Giải Nobel Y sinh học năm 2016 đã được quyết định trao cho GS. Yoshinori Ohsumi - nhà khoa học người Nhật, nhờ thành tựu khám phá các cơ chế phân hủy và tái tạo các thành phần mới của tế bào. Cơ chế đặc biệt đó thay vì được gọi là “đổi mới” lại được gọi “autophagy” (tự thực) - một quá trình cơ bản trong tế bào.
Thông báo từ ban chấm giải của Viện Karolinska, Thủ đô Stockholm (Thụy Điển) cho biết: “Các khám phá của GS. Ohsumi đã đưa đến những hình mẫu mới trong việc hiểu về cách các tế bào phân hủy và tái tạo các thành phần mới của chúng. Khám phá của ông đã mở đường dẫn đến sự hiểu biết của nhiều quá trình sinh lý, chẳng hạn như trong việc tế bào thích ứng với cái đói hoặc phản ứng với sự xâm phạm là sự nhiễm khuẩn”.
GS. Yoshinori Ohsumi sinh năm 1945. Ông tốt nghiệp cử nhân năm 1967 và tiến sĩ năm 1972 (Đại học Tokyo), làm nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ tại Đại học Rockefeller ở New York (Mỹ) từ 1974-1977. Sau đó, ông trở về Tokyo lập phòng thí nghiệm riêng của mình. Từ năm 2009, ông là giáo sư ở Viện Công nghệ Tokyo (Nhật).
Cơ chế “tự thực” để đổi mới
“Autophagy” là thuật ngữ xuất phát từ tiếng Hy Lạp với thành tố auto (tự) và phagein (ăn, thực). Khoa học gia Christian de Duve - người đoạt giải Nobel Y học 1974 là “cha đẻ” của từ “autophagy” khi đưa ra khái niệm này vào năm 1963.
PLO - Giải Nobel Y học 2016 vinh danh nhà khoa học Nhật Yoshinori Ohsumi vì phát hiện cơ chế phân tách và tái chế tế bào (còn gọi là quá trình tự thực tế bào).
Cơ chế “tự thực” là một cơ chế cơ bản của việc phân hủy và tái chế các thành phần của tế bào. Có thể hiểu đơn giản đó là cách các tế bào “tự ăn” tức làm cho mất đi và “tái chế” tức tạo ra các thành phần của chính mình để đổi mới.
Cơ chế “tự thực” được chú ý lần đầu vào những năm 1960 khi các nhà khoa học phát hiện tế bào có thể thải các thành phần của mình bằng cách đưa chúng vào một lớp màng tạo thành một bọng hình túi và vận chuyển túi này đến một trung tâm tái chế bên trong tế bào. Những trung tâm tái chế ấy đầu tiên được gọi là lysosome và sau này được gọi là “autophagosome”. Trong trung tâm tái chế có chứa các enzym có tác dụng phân hủy protein, chất béo, chất đường… mà các chất này đã được tế bào xem là chất thải cặn bã cần phải xử lý. Sau đó, những chất phân hủy từ các chất thải được tái chế (recycling) thành năng lượng hoặc các thành tố mới cấu tạo tế bào. Riêng với chất đạm tức protein, trong những năm 1970 và 1980, người ta phát hiện trong tế bào có bộ phận gọi là “proteasome” cũng chính là một autophagosome đảm nhiệm phân hủy và tái chế các protein bị hỏng hoặc khi thiếu thốn protein.
“Tự thực” chính là cách thức tế bào tự cung cấp nhiên liệu là năng lượng và tạo nên vật liệu là những “viên gạch” mới xây các thành phần của tế bào. Nhưng để làm gì? Chính là nhằm để đáp ứng những khủng hoảng như “sự đói” hoặc các stress khác như sự nhiễm trùng… Khi cơ thể bị nhiễm trùng, nhờ “tự thực” mà tế bào loại bỏ vi khuẩn hoặc siêu vi xâm nhập chúng gây bệnh.
Vào những năm 1990, GS. Ohsumi đã sử dụng men nở làm bánh mì (mỗi hạt men là một tế bào) để xác định các gene điều khiển quá trình “tự thực” và sau đó chứng minh rằng cơ chế này cũng hoạt động tương tự như ở tế bào người. Ông đã xác định có 15 gene đóng vai trò chính yếu trong quá trình “tự thực”. Trong thời gian dài, thành tựu nghiên cứu của GS. Oshumi được cộng đồng khoa học đánh giá là hoàn toàn xứng đáng. Công trình nghiên cứu của ông giúp cho chúng ta hiểu biết nhiều hơn về cơ thể mình và mở ra một cánh cửa mới cho y học tương lai. Phát hiện về chu trình tự hoại và tái sinh của tế bào giúp con người hiểu hơn về nhiều cơ chế bệnh lí, về sự tồn tại của chính con người. Chẳng hạn như chúng ta hiểu tại sao trong thời kì đói khát, cơ thể con người có thể duy trì sự sống một thời gian khá lâu. Rối loạn trong “tự thực” có thể giúp giải thích tại sao chúng ta bị “lão hoá”, bị bệnh Parkinson, bị ung thư, bị tiểu đường… Đột biến gene chịu trách nhiệm về “tự thực” có thể đưa đến bệnh di truyền.
Cơ chế “tự thực” và triết lý vô thường
GS.TS. Nguyễn Văn Tuấn (Việt Nam) trong một bài viết đã xem “tự thực” là một minh họa sinh động về ý niệm “vô thường” trong Phật giáo.
Thật vậy, trong thực tế sinh học ở tế bào, sống và chết có thể diễn ra từng giây. Chúng ta là tập hợp các tế bào cho nên chúng ta là sự tổng hòa các quy trình sinh - diệt diễn ra trong các tế bào một cách liên tục cho đến ngày chúng ta nhắm mắt lìa đời. GS. Tuấn nêu một ví dụ tiêu biểu là trong xương chúng ta có hai loại tế bào lúc nào cũng làm việc song hành với nhau, một loại tế bào chuyên đục xương cũ (gọi là tế bào huỷ xương) và sau đó một loại tế bào khác lấp vào đó những xương mới (tế bào tạo xương). Quy trình huỷ diệt và sinh xương mới này diễn ra liên tục. Do đó, cứ mỗi 10 năm chúng ta có một bộ xương mới hoàn toàn.
Phát hiện trong nghiên cứu của GS. Yoshinori Oshumi đã góp phần giải thích cơ chế của định luật vô thường qua phương pháp khoa học hiện đại. Quá trình phân hủy và tái sinh của tế bào là một khía cạnh của ý niệm vô thường.
“Tự thực” trong thực tế sinh học ở tế bào là quá trình sống và chết có thể diễn ra từng giây chính từ bên trong tế bào, thực chất đó cũng là quá trình đổi mới. Các tế bào trong cơ thể người “tự ăn” tức làm cho mất đi những gì là cũ kỹ, là cặn bã và “tái chế” tức tạo mới các thành phần của chính mình để đổi mới chính nó. Có thể tế bào không tạo cái hoàn toàn mới nhưng cũng không hoàn toàn lấy tất cả cái cũ mà chọn lọc những gì thật cần thiết để tạo thành cái mới.
Suy diễn rộng ra, tâm thức của con người cũng thế, luôn thay đổi vì lẽ vô thường của cuộc sống và theo chiều hướng tự nhiên là thay đổi từ cũ là lạc hậu, là chưa tốt đến mới là tiến bộ, là tốt hơn.
Đón Xuân, xin chúc mọi người đón nhận đổi mới một cách tốt đẹp.