3 nhà khoa học chia nhau giải Nobel Y học 2011

Nghiên cứu về hệ miễn dịch của cả ba nhà khoa học đã mở ra những hướng đi mới cho việc ngăn ngừa và điều trị các bệnh truyền nhiễm, ung thư, viêm nhiễm, đại diện Ủy ban Nobel cho biết. Tổng giải thưởng mà 3 nhà khoa học giành đạt lên tới 10 triệu kronor, tương đương 1,5 triệu USD. 

Từ lâu, các nhà khoa học đã tìm kiếm tác nhân "gác cổng" của hệ miễn dịch mà nhờ có chúng, con người và động vật mới có thể tự vệ trước sự tấn công của vi khuẩn và vi sinh vật. Bruce Beutler và Jules Hoffman đã phát hiện ra những loại protein "gác cổng" này: chúng có thể nhận dạng các vi khuẩn và kích hoạt cơ chế miễn dịch bẩm sinh của chủ thể. Đây được coi là bước đầu tiên trong toàn bộ chuỗi miễn dịch của cơ thể. Trong khi đó, Ralph Steinman lại tìm thấy các tế bào hình cây bên trong hệ miễn dịch và khả năng độc đáo, có một không hai của chúng trong việc kích hoạt, điều hòa cơ chế miễn dịch thích ứng. Đây là giai đoạn hai của chuỗi miễn dịch, khi các vi khuẩn và vi sinh vật sẽ bị đẩy ra khỏi cơ thể. 

Theo Ủy ban Nobel, những phát hiện này không chỉ giúp chúng ta hiểu về cơ chế kích hoạt hệ thống miễn dịch của cơ thể mà còn giúp con người có cách nhìn mới về cơ chế gây bệnh. 

Hai lớp phòng thủ của hệ miễn dịch
Chúng ta đang sống trong một thế giới nguy hiểm. Các vi sinh vật gây bệnh liên tục đe dọa con người, nhưng chúng ta lại được trang bị một cơ chế tự vệ rất mạnh. Tầng phòng thủ đầu tiên, miễn dịch bẩm sinh, có thể phá hủy các vi sinh vật xâm nhập và gây ra hiện tượng viêm tây để ngăn chặn đà tấn công của vi khuẩn. Nếu như vi sinh vật xuyên qua được phòng tuyến đầu tiên này, lập tức khả năng miễn dịch thích ứng sẽ được triệu tập. Với các tế bào T và B của mình, phòng tuyến thứ hai sẽ sản sinh ra các kháng thể và tế bào "sát thủ" để hủy diệt những tế bào nhiễm bệnh. Sau khi chiến đấu thành công với những kẻ xâm nhập, hệ thống miễn dịch thích ứng của chúng ta vẫn lưu lại một "ký ức miễn dịch" như kiểu hồ sơ tham khảo, để lần tới nếu loại vi sinh vật đó lại tấn công, nó sẽ phản ứng lại nhanh hơn và hiệu quả hơn. 

Cùng với nhau, hai lớp phòng thủ này của hệ miễn dịch giúp cơ thể người và động vật chống lại các tác nhân gây bệnh nhưng chúng cũng tiềm ẩn một nguy cơ: nếu quá trình kích hoạt quá chậm, hoặc các phân tử nội sinh vô tình kích hoạt hệ miễn dịch, chúng ta sẽ mắc phải các bệnh viêm nhiễm. 

Các thành phần cấu tạo nên hệ miễn dịch đã được từng bước nhận diện trong suốt thế kỷ 20, nhờ một loạt các nghiên cứu và phát hiện được giải Nobel y học, chẳng hạn như chúng ta đã biết cách thức hình thành nên kháng thể và tế bào T nhận dạng các vật thể lạ như thế nào. Tuy nhiên, phải chờ đến nghiên cứu của Beutler, Hoffman và Steinman, cơ chế kích hoạt hệ thống miễn dịch bẩm sinh và thích ứng, cũng như cách thức liên lạc giữa chúng như thế nào vẫn còn là ẩn số. 

Các phát hiện tiên phong
Jules Hoffman có được phát hiện tiên phong vào năm 1996, khi ông và các đồng nghiệp nghiên cứu cách ruồi dấm chống lại mầm bệnh như thế nào. Họ đã tiếp cận được với nhiều giống ruồi đột biến gene, trong đó có gene Toll vốn tham gia vào quá trình phát triển bào thai. Khi Hoffman tiêm vi khuẩn vào cơ thể ruồi dấm, ông phát hiện thấy gene Toll đột biến bị chết vì chúng không sở hữu hệ miễn dịch hiệu quả. Từ đó, Hoffman đi đến kết luận rằng gene Toll gốc có vai trò rất lớn trong việc phát hiện vi khuẩn gây bệnh và kích hoạt hệ miễn dịch. 

Trong khi đó, Bruce Beutler lại tìm kiếm một protein "gác cổng" có thể đánh hơi thấy vi khuẩn xâm nhập. Năm 1998, Beutler và các đồng nghiệp đã phát hiện thấy những con chuột kháng bệnh LPS có một mã gene đột biến rất giống với gene Toll ở ruồi dấm. Ông cũng phát hiện thấy động vật có vú và ruồi dấm đều sử dụng một loại phân tử giống nhau để kích hoạt cơ chế miễn dịch bẩm sinh vi va chạm với vi sinh vật gây bệnh. Cuối cùng thì các loại gene "cảm ứng" của hệ miễn dịch cũng đã lộ diện. 

Về phần mình, ngay từ năm 1973, nhà khoa học Canada Ralph Steinman đã phát hiện ra một loại tế bào "hình cây" mà theo ông là rất quan trọng đối với hệ miễn dịch. Sau nhiều thí nghiệm, ông nhận thấy tế bào hình cây có thể kích hoạt tế bào T, một loại tế bào chủ chốt của cơ chế miễn dịch thích ứng và giúp phát triển nên kho "ký ức miễn dịch" cho cơ thể. Ban đầu, những nghiên cứu của Steinman bị nhiều người nghi ngờ, nhưng những công trình liên tiếp sau đó của ông đã chứng minh rõ ràng cho việc tế bào hình cây có năng lực độc nhất vô nhị trong việc kích hoạt tế bào T. 

Việc công bố giải Nobel Y khoa sẽ mở màn cho mùa "Nobel 2011". Trong ngày mai, Ủy ban Nobel sẽ lần lượt công bố các nhà khoa học được vinh danh trong lĩnh vực hóa học, vật lý, hòa bình và kinh tế.