(Trần Gia Huấn, baotiengdan.com)
Katalin Karikó (phải) và Drew Weissman, chủ nhân mới nhất của giải Nobel Y học và Sinh Lý học. Nguồn: J&J
Giải Nobel Y học - Sinh lý năm 2023 thuộc về Katalin Kariko và Drew Weissman, cho việc tìm ra mRNA vaccine chống COVID-19. Ủy ban Nobel ca ngợi, đây là một tìm tòi mang tính đột phá. Thay đổi căn bản sự hiểu biết của nhân loại về mRNA tương tác với hệ miễn dịch.
Katalin Kariko sinh 1955, tại Hungary. Năm 1985, bà tới Mỹ làm nghiên cứu hậu tiến sĩ thuộc Đại học Temple, Philadelphia và giảng dạy tại Đại học Pennsylvania, rồi trở thành phó giám đốc hãng Dược BioNTech.
Drew Weissman sinh 1959 bang Massachusetts, Mỹ. Ông là bác sĩ miễn dịch lâm sàng, tiến sĩ, và hậu tiến sĩ thuộc Đại học Pennsylvania.
Cả hai người, Kariko và Weissman bắt đầu nghiên cứu mRNA vaccine từ năm 1990 tại Đại học Pennsylvania, Hoa Kỳ.
Vaccine không phải là điều gì mới trong y học. Ngay từ năm 1951, Max Theiler đã nhận Giải Nobel Y học cho việc tìm ra vaccine chống sốt vàng.
Trước đây, để bào chế ra một loại vaccine, người ta phải dựa trên hình thể cấu trúc của cả một con vi khuẩn hay virus. Rồi trải qua một quá trình nuôi cấy tế bào trên một quy mô lớn. Tiếp theo là bất hoạt và bào chế. Đó là chưa kể thời gian thử nghiệm lâm sàng. Thường mất cả thập niên mới có được một loại vaccine ra đời. Thế thì, làm sao vaccine có thể đáp ứng với những tình huống khẩn cấp. Các nhà vaccine học đã âm thầm tìm kiếm một con đường khác.
Những thập niên gần đây, ngành sinh học phân tử đã tiến bộ vượt bậc, mở ra khung trời mới cho vaccine.
Trong cơ thể người, thông tin di truyền được mã hóa trong chuỗi xoắn kép DNA, nằm trong nhân tế bào. Khi cần một protein để thực hiện chức năng nào đó, thì một đoạn DNA được sao chép. Đoạn sao chép này chính là RNA thông tin (viết tắt mRNA), mRNA ra tương bào để tổng hợp lên một protein mới.
Tuy vậy, Kariko và Weissman lập luận rằng: Có thể tạo ra một phân tử mRNA mà không cần đến chuỗi xoắn kép DNA, không cần cả một con virus; tất nhiên, không cần môi trường nuôi cấy. Như vậy, quy trình để tạo ra một vaccine mới đơn giản và nhanh hơn rất nhiều.
Kariko vùi đầu vào công nghệ tạo ra phân tử mRNA. Trong khi Weissman nghiên cứu về tế bào tua (dendritic cells). Nói một cách nôm na là: Khi virus xâm nhập vào cơ thể, có một loại tế bào tung ra những cái tua như những ngón tay tóm lấy kẻ thù (kháng nguyên), rồi mang nó tới cơ quan trình diện. Bởi vậy nó có tên là tế bào tua, hay tế bào trình diện kháng nguyên.
Kariko tạo ra phân tử mRNA đặc hiệu, rồi đưa vào cơ thể. Weissmen ngay lập tức nhận ra những phản ứng viêm, sinh kháng thể rất mạnh mẽ. Họ đã tạo ra nhiều biến thể mRNA với cấu trúc đặc hiệu. Kết quả thật ngạc nhiên: Phản ứng viêm tùy thuộc vào sự thay đổi nucleotide bases trong cấu trúc mRNA.
Đây là sự thay đổi sâu sắc trong nhận thức của chúng ta về cách tế bào miễn dịch đáp ứng với những loại mRNA khác nhau. Hay nói một cách khác, đây là bằng chứng về mRNA đã tương tác với hệ miễn dịch như thế nào.
Kariko và Weissman nhận ra những phát hiện của họ có ý nghĩa to lớn trong y học. Những tìm tòi này được công bố vào năm 2005, mười lăm năm trước khi Đại dịch COVID-19.
Đại dịch COVID-19 bùng phát. Trung Quốc vừa công bố cấu trúc phân tử của SARS-CoV-2. Kariko và Weissman bắt tay vào công việc. Họ xây dựng nên một phân tử mRNA đặc hiệu. Chỉ vài tuần sau, họ đã có vaccine trong tay và tiêm cho động vật thí nghiệm.
Họ đã không đi theo con đường sản xuất vaccine truyền thống. Họ tìm ra ngay mRNA bằng cách biến đổi gốc nucleotides trên bề mặt của SARS-CoV-2. Họ hoàn thành công việc rất nhanh. Thế nhưng, bảo quản một phân tử mRNA nhỏ dưới một nano mét không phải là chuyện đơn giản.
Sự thành công của mRNA vaccine chống SARS-CoV-2 đã đặt nền tảng cho những vaccine tương lai chống lại bệnh truyền nhiễm khác. Công nghệ thay đổi cấu trúc mRNA này cũng bắt đầu áp dụng vào điều trị ung thư và nhiều chứng nan y khác.
Cùng với mRNA vaccine, vài vaccine khác cũng được sản xuất. Hơn 13 tỷ liều vaccine đã được tiêm trên toàn cầu. Vaccine chống COVID-19 đã cứu được hàng triệu người, đã giảm mức độ ngiêm trọng ở nhiều người, tránh được sự sụp đổ của nền y tế tại nhiều quốc gia, giúp đưa nhân loại thoát ra khỏi đại dịch, về lại đời sống bình thường.
Hai khôi nguyên Nobel về Y học – Sinh lý học năm nay đã có những đóng góp quan trọng vào việc ngăn chặn một thảm họa y tế lớn nhất trong thời đại của chúng ta.
