Nobel 2012: Vinh danh các nghiên cứu tế bào gốc

Phóng to

Ông Shinya Yamanaka và ông John Gurdon gặp gỡ trong một hội nghị chuyên đề về tế bào gốc đa năng cảm sinh tại Tokyo năm 2008 - Ảnh: Reuters

Vượt trên 231 ứng viên, khám phá của Yamanaka và Gurdon được đánh giá là cuộc cách mạng làm “thay đổi hoàn toàn hiểu biết của chúng ta về sự phát triển và chuyên biệt hóa của các tế bào”, như tuyên bố của Hội đồng trao giải Nobel tại Viện Korolinska của Thụy Điển. Kết quả của hai nhà khoa học khẳng định tế bào trưởng thành đã chuyên biệt hóa có thể được tái lập trình để trở thành những tế bào chưa trưởng thành có khả năng phát triển thành mọi mô của cơ thể.

“Tôi vô cùng kinh ngạc và biết ơn vì họ đã tôn vinh một việc được thực hiện từ cách đây rất lâu” - ông Gurdon trả lời phỏng vấn trên Đài phát thanh Thụy Điển sau khi được trao giải.

Ông Yamanaka (sinh năm 1962) hiện đang làm việc tại Đại học Kyodo, Nhật Bản, trong khi ông Gurdon (sinh năm 1933) thuộc Viện Gurdon tại Cambridge, Anh.

Đảo ngược đồng hồ phát triển

Năm 1962, năm ông Yamanaka ra đời, John Gurdon đã trích thành công thông tin di truyền từ nhân tế bào ruột của một con ếch và đưa vào một trứng ếch. Quả trứng này sau đó phát triển thành nòng nọc bình thường. Kết quả này chứng minh rằng các tế bào trưởng thành lưu giữ “ký ức” về giai đoạn đa năng khi còn là tế bào gốc.

Chẳng hạn tế bào não chuyên biệt về khả năng truyền tải tín hiệu vẫn giữ được khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng như một tế bào thành ruột. Tuy nhiên, việc này buộc phải phá hủy phôi chứa tế bào gốc. Năm 1997, chú cừu nhân bản vô tính Dolly ra đời theo phương pháp tương tự cách mà ông Gurdon đã áp dụng trên ếch.

Nối tiếp kết quả này, hơn 40 năm sau, năm 2006 nhà khoa học Shinya Yamanaka đã đưa một tế bào trưởng thành trở thành một tế bào gốc hoàn toàn bằng cách sử dụng một số gen mà không cần dùng đến phôi.

Trên tạp chí khoa học Nature, ông Yamanaka giải thích “tình trạng ổn định của các tế bào chuyên biệt chịu sự kiểm soát của những cơ chế chức năng có thể bị gây nhiễu dễ dàng. Do đó việc tái lập trình tế bào trưởng thành là có thể”. Ông gọi công trình của mình là “tế bào gốc đa năng cảm sinh” (iPS). Dù vậy, vẫn có quan ngại iPS có thể phát triển ngoài tầm kiểm soát và biến thành ung thư.

Đánh giá nghiên cứu của hai nhà khoa học là một “cuộc cách mạng”, bởi trước đây việc phát triển của tế bào được xác định chỉ theo một chiều duy nhất và các tế bào trưởng thành không thể thay đổi được số phận một khi đã chuyên biệt hóa. “Khám phá của Gurdon và Yamanaka cho thấy các tế bào đã chuyên biệt vẫn có thể đảo ngược đồng hồ phát triển trong một số trường hợp - Hội đồng trao giải Nobel cho biết - Những khám phá này cũng cung cấp công cụ mới cho các nhà khoa học trên toàn thế giới và dẫn đến những tiến triển đáng ghi nhận trong nhiều lĩnh vực y học”.

Vô số ứng dụng

Tế bào gốc từ lâu được tin rằng có khả năng ứng dụng để chữa trị nhiều căn bệnh từ ung thư, tiểu đường, để thay thế các mô và nội tạng bị hỏng của cơ thể nhờ khả năng phát triển thành mọi loại tế bào thay thế những tế bào bệnh tật. Nó có thể sửa chữa một trái tim sau cơn đột quỵ hoặc đảo ngược tiến trình phát triển của bệnh Alzheimer. Nghiên cứu được trao giải Nobel y học năm nay đã mở ra một phương cách mới để có được tế bào gốc mà không phải dùng đến phôi thai, một vấn đề gây nhiều tranh cãi đạo đức. “Thiếu nội tạng để cấy ghép là một vấn đề lớn tại nhiều quốc gia hiện nay” - ông Yamanaka nhấn mạnh.

Một trong các ứng dụng thực tế khác của nghiên cứu này là khả năng nghiên cứu tận gốc rễ các căn bệnh thông qua tế bào của người mắc bệnh để tìm ra biện pháp chữa trị. “Tế bào da có thể được lấy từ người bệnh mắc nhiều căn bệnh khác nhau, tái lập trình và xem xét trong phòng thí nghiệm để xem chúng khác với những tế bào khỏe mạnh như thế nào”, Ủy ban Nobel cho biết.