Năm nay, giải Nobel y sinh học (trị giá gần 940,000 USD) được trao cho một nhà khoa học Nhật: Giáo sư Yoshinori Oshumi. Ông hiện là giáo sư của Học Viện Công nghệ Tokyo (Tokyo Institute of Technology). Ông là người Nhật thứ 4 được trao giải Nobel y sinh học, và người Nhật thứ 25 được trao giải Nobel.

Năm ngoái giải Nobel được trao cho bà Đồ U U về những công trình liên quan đến nghiên cứu lâm sàng (bệnh sốt rét), nhưng năm nay thì giải được trao cho một nhà nghiên cứu cơ bản. Điểm đặc biệt năm nay là giải chỉ trao cho 1 người. Trong thời đại Khoa học Lớn với nhiều hợp tác nghiên cứu, giải Nobel thường được trao cho một nhóm người, và số giải được trao cho 1 người càng ngày càng hiếm. Nhưng giải thưởng cho Giáo sư Oshumi được cộng đồng khoa học đánh giá là hoàn toàn xứng đáng, vì công trình của ông giúp cho chúng ta hiểu biết nhiều hơn về cơ thể mình, và mở ra một cánh cửa mới cho y học tương lai.

Giải thưởng năm nay ghi nhận khám phá liên quan đến cơ chế sinh tử của tế bào, được đặt tên tiếng Anh là macroautophagy, nhưng thường thì gọi tắt làautophagy. Thuật ngữ autophagy xuất phát từ tiếng Hi Lạp, có nghĩa là "tự ăn", nhưng có lẽ dịch sang tiếng Việt là "tự thực". Thật ra, nghĩa đúng và đầy đủ là quá trình tế bào tái sinh.

Tự thực

Để hiểu khái niệm tế báo tái sinh hay tự thực, có lẽ chúng ta bắt đầu với protein. Protein là một thành tố rất ư quan trọng cho sự tăng trưởng và duy trì cơ thể con người. Mỗi ngày, cơ thể chúng ta cần khoảng 0.8 g trên 1 kg trọng lượng cơ thể. Một người đàn ông trung bình nặng 75 kg, thì lượng protein tôi cần là khoảng 0.8 x 75 = 60 g. Cố nhiên, đây là cách ước tính cực kì đơn giản, chứ trong thực tế thì phức tạp hơn, do lượng protein còn tuỳ thuộc vào nhiều yếu tố khác. Nói chung, cơ thể chúng ta cần khoảng 60 đến 80 g protein mỗi ngày.

Nhưng mỗi ngày, để duy trì sức khoẻ bình thường, cơ thể chúng ta phải đào thải một lượng protein bị hư hỏng, và thay thế chúng bằng protein mới. Tính chung, mỗi ngày cơ thể chúng ta cũng cần phải thay thế khoảng 200 đến 300 g protein. Nhưng trong khi chúng ta chỉ thu nạp chỉ khoảng 60-80 g, và hơn phân nửa là bị thải ra, vậy thì lấy đâu để thay thế? Đó là "bí mật" của cơ thể. Giáo sư Yoshinori Oshumi tìm ra được cơ chế thay thế đó. Hoá ra, các tế bào và protein trong chúng ta có khả năng tái sinh (recycling). Nói cách khác, trong điều kiện thiếu thốn, các protein tự chúng tái sinh để đáp ứng đủ khối lượng protein mà cơ thể cần thiết. Cơ chế tái sinh này được đặt tên là autophagy. Ý nghĩa "tự thực" được hiểu từ cơ chế đó.

Phảng phất triết lí Phật

Khái niệm sinh - diệt của tế bào rất gần với ý niệm "vô thường" trong Phật giáo. Kinh Tứ Thập Nhị Chương có thuật một câu chuyện, mà theo đó Đức Thế Tôn hỏi các tỳ kheo rằng con người sống bao lâu. Người thì trả lời là 100 năm, người cho rằng 70 năm, người lại nói vài tháng. Chỉ có một tỳ kheo nói rằng mạng người sống chỉ có một hơi thở! Đức Thế Tôn khen vị tỳ kheo đã hiểu đúng về định luật vô thường của sự sống. Định luật vô thường ở đây có thể hiểu là chu trình thành - trụ - hoại - không. Chu trình này diễn ra liên tục trong cơ thể chúng ta.

Thật vậy, trong thực tế sinh học, tất cả chúng ta sống và chết trong một giây, và qui trình sinh - diệt này diễn ra một cách liên tục, cho đến ngày chúng ta giã từ trần thế. Một ví dụ tiêu biểu là trong xương chúng ta, có hai loại tế bào lúc nào cũng làm việc song hành với nhau, một loại tế bào chuyên đục xương cũ (gọi là tế bào huỷ xương), và sau đó một loại tế bào khác lấp vào đó những xương mới (tế bào tạo xương). Qui trình huỷ diệt và sinh mới này diễn ra liên tục. Do đó, cứ mỗi 10 năm chúng ta có một bộ xương mới hoàn toàn. Trường hợp tiêu biểu về chu trình huỷ - sinh của xương cũng có thể dùng để giải thích chu trình của tất cả các tế bào khác trong cơ thể con người.

Do đó, nói rằng chúng ta chết và sống trong từng giây không phải là một ví von, một mĩ từ tôn giáo, mà là một thực tế sinh học. Phát hiện của Giáo sư Yoshinori Oshumi tuy không mới nhưng giải thích được cái cơ chế của định luật vô thường qua phương pháp khoa học hiện đại.

Ý nghĩa của tự thực

Hiện nay, lĩnh vực nghiên cứu về tự thực vẫn còn trong giai đoạn sơ khai, và thành quả thực tế còn rất hạn chế. Phát hiện của Gs Oshumi không (và chưa) dẫn đến một phương pháp điều trị. Tuy nhiên, khái niệm tự thực được sự quan tâm của rất nhiều chuyên khoa. Rất nhiều labo trên thế giới đang theo đuổi nghiên cứu về tự thực cho các bệnh lí phổ biến, và cả vấn đề kháng thuốc. Chẳng hạn như có vài nghiên cứu cho thấy cơ chế tự thực giải thích tại sao một số bệnh nhân ung thư và một số bệnh nhân lao phổi kháng thuốc. Một vài thử nghiệm gần đây cho thấy can thiệp vào cơ chế tự thực có thể giảm tình trạng kháng thuốc, và qua đó nâng cao hiệu của của thuốc. Nhưng hãy còn quá sớm để có một thuốc mới cho việc điều trị các bệnh lí phức tạp.

Phát hiện về chu trình tái sinh của tế bào và protein chỉ giúp chúng ta hiểu hơn về cơ chế bệnh lí, về sự tồn tại của chính chúng ta. Chẳng hạn như chúng ta hiểu tại sao trong thời kì đói khát, cơ thể có thể duy trì sự sống một thời gian khá lâu. Chúng ta cũng có thể giải thích tại sao chúng ta "lão hoá", mất xương, bị ung thư, bị tiểu đường, v.v.  Cơ chế autophagy cũng giải thích tại sao cơ thể chúng ta có thể tự sửa chữa những tổn hại như lành xương sau gãy xương chẳng hạn.

Giáo sư Yoshinori Ohsumi trong cuộc họp báo tại Tokyo sau khi nhận thông báo về giải thưởng Nobel Y học 2016. Ảnh: AFP/TTXVN

Yoshinori Oshumi và những lời khuyên

Ông sinh năm 1945, tức năm nay đã 71 tuổi. Đây cũng là tuổi trung bình của "chủ nhân" giải Nobel y sinh học. Tôi thấy cuộc đời và sự nghiệp của ông là một bài học về sự kiên trì theo đuổi mục tiêu.

Nhìn chung, ông không có một sự nghiệp sáng chói như các nhà khoa học phương Tây. Ông tốt nghiệp cử nhân năm 1967 (ĐH Tokyo), tiến sĩ năm 1972 (ĐH Tokyo), làm nghiên cứu sinh hậu tiến sĩ tại Rockefeller từ 1974-1977. Rockefeller là một trong những trường có nhiều giải Nobel. Nói chung, bước đầu sự nghiệp của ông -- nói theo ngôn ngữ giới khoa học -- là những "right addresses" (địa chỉ đúng).

Năm 1977 ông quay về Nhật, nhưng mấy năm đầu không có công trình nổi trội. Thoạt đầu, ông chỉ làm "Research Associate" (cao hơn phụ tá nghiên cứu một chút) ở ĐH Tokyo cho đến năm 1986. Mãi đến năm 1988, tức 11 năm sau tốt nghiệp tiến sĩ, ông mới có labo riêng. Và, lúc có lab riêng, ông cũng chỉ giữ chức giảng viên mà thôi. Từ năm 1988 (năm đầu tiên công bố công trình autophagy) ông mới được bổ nhiệm Associate Professor (Phó giáo sư), và ông ở chức vụ này gần 10 năm trời! Nhưng đó là thời gian ông củng cố thực lực để làm dự án lớn. Ông cho biết lúc đó, chẳng ai trong giới khoa học quan tâm đến ý tưởng tự thực cả, nhưng ông không bỏ cuộc.

Đến năm 1996, ông chuyển sang Viện Sinh học Cơ bản, và được thăng chức Full Professor. Nói cách khác, phải tốn 20 năm trời sau tiến sĩ, ông mới đạt được chức vụ quan trọng, và đó là một thời gian hơi dài. Nhưng lúc đó, ông đã chuyển sang nghiên cứu trên người, và sự nghiệp bắt đầu khởi sắc. Ông được xem là một trong những nhà khoa học có nhiều trích dẫn (highly cited scientist), top 0.1% trong y học.

Tuy nhiên, những nghiên cứu của ông chỉ được "công nhận" từ 2005 trở đi. Lúc đó, vì có nhiều người theo đuổi autophagy mà ông dẫn đầu, nên ông có một cộng đồng đồng nghiệp, và họ đề cử ông những giải thưởng cao quí. Mãi đến 2006 ông mới được một giải thường hạng trung của Nhật. Không như các nhà khoa học khác (trước khi được trao giải Nobel họ thường được giải Lasker), ông Oshumi không có giải đó. Thật ra, giải Nobel là giải danh giá mà ông có được lần đầu!

Với một sự nghiệp như thế Gs Yoshinori Oshumi là người có thể đưa ra những lời khuyên cho giới trẻ. Ông nói rằng sau một thời gian loay hoay với hướng đi của người khác mà không thành công, ông nhận ra là ông phải có hướng đi riêng. Ông nói tôi muốn làm cái gì đó khác với người khác, và tôi nghĩ quá trình sinh huỷ sẽ là một chủ đề thú vị. Làm theo người khác chỉ để học nghề thì rất tốt, nhưng sau khi học nghề thì phải có một hướng đi cho riêng mình. Đó là bài học về hành trình và sự nghiệp của ông.

Gs Yoshinori Oshumi đã mở một cánh cửa cho khoa học, hay nói theo ngôn ngữ khoa học, ông đã tạo ra một trường phái mới. Ông nói với giới khoa học trẻ rằng không phải ai cũng có thể thành công trong khoa học, nhưng điều quan trọng là chúng ta phải đối diện với thách thức trong nghiên cứu. Thiết nghĩ câu nói này cũng rất thời sự tính cho các bạn đang theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu khoa học.

Phát hiện về cơ chế tự thực của Gs Yoshinori Oshumi không chỉ có ý nghĩa khoa học, mà còn phảng phất triết lí Phật. Quá trình tái sinh của tế bào là một khía cạnh của ý niệm vô thường. Thật ra, rất nhiều những gì mà giới khoa học ngày nay gọi là "khám phá" hay "phát hiện" thực chất chỉ là minh hoạ và giải thích những ý niệm đã được Phật phát biểu cách đây hơn 2500 năm. Nhưng cái đẹp của khoa học hiện đại là những phương pháp tinh vi và chính xác có thể giúp chúng ta xác minh và hiểu tốt hơn những ý tưởng cổ điển mà các bậc hiền triết ngày xưa nghĩ đến.

GS.Ts Nguyễn Văn Tuấn

((từ Australia))