Giải Nobel Hóa học 2015 vậy là đã đã được trao cho ba nhà khoa học Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar vì công trình nghiên cứu của họ về các cơ chế sửa chữa ADN trong tế bào.
Trong lễ công bố giải Nobel Hóa học được tổ chức ở Stockholm, ông Goran K Hansson, tổng thư ký Viện Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, nói: "Giải thưởng năm nay là về cơ chế sửa chữa ADN của tế bào".
"Từ một tế bào này đến một tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác, thông tin di truyền quyết định cách con người định hình như thế nào đã trôi chảy khắp cơ thể chúng ta suốt hàng trăm ngàn năm qua. Nó liên tục đối mặt với các cuộc tấn công từ môi trường, nhưng vẫn còn nguyên vẹn đáng kinh ngạc. Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar được trao giải Nobel Hóa học 2015 vì có công lập bản dồ và lý giải cách tế bào sửa chữa ADN của nó và bảo vệ thông tin di truyền", trích thông cáo của Ủy ban Nobel.
Như vậy, ngoài huy chương và bằng chứng nhận đạt giải Nobel trong lĩnh vực hóa học, ba chuyên gia Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar sẽ cùng chia nhau số tiền thưởng là 8 triệu kronor Thụy Điển, tương đương khoảng 960.000 USD.
Hồi đầu những năm 1970, các nhà khoa học tin rằng, ADN là một phân tử vô cùng ổn định, nhưng nhà khoa học Tomas Lindahl, một nhà khoa học Thụy Điển đang làm việc ở Anh, điều hành một phòng nghiên cứu ở Clare Hall, vùng Herfordshire, chuyên nghiên cứu về hoạt động sửa gene di truyền, đã chất vấn niềm tin của các nhà khoa học cho rằng ADN là một phân tử ổn định. Sau khi cho thấy rằng phân tử này thoái hóa với tốc độ nhanh, ông đã phát hiện ra một cơ chế của cơ thể, cho phép sửa chữa những hư hại về di truyền.
Giáo sư Tomas Lindahl chia sẻ trong một cuộc phỏng vấn, được thực hiện ngay sau khi ông nhận cú điện thoại từ Stockholm, nói rằng mình đã đoạt giải: “Đó là một bất ngờ. Nhiều năm qua tôi vẫn được xem xét để trao giải, nhưng còn có hàng trăm người khác. Tôi cảm thấy may mắn và tự hào khi được chọn”. Ông cũng mô tả lại một quyết định khó khăn mà mình phải đưa ra vào đầu sự nghiệp: “Tôi đang theo học ngành Dược, vào thời điểm đó hoạt động nghiên cứu về di truyền bắt đầu trở nên thú vị, hấp dẫn. Vì thế tôi tự hỏi rằng liệu mình có nên tạm ngưng việc học để tập trung vào nghiên cứu?” - ông nói: “Đó là một quyết định mạo hiểm với một anh chàng trẻ tuổi như tôi. Nhưng tôi đã liều lĩnh đón nhận cơ hội.”
Laurence H.Pearl, trưởng khối khoa học đời sống thuộc đại học Sussex, Brighton, Anh quốc, đánh giá công trình của nhà khoa học Tomas Lindahl đã cách mạng hóa những hiểu biết thông thường về ADN có từ vài thập kỉ trước. Theo ông Pearl: "Đây là một trong những ý tưởng khoa học xuất chúng nhất từng được đưa ra”.
Aziz Sancar, một nhà khoa học gốc Thổ Nhĩ Kỳ và hiện đang làm việc ở Trường y Đại học Bắc Carolina, đã lập bản đồ một cơ chế sửa chữa gene di truyền khác có tên “Sửa chữa cắt bỏ nucleotide”. Hệ thống này được tế bào sử dụng để sửa các hư hại do tia tử ngoại và các chất tác động khác gây ra.
Để củng cố thêm những chứng cứ khoa học về cơ chế tế bào sửa chữa những tổn thương của ADN do tia cực tím gây ra, giáo sư chuyên nghiên cứu về căn bệnh ung thư Aziz Sancar - Trường đại học Bắc Carolina, Mỹ đã lập nên sơ đồ về sự sửa chữa đứt đoạn nucleotide, cơ chế mà các tế bào đang sử dụng để sửa chữa tổn hại do tia cực tím gây ra với ADN. Những người sinh ra đã bị khiếm khuyết trong hệ thống sửa chữa này sẽ phát triển bệnh ung thư da nếu họ tiếp xúc với tia cực tím. Các tế bào cũng đang tận dụng việc sửa chữa đứt đoạn nucleotide để khắc phục các khiếm khuyết bắt nguồn từ các chất gây đột biến.
Giáo sư Sancar cho rằng, các cơ chế này rất quan trọng trong việc điều trị ung thư, vì các thuốc trị ung thư hiện nay đều gây tổn hại đến ADN và vấn đề liệu tế bào ung thư có thể tự sửa chữa hay không có thể ảnh hưởng đến cách điều trị bệnh.
Về cơ bản, ADN là vật liệu di truyền, quyết định sự tồn tại của bất kỳ loài sinh vật nào trên trái đất và quyết định đặc tính của từng cá thể. Thực tế nghiên cứu về ung thư, tìm cách phòng chống căn bệnh này vẫn được coi là vấn đề nan giải của y học. Có nhiều yếu tố gây ung thư, nhưng đi đến cùng thì nguyên nhân cốt lõi chính là sự thay đổi cấu trúc di truyền, sự thay đổi ADN - vật liệu di truyền.
“Tôi nhận được cú điện thoại từ cách nay nửa giờ. Vợ tôi nhận điện và đánh thức tôi dậy. Tôi chẳng mong chờ cú điện nên rất ngạc nhiên” - ông nói với Adam Smith, một quan chức thuộc bộ phận truyền thông của giải Nobel - “Hiển nhiên tôi rất vinh dự, khi các công trình nghiên cứu mình thực hiện trong nhiều năm qua được ghi nhận. Nhưng tôi còn tự hào thay cho gia đình mình, cho quê hương (Thổ Nhĩ Kỳ) và đất nước đã đón nhận tôi (Mỹ)”. Như vậy, Sancar là người Thổ Nhĩ Kỳ đầu tiên nhận giải Nobel Hóa học. Trước đó, nhà văn Orhan Pamuk của Thổ Nhĩ Kỳ đã giành giải Nobel Văn chương trong năm 2006.
Ông hi vọng giải thưởng của mình có thể thúc đẩy sự phát triển của khoa học tại đất nước này: “Nó rất quan trọng với đất nước tôi… các khoa học gia Thổ Nhĩ Kỳ trẻ tuổi cần một hình mẫu để chứng tỏ họ có thể đóng góp nhiều điều quan trọng cho khoa học”. Đáng chú ý là trước đó, khi giải Nobel Y học được công bố, Aziz Sancar cho rằng mình sẽ không còn cơ hội nhận giải Nobel năm nay. Nhưng ông đã nhầm. Cuộc gọi lúc 5 giờ sáng đã thông báo về giải Nobel hóa học, và nó đến một cách “quá đỗi bất ngờ”.
Quốc kì Thổ Nhĩ Kì đã được kéo lên ở khu nhà nơi ông Aziz Sancar lớn lên ở thị trấn Savur, Mardin, Thổ Nhĩ Kì . Họ hàng và người dân xung quanh đều cho biết họ rất tự hào về ông, nhà khoa học lớn lên trong hoàn cảnh khó khăn. Cô cháu gái Abdulgabi Sancar cũng tiết lộ ông Aziz từng có thời vừa đi học, vừa làm nông dân. Dù bố mẹ không được học hành tử tế nhưng ông Aziz cùng 8 anh chị em của mình đều có bằng đại học.
Giáo sư Paul Modrich - Trường đại học Duke - Mỹ là người đã phát hiện ra cách thức tế bào sửa lỗi khi ADN được sao chép trong quá trình tế bào phân chia (quá trình phân bào). Cơ chế sửa chữa ghép đôi không xứng này đã giảm tần suất lỗi xảy ra trong quá trình tái tạo ADN khoảng 1.000 lần. Chúng ta đã ghi nhận các khuyết tật bẩm sinh do trục trặc về cơ chế sửa chữa ghép đôi đã dẫn đến một biến thể di truyền của bệnh ung thư ruột. Từ một tế bào này đến một tế bào khác, từ thế hệ này sang thế hệ khác, thông tin di truyền quyết định cách con người định hình như thế nào đã tồn tại trong cơ thể chúng ta suốt hàng trăm ngàn năm qua. Nó liên tục đối mặt với các cuộc tấn công từ môi trường, nhưng vẫn còn nguyên vẹn một cách đáng kinh ngạc.
Nhà khoa học Paul Modrich biết mình được trao giải Nobel khi đang đi nghỉ ở New Hampshire. Điện thoại của ông bất ngờ rung lên, báo hiệu một tin nhắn chúc mừng từ một trường đại học nào đó. Ông Modrich chia sẻ: “Stockholm không có số của tôi mãi cho tới sáng nay”. Hội đồng Nobel sau đó đã chính thức liên lạc. “Rốt cục tôi cũng tin là thật”, ông Modrich nói với một tiếng cười thầm, đồng thời nói thêm: “Tôi vẫn đang theo đuổi ý tưởng này, chưa bao giờ tôi nghĩ tới việc ngừng nghiên cứu”.
Vợ nhà khoa học Paul Modrich, bà Vickers Burdett phát biểu với báo giới rằng đây là một cú shock: “Tôi cũng không biết nói thế nào nữa, quá tuyệt vời”. Bà Vickers cũng đã mô tả chồng mình bằng từ “phi thường”.
Quan niệm trước đây
Từ đầu những năm 1970, các nhà khoa học vẫn tin rằng ADN là những phân tử vô cùng ổn định, bền vững.
Khám phá mới
Tuy nhiên các nghiên cứu riêng lẻ của ba nhà khoa học trên lại chứng minh rằng ADN phải phân rã theo một tỷ lệ nào đó mới có thể khiến sự sống tồn tại trên Trái đất. Giáo sư Lindahl phát hiện ra hệ thống sửa chữa cắt bỏ, làm nhiệm vụ sửa chữa các ADN. Ông Sancar đã lập được bản đồ cơ chế sửa chữa nucleotide, cụ thể hóa việc tế bào thay đổi ADN bị hỏng do tia cực tím. Ông Modrich lại mô tả cách thức mà tế bào sửa lỗi cho ADN trong quá trình phân bào.
Vì vậy có thể nói thành tựu trong việc phát hiện ra cơ chế sửa chữa ADN bị lỗi ở cấp độ phân tử của ba nhà khoa học Tomas Lindahl, Paul Modrich và Aziz Sancar đã mở ra cánh cửa lớn cho y học trong việc tìm đúng hướng điều trị căn bệnh ung thư, đồng thời tạo nên đột phá cho y học trong tương lai.
Theo Viện Hàn lâm khoa học hoàng gia Thụy Điển các phát hiện của ba nhà khoa học trên rất quan trọng trong hoạt động nghiên cứu ung thư. Các tế bào gây ung thư được giữ cho sống sót nhờ cơ chế sửa chữa hư hại về di truyền. Giới khoa học hiện đang tìm cách phá hủy cơ chế sửa chữa này trong tế bào ung thư để giết chúng. “Việc ngăn tế bào ung thư tự sửa chữa có thể tiêu diệt các tế bào này. Đây là một khái niệm rất thú vị và tôi nghĩ nhiều ngành dược phẩm khác nhau đang xem xét vấn đề này” - giáo sư Claes Gustafsson, thành viên hội đồng trao giải Nobel, giải thích.
Viện Hàn lâm nêu bật một trong các loại thuốc có khả năng phá hủy cơ chế tự sửa chữa gene di truyền hiện đã xuất hiện trên thị trường. Đó là thuốc olaparib, được dùng để chống ung thư buồng trứng.
