripotent Stem cells). Các tế bào iPS có thể lại phát triển thành các tế bào sợi, tế bào thần kinh và tế bào ruột. Công trình được công bố năm 2006 – lập tức thành tựu này được công nhận là một bứt phá thần kỳ. 

Con người được hưởng nhiều

Các iPS là công cụ vô giá.

Các nghiên cứu mới trong những năm gần đây cho thấy các tế bào iPS có thể phát triển thành tất cả các loại tế bào khác nhau của cơ thể. Có thể sản xuất các tế bào iPS từ các tế bào người. Chẳng hạn như có thể lấy các tế bào da từ các bệnh nhân có bệnh khác nhau, tái lập trình rồi xem xét trong labô để xác định các tế bào này khác các tế bào của người khoẻ như thế nào.

Một tế bào trở về trạng thái non trẻ rồi, có thể biến thành bất cứ loại tế bào nào khác của cơ thể. Rồi lúc nào đó, các bác sĩ có thể thay các tế bào tim bị hư trong cơn đột quỵ với tế bào gốc iPS mới lấy từ da của chính người bệnh. Cũng có thể làm vậy để sửa não bị hư. Có thể dùng các tế bào iPS từ các bệnh nhân để xác định rõ thuốc nào trị tốt nhất và ít tác dụng phụ nhất.

Thật nguy hại. Reuters 9/10/2012 đưa tin Shinya Yamanaka cảnh giác các người bệnh về các “liệu pháp tế bào gốc” không có cơ sở mà nhiều bệnh viện, dưỡng đường trên thế giới “mời mọc”.

“Trên mạng có đầy các quảng cáo về tế bào gốc trị khỏi mọi thứ bệnh - tiểu đường, đa xơ cứng, viêm khớp, bệnh mắt, Alzheimer, Parkinson... chấn thương tuỷ sống, ở Trung Quốc, Mexico, Ấn Độ, Thổ Nhĩ Kỳ và Nga.

Thật là nguy hại cái gọi là liệu pháp tế bào gốc được dùng mà không có dữ liệu nào về thí nghiệm trên súc vật, kiểm tra tiền lâm sàng và thử nghiệm lâm sàng an toàn có hiệu quả trên con người. Các người bệnh có thể rơi vào tình trạng rất hiểm nguy”, Shinya Yamanaka nói. 

Xứng đáng hai giải Nobel.

Giờ đây các tế bào gốc có thể được chế tạo trong labô từ các tế bào trưởng thành của cùng cơ thể, hơn là dùng các phôi người. Thật là một khai thông tuyệt vời.

Tổng thống Mỹ George W. Bush đã ngưng sự tài trợ liên bang cho nghiên cứu tế bào gốc phôi (ES). Rồi tổng thống Barack Obama bãi bỏ lệnh cấm này.

iPS làm nhẹ cuộc tranh cãi y đức. “Yamanaka đã gạt bỏ được nỗi lo y đức của việc nghiên cứu tế bào từ thai phôi, rẽ sang lối đi nghiên cứu được mọi người chấp nhận” – giám đốc trung tâm thực hành Y đức đại học Oxford nhận định: “Ông ta xứng đáng không chỉ giải Y học, mà còn thêm giải Y đức”.

Thật là một cuộc cách mạng. Gurdon mở đầu và Yamanaka dứt điểm. Yamanaka giải bày: “Tôi rất vinh dự được chia giải với tiến sĩ Gurdon. Không có công trình của ông công bố 50 năm trước, đúng năm tôi chào đời, không bao giờ tôi làm được điều tôi đã làm”. 

“Thật may mắn, tôi còn sống” Cừu Dolly. Khám phá của Gurdon mở ra lĩnh vực nghiên cứu mới về chuyển nhận của tế bào sôma (SENT – somatic cell nuclear transfer). Năm 1997, loài vật có vú đầu tiên được gây dòng. Cừu Dolly ra đời bằng phương pháp SCNT từ một tế bào biểu mô của tuyến vú đưa vào một trứng cừu mà nhân đã bị bóc đi. Ian Wilmut và Keith Campbell dựa theo Gurdon, nhưng có vài thay đổi kỹ thuật. Từ đó SCNT được dùng gây dòng một số loài vật có vú như chuột, bò, chó sói… Cực kỳ đơn giản: chỉ cần bốn gen. Biết trong các tế bào ES có một số lớn các yếu tố sao chép có vai trò bảo lưu được tính đa năng, Yamanaka lựa ra được một nhóm 24 yếu tố sao chép của tế bào ES rồi nhét cả vào các tế bào sợi của da. Các gen này lại được chắt lọc lần lần. Rốt lại một bộ sậu gồm bốn yếu tố sao chép (MyC, Oct ¾, Sox2 và Klf4) cũng đủ sức đảo ngược các tế bào sợi của chuột thành các tế bào gốc đa năng. May mắn còn sống. Được hỏi nghĩ gì sau gần 50 năm chờ đợi giải Nobel, đức ông Gurdon trả lời: “May mắn tôi còn sống”. Hẳn là nhờ cách tái lập trình Yamanaka cho phép áp dụng rộng rãi ý tưởng của Gurdon vào các tế bào loài có vú và người, dùng tốt cho các liệu pháp tái phục, xây dựng mô hình bệnh tật và sàng lọc các thuốc ứng hợp cho các bệnh nhân. Sự khám phá phải liên hệ tới y học. Không có thành tựu Yamanaka, chắc là Gurdon không đoạt giải Nobel.