(Chinhphu.vn) - Hai nhà nghiên cứu có công phát hiện một trong những công cụ chỉnh sửa gene di truyền được cho là “sắc bén” nhất từ trước đến nay- “cây kéo sinh học” CRISPR/Cas9, đã đoạt giải Nobel Hóa học 2020. Theo Ủy ban Nobel tại Viện Karolinska, giải Nobel Hóa học năm nay thuộc về nhà hóa học Pháp Emmanuelle Charpentier và nhà hóa học Mỹ Jennifer A. Doudna. Bà Emmanuelle Charpentier, 52 tuổi, sinh ra tại Pháp, là giáo sư, nhà nghiên cứu vi sinh học, gene và hóa sinh học. Từ năm 2015, bà là Giám đốc Viện sinh học nhiễm trùng Max Planck ở Berlin (Đức). Năm 2018, bà đã thành lập viện nghiên cứu độc lập, mang tên Đơn vị khoa học về nguồn bệnh Max Planck.  Bà Charpentier được biết đến nhiều nhất nhờ vai trò trong việc giải mã các cơ chế phân tử của hệ miễn dịch vi khuẩn CRISPR/Cas9 (enzym từ vi khuẩn kiểm soát khả năng miễn dịch của vi sinh vật) và biến thành công cụ cho việc chỉnh sửa gene. Bà Jennifer Anne Doudna, 56 tuổi, là nhà hóa sinh học người Mỹ nổi tiếng nhờ công trình tiên phong của bà trong việc chỉnh sửa gene CRISPR. Bà hiện là giáo sư khoa Hóa và khoa Sinh học phân tử và tế bào thuộc Đại học California ở Berkeley. Năm 2012, bà Doudna cùng với bà Charpentier là những người đầu tiên đề xuất rằng CRISPR-Cas9 có thể được sử dụng để chỉnh sửa lập trình được cho bộ gene, điều hiện được đánh giá là một trong những khám phá quan trọng nhất trong lịch sử sinh học và đã khiến hai nhà hóa học nữ này nhận giải Nobel Hóa học 2020. Theo TTXVN, hai nhà hóa học này đã chứng minh rằng enzym Cas9 có thể sử dụng để cắt bất kỳ đoạn gene DNA nào mong muốn. Phương pháp mà họ phát triển liên quan đến việc kết hợp Cas9 với các phân tử "dẫn đường RNA" tổng hợp, vốn rất dễ tạo ra. Phát hiện này chứng tỏ rằng công nghệ CRISPR/Cas9 có thể được sử dụng để chỉnh sửa gene tương đối dễ dàng. Hiện nay, công nghệ CRISPR đã và đang được ứng dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực từ cây trồng, vật nuôi, nông nghiệp, y học... Trong lĩnh vực y học, các nhà khoa học đã ứng dụng công nghệ CRISPR để chữa các bệnh di truyền. Một số ví dụ như cuối năm 2019, công ty CRISPR Therapeutic và Vertex tại Mỹ đã tiến hành thử nghiệm liệu pháp gene đầu tiên trên bệnh nhân bị beta thalassemia. Ngoài ra, công nghệ CRISPR đã được sử dụng để sửa chữa nhiều gene gây bệnh như gene DMD gây bệnh teo cơ Duchenne, bất hoạt gene CCR5 để kháng virus HIV... Với sự phát triển vượt bậc trong ứng dụng trong tương lai không xa, công nghệ CRISPR sẽ tạo ra những bước đột phá trong việc chữa trị tận gốc các bệnh di truyền. Theo Chủ tịch Hội đồng Nobel Hóa học Claes Gustafsson, "Công cụ gene này có sức mạnh khổng lồ, tác động tới tất cả chúng ta. Không chỉ cách mạng hóa khoa học cơ bản, nó còn dẫn đến sự ra đời của những cây trồng mới và phương pháp điều trị mới mang tính đột phá trong y học". "Giải thưởng năm nay dành cho việc viết lại bộ mã của sự sống", ông Goran K. Hansson, Tổng thư ký Viện Hàn lâm khoa học Hoàng gia Thụy Điển, phát biểu khi vinh danh các nhà khoa học. Từ năm 1901-2019, Nobel Hóa học đã được trao 111 lần, trong số đó có 5 phụ nữ. Năm ngoái, giải Nobel Hóa học 2019 được trao cho 3 nhà hóa học của Mỹ, Anh và Nhật Bản, tôn vinh các công trình phát triển pin lithium-ion. Nhà hóa học Frederick Sanger là người duy nhất đến nay hai lần đoạt giải Nobel Hóa học vào các năm 1958 và 1980. Frédéric Joliot là người trẻ nhất nhận giải Nobel Hóa học vào năm 1935, khi ông mới 35 tuổi. Trong khi đó, John B. Goodenough trở thành người cao tuổi nhất khi nhận giải Nobel Hóa học ở tuổi 97. Đây là giải thưởng thứ ba được công bố mùa giải Nobel năm nay. Trước đó, 3 nhà khoa học Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M.Rice, đã giành giải Nobel Y học với công trình nghiên cứu về virus viêm gan C, trong khi đó giải Nobel Vật lý đã thuộc về 3 nhà khoa học Roger Penrose (người Anh), Reinhard Genzel (người Đức) và Andrea Ghez (người Mỹ) với những nghiên cứu liên quan hố đen. Nobel Hóa học năm 2022 thuộc về 3 nhà khoa học Carolyn R. Bertozzi (Mỹ), Morten Meldal (Đan Mạch) và K. Barry Sharpless (Mỹ) - Ảnh: AFP Hai nhà khoa học Barry Sharpless và Morten Meldal đã đặt nền tảng cho phản ứng hóa học click - thuật ngữ đề cập đến việc sử dụng các phân tử dễ dàng liên kết với nhau, trong khi bà Carolyn Bertozzi đưa phản ứng này tới một tầm cao mới và bắt đầu sử dụng trong tổ chức sống. Theo TTXVN, Chủ tịch Hội đồng Nobel Hóa học Johan Åqvist cho biết giải Nobel Hóa học năm nay tập trung vào phương pháp giúp vấn đề trở nên đơn giản và dễ dàng hơn. Những phân tử hữu dụng có thể được xây dựng theo cách thức trực tiếp hơn. Trong lĩnh vực hóa học, phản ứng click có tính ứng dụng rất cao trong nhiều lĩnh vực như vật liệu polymer (tổng hợp các dendrimer - loại polymer giống như nhánh cây), trong sinh học (tổng hợp ghép các mạch polymer lên các đại phân tử như enzyme hay protein tạo thành các loại vật liệu lai có tính ứng dụng mạnh), hay trong y học (tổng hợp các polymer chức năng thay đổi hình dạng theo điều kiện môi trường như pH hay nhiệt độ...). Trong số 3 nhà khoa học được giải năm nay, ông Barry Sharpless là nhà khoa học lần thứ 2 đoạt giải Nobel Hóa học và là người tiên phong xây dựng phương pháp phát triển liên kết phân tử này. Năm 2000, ông giới thiệu khái niệm phản ứng hóa học click, trong đó các phản ứng diễn ra nhanh chóng và tránh được phụ phẩm không mong muốn. Hai nhà khoa học Morten Meldal và Barry Sharpless sau đó đã độc lập công bố nghiên cứu về thành phần mấu chốt của hóa học click là phản ứng cộng đóng vòng azide-alkyne xúc tác bằng đồng. Đây là phản ứng hiệu quả được sử dụng rộng rãi trong phát triển dược phẩm, lập bản đồ ADN, tạo vật liệu phù hợp với mục đích cùng nhiều ứng dụng khác. Bà Carolyn Bertozzi đã tiến xa hơn trong phát triển phản ứng hóa học click. Để lập bản đồ những phân tử sinh học quan trọng nhưng khó tìm trên bề mặt tế bào, gọi là glycan, bà phát triển phản ứng click, hoạt động bên trong tổ chức sống. Phản ứng sinh trực giao đã diễn ra mà không làm gián đoạn quá trình sinh hóa của tế bào. Từ năm 1901 đến năm 2021, Viện Hàn lâm khoa học hoàng gia Thụy Điển đã trao 113 giải Nobel Hóa học, trong đó có 7 phụ nữ. Năm 2021, giải Nobel Hóa học thuộc về 2 nhà khoa học Benjamin List (Đức) và David MacMillan (Mỹ) với công trình nghiên cứu và phát triển hình thức xúc tác hữu cơ không đối xứng trong quá trình hình thành phân tử. Nghiên cứu này có thể ứng dụng vào nghiên cứu dược phẩm đồng thời giúp hóa học trở nên thân thiện hơn với môi trường. |
