Công nghệ chỉnh sửa gene đoạt giải Nobel Hóa học 2020
Hai nhà khoa học nữ nhận giải Nobel Hóa học năm nay với phương pháp chỉnh sửa gene, giúp thay đổi "mật mã" của sự sống chỉ trong vài tuần.
Giải thưởng được Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố lúc 16h45 hôm nay. Hai nhà khoa học Emmanuelle Charpentier và Jennifer A. Doudna đã phát hiện một trong những công cụ sắc bén nhất của công nghệ gene, đó là "chiếc kéo phân tử" CRISPR/Cas9. Tổng tiền thưởng cho giải Nobel Hóa học 2020 là hơn 1,1 triệu USD sẽ được chia đều cho hai nhà khoa học này.
Công cụ chỉnh sửa gene đã cách mạng hóa khoa học sự sống phân tử, mang lại cơ hội mới cho việc nhân giống cây trồng, góp phần vào các liệu pháp điều trị ung thư và có thể biến giấc mơ chữa khỏi các bệnh di truyền thành hiện thực.
Giới nghiên cứu cần thay đổi gene trong các tế bào nếu muốn hiểu về cơ chế bên trong sinh vật sống. Đây từng là công việc tốn thời gian, khó khăn và đôi lúc bất khả thi. Giờ đây, với CRISPR/Cas9, các nhà khoa học có thể thay đổi "mật mã" của sự sống (ADN) chỉ trong vài tuần, ông Göran K. Hansson, tổng thư ký Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển nói.
"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", Claes Gustafsson, chủ tịch Hội đồng Nobel Hóa học, nói.
Sự phát hiện của các công cụ chỉnh sử gene này là một bất ngờ. Trong quá trình nghiên cứu Streptococcus pyogenes, một trong những vi khuẩn gây hại nhiều nhất cho con người. Emmanuelle Charpentier phát hiện một phân tử trước đó chưa từng được biết đến, tracrARN. Nghiên cứu của bà chỉ ra, tracrARN là một phần trong hệ miễn dịch cổ đại của vi khuẩn mang tên CRISPR/Cas. CRISPR/Cas làm suy yếu virus bằng cách phân tách ADN của chúng.
Charpentier xuất bản nghiên cứu của mình năm 2011. Cùng năm đó, bà bắt đầu hợp tác với Jennifer Doudna, nhà sinh hóa học giàu kinh nghiệm với kiến thức uyên bác về ARN. Họ thành công tái tạo "kéo gene" của vi khuẩn trong ống nghiệm và đơn giản hóa các thành phần phân tử của "chiếc kéo" để nó trở nên dễ sử dụng hơn.
Sau đó, trong một thí nghiệm, họ tái lập trình chiếc kéo gene. Ở dạng tự nhiên, chiếc kéo có thể phân biệt ADN và virus, nhưng Charpentier và Doudna chứng minh rằng con người có thể điều khiển để cắt bất cứ phân tử ADN nào ở một vị trí chỉ định.
Từ khi Charpentier và Doudna tìm ra CRISPR/Cas9 năm 2012, việc ứng dụng công cụ này đã trở nên bùng nổ. CRISPR/Cas9 góp công trong nhiều phát hiện quan trọng. Các nhà nghiên cứu thực vật có thể phát triển cây trồng chịu được nấm mốc, côn trùng gây hại và hạn hán. Trong lĩnh vực y học, các chuyên gia đang tiến hành thử nghiệm lâm sàng cho một số liệu pháp điều trị ung thư mới. Ước mơ chữa những căn bệnh di truyền cũng có thể thành hiện thực trong tương lai.
Giáo sư Emmanuelle Charpentier (52 tuổi) tại Juvisy-sur-Orge, Pháp, hiện là giám đốc Khoa Khoa học Mầm bệnh thuộc Viện Max Planck. Jennifer A. Doudna (56 tuổi) tại Washington, D.C, Mỹ là giáo sư Đại học California Berkeley.
Giải Nobel Hóa học năm ngoái gọi tên ba nhà khoa học John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham và Akira Yoshino với nghiên cứu về pin lithium-ion.
Từ năm 1901-2019, giải Nobel Hóa học đã được trao 111 lần, 63 lần chỉ có một người nhận giải. Trong số những người được vinh danh, có 5 phụ nữ. 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.