TTCT - Nobel y sinh học năm nay được trao cho hai nhà khoa học Shinya Yamanaka (Nhật) và John B. Gurdon (Anh) vì những khám phá liên quan đến tế bào gốc. Nhưng ý nghĩa của giải thưởng năm nay còn vượt khỏi góc độ khoa học thuần túy.
Hai nhà khoa học này có một quá trình nghiên cứu lâu dài về lĩnh vực tế bào gốc. Năm 1958, giáo sư John Gurdon, lúc đó mới là nghiên cứu sinh, từng tạo ra một con ếch từ nhân của tế bào soma (*) của một con nòng nọc.
Giáo sư Yamanaka là một ngôi sao sáng trong lĩnh vực nghiên cứu tế bào gốc từ những năm còn là nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ ở Mỹ. Chưa đầy mười năm trước đây, Yamanaka đã thành công khi tạo ra những tế bào đa năng, giải quyết một khó khăn mang tính đạo đức trong nghiên cứu tế bào gốc, và mở ra một “kỷ nguyên mới” về triển vọng ứng dụng tế bào gốc trong điều trị bệnh. Công trình của ông được mô tả là “thiên tài”.
Mỗi giải Nobel y sinh học là một định hướng. Mấy năm qua, giới khoa học từng tiên đoán rằng một ngày không xa giải thưởng cao quý này sẽ được trao cho những người với công trình nghiên cứu về tế bào gốc hoặc epigenetics (một bộ môn khoa học nghiên cứu về tương tác giữa gen và môi trường ở cấp độ phân tử và tế bào). Năm nay, giải thưởng về tay hai nhà khoa học trong lĩnh vực tế bào gốc cũng nằm trong dự đoán, và mang một ý nghĩa lớn đến y học hiện đại.
Ý nghĩa lớn là vì công trình của hai nhà khoa học này, đặc biệt là của giáo sư Yamanaka, mở ra một định hướng mới cho tiềm năng ứng dụng tế bào gốc trong điều trị các bệnh phức tạp.
Tế bào gốc và y học hiện đại
Để hiểu ý nghĩa của định hướng vừa đề cập, có lẽ chúng ta cần biết qua một “bức tranh” lớn về điều trị bệnh tật phức tạp (chẳng hạn như ung thư, tiểu đường type 1, Alzheimer). Trong giai đoạn đầu của nền y học hiện đại, kể cả đến những thập niên đầu thế kỷ 20, việc chữa trị bệnh hầu như chỉ tập trung ở cấp “vĩ mô”, tức là các phương thức trị bệnh chủ yếu dựa trên cơ chế bệnh sinh và bệnh nguyên. Trừ nhóm bệnh nhiễm khuẩn là điều trị tương đối có kết quả, còn lại hầu như chỉ giải quyết được tức thời giảm triệu chứng, hoặc kéo dài sự chịu đựng của cơ thể mà không thể tiệt căn. Các liệu pháp điều trị đó nếu có thể hoặc bảo tồn hoặc thay thế nhưng hầu như không thể nào gọi là chữa khỏi được.
Vì thế, không ai ngạc nhiên khi thấy hầu hết các thuật chữa trị hiện nay chỉ đem lại hiệu quả cho khoảng 60% bệnh nhân, và trong nhiều trường hợp bệnh nhân lại chịu phản ứng phụ có hại cho sức khỏe.
Trong nhiều thập niên gần đây, nghiên cứu y khoa đã bắt đầu chuyển sang một phương hướng mới: đi tìm thuật chữa trị mới sao cho có thể ứng dụng cho từng cá nhân bệnh nhân (personalized medicine). Theo mô hình này, mỗi cá nhân là một cá thể độc đáo, hiểu theo nghĩa cấu trúc gen của cá nhân đó không giống bất cứ ai trên hành tinh này.
Cơ thể chúng ta có khoảng 25.000 gen kiểm soát toàn bộ quá trình phát triển và suy thoái của các cơ phận trong người. Dưới góc độ di truyền của tế bào, gen có chức năng gửi các tín hiệu hóa học đi đến tất cả các nơi trong cơ thể. Những tín hiệu này chứa đầy đủ thông tin, chỉ thị cụ thể cho các cơ quan trong cơ thể ta phải hoạt động ra sao. Do đó có thể nói một cách vắn tắt rằng đa số bệnh tật, dù là thể xác hay tinh thần, đều gần như có thể bắt nguồn từ những trục trặc của tế bào hoặc gen.
Các tế bào cũng biến chuyển theo quá trình trưởng thành và lão hóa. Một số bệnh như Parkinson, mất trí nhớ (Alzheimer), tiểu đường... thường xảy ra ở những người cao tuổi, và cơ chế chính là do mất tế bào chuyên biệt, hay do tế bào bị hư hỏng. Một cách thay thế các tế bào bị hư hỏng hay đã mất này là bằng cách “trồng” hay “gầy giống” các tế bào gốc, mà tiếng Anh thường đề cập đến là “stem cells”.
Cụm từ “tế bào gốc” thật ra đề cập đến nhiều loại tế bào khác nhau, nhưng chủ yếu nằm trong ba nhóm là tế bào toàn năng (totipotent cells), tế bào đa năng (pluripotent cells) và tế bào bội năng (multipotent). Trong khi tế bào đa năng có thể chiết xuất từ túi phôi, bào thai thì tế bào toàn năng có thể lấy từ dây rốn hay từ mô của cơ thể ở người lớn. Chính vì nguồn gốc túi phôi và bào thai của tế bào gốc đã gây ra nhiều tranh cãi về vấn đề đạo đức khoa học.
Câu hỏi đặt ra là tiềm năng chữa bệnh bằng tế bào gốc như thế nào? Phải nói ngay rằng cho đến hiện nay việc sử dụng tế bào gốc bội năng trong điều trị đã được nghiên cứu rộng rãi, có thể tóm gọn trong các lĩnh vực sau: điều trị các chứng ung thư như não, võng mạc mắt, buồng trứng, ung thư tinh hoàn, ung thư hệ tạo máu; các chứng bệnh tự miễn (autoimmume diseases) như đa xơ hóa, bệnh lupus ban đỏ, thấp khớp; bệnh thiếu hụt miễn dịch, các bệnh tổn thương tim, bệnh ống thận bẩm sinh (hội chứng Fanconi)...
Nghiên cứu và ứng dụng tế bào gốc bội năng trong điều trị bệnh đã đem lại hiệu quả thực tế. Hiệu quả tích cực và hiển nhiên nhất là trong việc dùng tế bào gốc của người trưởng thành để ghép cơ quan mà cũng có thể tránh được hiện tượng loại thải ghép.
Thế nhưng phương pháp chữa trị sử dụng tế bào bội năng này cũng gặp một vài hạn chế đáng kể. Trước hết là không phải mọi loại tế bào của cơ thể người trưởng thành đều có thể cho phép phân lập tế bào bội năng. Chẳng hạn người ta chưa phân lập được tế bào của cơ tim và tế bào tiểu đảo tụy tạng. Thứ hai là các tế bào gốc từ người trưởng thành hiện diện với mức độ rất nhỏ nên khó phân lập được chúng dưới dạng tế bào gốc chuyên dụng tinh khiết, và theo tuổi tác số lượng này càng giảm xuống. Ví dụ muốn phân lập được tế bào gốc nơron thần kinh thì phải có mô não lấy từ các cuộc phẫu thuật não điều trị các trường hợp động kinh.
Giáo sư John B. Gurdon sinh năm 1933 ở Dippenhall, Anh. Ông tốt nghiệp tiến sĩ tại Đại học Oxford năm 1960 và tiếp tục nghiên cứu sau tiến sĩ tại Viện Công nghệ California. Từ năm 1972, ông là giáo sư về sinh học tế bào tại Đại học Cambridge và hiện đang làm việc tại Viện Gurdon ở Đại học Cambridge.
Giáo sư Shinya Yamanaka sinh năm 1962 ở Osaka, Nhật. Ông tốt nghiệp tiến sĩ tại Đại học thành phố Osaka năm 1993, sau đó tiếp tục nghiên cứu tại Viện Gladstone - San Francisco (Mỹ) và làm việc ở Viện Khoa học và công nghệ Nara (Nhật). Hiện ông là giáo sư Đại học Kyoto và thành viên của Viện Gladstone.
Hai góc nhìn từ lăng kính đạo đức
Do những hạn chế của tế bào bội năng, các nhà nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu tế bào gốc phôi (embryonic stem cells, viết tắt là ES). Vì tế bào đa năng được phân lập từ túi phôi hay từ mô của bào thai, và điều này đã động chạm đến các quan niệm y đức cũng như luật pháp trong xã hội. Vấn đề mấu chốt trong việc nghiên cứu tế bào gốc phôi là cứ mỗi tế bào được chiết ra từ túi phôi (gồm khoảng 100 tế bào) thì phôi bị tiêu hủy.
Câu hỏi được đặt ra là sự hủy bỏ phôi này có nên được xem là một hành động phi đạo đức hay không? Cựu giáo hoàng John Paul II cho rằng đó là một hành vi xâm phạm sự sống của con người, vì theo ông, các phôi người được nuôi cấy từ ống nghiệm cũng là con người và cũng có quyền hạn, phẩm giá và quyền sống của những con người này cần phải được tôn trọng từ ngay điểm khởi đầu của sự hiện diện. Quan điểm này bắt nguồn từ niềm tin của Kitô giáo rằng sự sống của con người khởi đầu từ lúc trứng và tinh trùng liên hợp.
Những người ủng hộ sử dụng túi phôi cho nghiên cứu lý giải rằng quan điểm bảo thủ trên nghiêng về cảm tính hơn là lý trí. Phôi thường hay bị sẩy và bị tiêu hủy một cách “tự nhiên”. Thật vậy, nếu cho một khả năng thụ thai tối đa của một người phụ nữ thì tháng nào đến kỳ đều có khả năng thụ thai được. Nhưng ta chỉ xác định được là phôi đó đã có thể đậu thành thai khi họ có thai, còn làm sao xác định được bao nhiêu phôi đó đã không tạo thành thai được và bị thải ra ngoài? Và không ai lại lý giải rằng quá trình thải này là vô đạo đức hay trái luân lý!
Phản ứng chính trị tỏ ra rất khác biệt giữa các quốc gia. Ở châu Âu, một số nước như Áo, Thụy Sĩ và Na Uy không có đạo luật nào ngăn cấm nghiên cứu hay sử dụng tế bào gốc. Ở Anh, Thụy Điển và Đức, tế bào gốc được cho phép sử dụng. Ở Úc vẫn đang bàn cãi gay gắt về vấn đề sinh sản vô tính và tế bào gốc. Canada thì cho phép dùng tế bào gốc trong một khuôn khổ nhất định, nhưng Quebec lại cấm dùng phôi tế bào trong nghiên cứu. Ở Nhật, phôi tế bào gốc có thể được gieo trồng với điều kiện các tế bào này lấy từ các chương trình thụ thai nhân tạo. Ở Việt Nam chúng ta có chương trình nghiên cứu tế bào gốc, nhưng hình như chưa ai đặt vấn đề đạo đức!
Giải pháp Yamanaka
Trong khi giới khoa học và công chúng còn đang phân vân về tế bào gốc, đặc biệt là tế bào gốc phôi, thì giáo sư Shinya Yamanaka cũng đang tìm một hướng giải quyết mới mà không cần phải tiêu hủy phôi để có tế bào gốc phôi. Ông muốn tìm một giải pháp đáp ứng tiêu chuẩn y đức nhưng đồng thời đem lại lợi ích lớn nhất trong việc chinh phục bệnh tật.
Chỉ mới sáu năm trước, dựa vào những thành tựu của giáo sư John Gurdon, và trong thời gian còn nghiên cứu ở Mỹ, Yamanaka phát hiện chỉ cần thêm bốn gen vào tế bào da của chuột, ông có thể làm cho tế bào trở thành những tế bào gốc phôi. Ông gọi đó là những tế bào đa năng quy nạp (induced pluripotent cells hay iPS). Năm 2007, ông tuyên bố có thể tạo ra những tế bào iPS ở người bằng một phương pháp tương tự được ứng dụng trên chuột. Thành tựu của Yamanaka được ca ngợi như một sáng tạo mang tính thiên tài. Với công nghệ iPS (có thể gọi phương pháp của Yamanaka là “công nghệ”), những vấn đề đạo đức liên quan đến tế bào gốc phôi không còn là vấn đề nữa!
Quả thật, công trình và khám phá của Yamanaka có ý nghĩa lâm sàng rất lớn. Công nghệ iPS tạo ra một mô hình hoàn toàn mới để nghiên cứu về tật và phát triển các thuật điều trị bệnh. Thay vì sử dụng mô hình cổ điển như nghiên cứu trên men, ruồi hay chuột, công nghệ iPS cho phép chúng ta tạo ra những tế bào gốc từ bệnh nhân với một bệnh nào đó. Từ đó, các tế bào này có một bộ gen hoàn chỉnh từ bệnh đó, và với bộ gen này chúng ta - trên lý thuyết - có thể ứng dụng các loại thuốc khác nhau để biết thuốc nào hiệu quả hơn.
Nói cách khác, với công nghệ iPS, một viễn cảnh cá nhân hóa điều trị không còn xa vời nữa. Ý nguyện của ông Alfred Nobel là trao giải thưởng cho những khám phá đem lại lợi ích lớn cho nhân loại. Có thể nói rằng giải thưởng năm nay đáp ứng ý nguyện đó.
NGUYỄN VĂN TUẤN (Úc)
Nguồn TTCT
Nobel Y sinh 2012 - Giải thưởng Nobel về đạo đứcNgày 9-3-2009, Tổng thống Barack Obama ký sắc lệnh cho phép các nhà khoa học Mỹ được tiến hành nghiên cứu về tế bào gốc, kể cả nghiên cứu điều trị bằng tế bào gốc. Sắc lệnh này được ví von như là một sự cởi trói cho các nhà khoa học Mỹ vốn bị bó tay dưới thời tổng thống George W. Bush.Trong bài phát biểu ở buổi lễ ký sắc lệnh về nghiên cứu tế bào gốc, Tổng thống Obama đã có những nhận xét rất chừng mực. Ông nói: “Ngay tại thời điểm này, thành tựu về nghiên cứu tế bào gốc vẫn chưa thật sự rõ ràng, chẳng ai biết triển vọng sẽ ra sao, và chúng ta không nên đặt niềm kỳ vọng quá cao. [...] Tôi không thể hứa là chúng ta sẽ tìm ra liệu pháp điều trị bằng tế bào gốc. Không có tổng thống nào dám hứa như thế. Nhưng tôi có thể hứa là chúng ta sẽ tích cực đi tìm liệu pháp điều trị một cách có trách nhiệm”.Nghiên cứu tế bào gốc thể hiện một sự mở rộng lựa chọn của con người, một sự mưu cầu tri thức nhằm mục tiêu cuối cùng là diệt khổ. Diệt khổ cũng là một mục tiêu của chúng ta. Do đó, có thể nói rằng trao giải thưởng cho hai nhà khoa học trong lĩnh vực tế bào gốc không chỉ có ý nghĩa ghi nhận tiềm năng của công nghệ tế bào gốc, mà còn tạo điều kiện để y học hiện đại có cơ hội đáp ứng kỳ vọng của những bệnh nhân đang quằn quại với những chứng nan y.Thành tựu của giáo sư Shinya Yamanaka quả đáng khâm phục. Trong khi phần lớn những khám phá khoa học - như di truyền học chẳng hạn - đặt ra nhiều vấn đề đạo đức thì khám phá của ông giải quyết vấn đề đạo đức. Giới khoa học và đạo đức học khắp thế giới hoan hô ông và cho rằng trường hợp của ông là một ví dụ hiếm hoi về nghiên cứu khoa học đặt đạo đức lên trên kỹ thuật, và giải thưởng Nobel y sinh học cho ông cũng có thể xem là một giải thưởng Nobel về đạo đức.
__________
(*): Tế bào soma: tế bào sinh dưỡng đã được biệt hóa để đảm nhiệm chức năng nhất định.
