Giải Nobel về sinh học và y học năm nay đã được trao cho Katalin Karikó (68 tuổi) và Drew Weissman (64 tuổi) với công trình nghiên cứu về vaccine mRNA, một nghiên cứu khoa học quan trọng giúp hạn chế sự lây lan Covid-19. Ủy ban Giải thưởng Nobel đã công bố giải danh giá này, được coi là đỉnh cao của thành tựu khoa học, vào ngày 2 Tháng Mười 2023 tại Thụy Điển.
Ủy ban Nobel ca ngợi “những phát hiện mang tính đột phá” của hai khoa học gia mà “về cơ bản đã thay đổi hiểu biết của chúng ta về cách mRNA tương tác với hệ thống miễn dịch”. Karikó và Weissman đã công bố kết quả của họ trong một bài báo năm 2005. Bài báo này vào thời điểm đó ít được chú ý nhưng sau đó đã đặt nền móng cho những phát triển cực kỳ quan trọng phục vụ nhân loại trong đại dịch gây ra bởi coronavirus.
Ủy ban Nobel cho biết thêm: “Những người đoạt giải đã đóng góp vào tốc độ phát triển vaccine chưa từng có trong thời kỳ xảy ra một trong những mối đe dọa lớn nhất đối với sức khỏe con người ở thời hiện đại”.
Rickard Sandberg, thành viên Ủy ban Giải thưởng Nobel về y học, cho biết: “Vaccine mRNA cùng với các loại vaccine Covid-19 khác đã được tiêm hơn 13 tỷ lần. Tất cả đã giúp cứu sống hàng triệu người, ngăn chặn Covid-19, giảm gánh nặng bệnh tật nói chung và giúp xã hội mở cửa trở lại.”
Karikó, nhà hóa sinh người Mỹ gốc Hungary; và Weissman, bác sĩ người Mỹ, đều là giáo sư tại Đại học Pennsylvania. Công trình nghiên cứu bền bỉ của họ đã trở thành nền tảng để Pfizer và đối tác BioNTech có trụ sở tại Đức, cũng như Moderna, sử dụng phương pháp tiếp cận mới để sản xuất vaccine sử dụng RNA thông tin hoặc mRNA.
Công nghệ mang tính cách mạng đã mở ra một chương mới của y học. Nó có khả năng được khai thác để phát triển vaccine chống lại các bệnh khác như sốt rét, RSV và HIV. Nó cũng đưa ra một cách tiếp cận mới đối với các bệnh nguy hiểm như ung thư, với triển vọng tạo ra vaccine cá nhân hóa.
Các nhà nghiên cứu thường so sánh DNA với một cuốn sách công thức đồ sộ với tất cả những hướng dẫn về sự sống. Messenger RNA là một chuỗi mã di truyền tạm thời mà các tế bào có thể “đọc” và sử dụng để tạo ra protein – hơi giống một bản sao viết tay của một công thức nấu ăn trong sách dạy nấu ăn. Trong trường hợp vaccine mRNA, mã di truyền tạm thời được sử dụng để ra lệnh cho các tế bào tạo ra thứ trông giống như một mảnh virus, để cơ thể tạo ra kháng thể. Tất cả những gì cần thiết là trình tự di truyền. Các nhà sản xuất vaccine thậm chí không cần virus – chỉ cần trình tự.
Ủy ban Nobel cho biết: “Tính linh hoạt và tốc độ ấn tượng mà vaccine mRNA có thể được phát triển sẽ mở đường cho việc sử dụng nền tảng mới cho vaccine chống lại các bệnh truyền nhiễm khác”. J. Larry Jameson, phó chủ tịch điều hành Trường Y UPenn, ca ngợi công trình của hai nhà khoa học mà ông cho rằng “đã thay đổi thế giới”. Jameson cho biết:
“Trong cuộc khủng hoảng sức khỏe cộng đồng lớn nhất trong đời chúng ta, các nhà phát triển vaccine đã dựa vào những khám phá của Tiến sĩ Weissman và Tiến sĩ Karikó từ đó giúp cứu được vô số sinh mạng và mở đường thoát khỏi đại dịch. Hơn 15 năm sau khi hợp tác trong phòng thí nghiệm có tầm nhìn xa trông rộng, Kati và Drew đã để lại dấu ấn lâu dài trong y học.”
Karikó, bắt đầu sự nghiệp của mình ở quê hương Hungary vào những năm 1970, khi nghiên cứu về mRNA, một lĩnh vực nghiên cứu lúc đó còn rất mới mẻ. Bà, cùng chồng và con gái nhỏ sang Mỹ sau khi nhận được lời mời từ Đại học Temple ở Philadelphia. Karikó nói với The Guardian rằng họ đã bán chiếc xe và nhét số tiền – tương đương khoảng $1,200 – vào con gấu bông của con gái họ để cất an toàn.
Karikó nói với trang tin G7 của Hungary về sự ra đi của gia đình mình: “Chúng tôi vừa chuyển đến căn hộ mới, con gái chúng tôi được 2 tuổi, mọi thứ đều rất tốt, chúng tôi rất hạnh phúc”. Bà tiếp tục nghiên cứu tại Temple trước khi gia nhập Trường Y UPenn. Nhưng đến lúc đó, sự phấn khích ban đầu xung quanh việc nghiên cứu mRNA đã bắt đầu tan biến. Hy vọng chuyển sang hoài nghi: Ý tưởng của Karikó rằng mRNA có thể được sử dụng để chống lại bệnh tật được coi là quá cấp tiến và quá rủi ro về mặt tài chính để có thể tìm được nguồn tài trợ.
Bà nộp đơn xin trợ cấp hết lần này đến lần khác, nhưng liên tiếp bị từ chối, khiến bà cuối cùng bị giáng chức khỏi vị trí tại Upenn vào năm 1995. Cùng thời điểm đó, bà được chẩn đoán mắc ung thư. Karikó nói với CNN trong một cuộc phỏng vấn trong thời kỳ đại dịch vào Tháng Mười Hai 2020: “Thật khó khăn vì mọi người không tin rằng mRNA có thể là một liệu pháp”. Tuy nhiên, bà không bỏ cuộc.
Karikó và Weissman tình cờ gặp nhau vào cuối những năm 1990 khi đang sao chụp các tài liệu nghiên cứu. Năm 2005, họ công bố phát hiện quan trọng: mRNA có thể được thay đổi và đưa vào cơ thể một cách hiệu quả để kích hoạt hệ thống miễn dịch bảo vệ cơ thể. Weissman nói rằng công nghệ của họ hiệu quả hơn nhiều so với các phương pháp sản xuất vaccine truyền thống. “Khi Trung Quốc công bố trình tự của virus SARS-CoV-2, chúng tôi đã bắt đầu quá trình tạo RNA vào ngày hôm sau. Vài tuần sau, chúng tôi tiêm vaccine cho động vật,” ông Weissman kể.
Vào thời điểm đó, Karikó cho biết bà không ngạc nhiên trước kết quả thành công của các thử nghiệm do Pfizer và Moderna thực hiện. Bà nói: “Tôi đã mong đợi rằng nó thành công vì chúng tôi đã có đủ thử nghiệm”.
Khi chất này được tiêm vào cơ thể, tế bào bắt đầu sản xuất protein virus. Hệ miễn dịch nhận ra những thứ “ngoại lai” này nên nó tấn công và học được cách chống lại virus, từ đó cơ thể sẽ phản ứng khi xảy ra nhiễm trùng trong tương lai.
Ý tưởng lớn đằng sau công nghệ này là y học từ nay có thể nhanh chóng phát triển các loại vaccine chống lại hầu hết mọi thứ – miễn là người ta biết sử dụng đúng hướng dẫn di truyền. Điều này làm cho quá trình phát triển vaccine nhanh hơn và linh hoạt hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống để nghiên cứu-sản xuất vaccine. Thậm chí người ta đang thử nghiệm sử dụng công nghệ này để dạy cơ thể bệnh nhân cách chống lại ung thư.
Katalin Kariko hiện là giáo sư tại Đại học Szeged ở Hungary và Drew Weissman vẫn đang làm giáo sư tại Đại học Pennsylvania.
