Trong lịch sử loài người, chúng ta sẽ không thể quên ngày 11/3/2020. Đây là ngày mà Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) ra tuyên bố gọi "Covid-19" là "Đại dịch toàn cầu".

Từ cột mốc ấy, hàng loạt những thiệt hại về sinh mạng con người, sự bất ổn về kinh tế - xã hội, tình trạng phân biệt chủng tộc, truyền bá thông tin sai lệch... đã khiến nhân loại điêu đứng trong suốt nhiều năm.

Rất may, chúng ta đã kịp tìm ra loại vaccine có thể ngăn ngừa virus này một cách hiệu quả. Từ đó, từng bước đẩy lùi đại dịch, biến nó trở thành dĩ vãng.

Một trong những yếu tố cốt lõi giúp cho vaccine chống Covid-19 đạt hiệu quả cao, là nhờ công nghệ mRNA biến đổi nucleoside và các cải tiến khác liên quan đến vaccine mRNA. Hai nhà khoa học đứng sau công trình nghiên cứu này không ai khác, chính là GS. Katalin Kariko và GS. Drew Weissman - chủ nhân giải Nobel Y Sinh năm 2023 vừa trao ngày 2/10.

Giới khoa học cùng nhau cho rằng, công trình nghiên cứu mRNA của Kariko và Weissman đã thực sự thay đổi thế giới theo cách mà không một ai ngờ tới.

Katalin Kariko: Từ nữ khoa học vô danh tới người hùng của nhân loại

Sinh năm 1955, Katalin Kariko là con gái của một người bán thịt ở Kisújszállás, một thị trấn cách Budapest, Hungary khoảng 150 km về phía Đông. Bà lớn lên ở một căn nhà nhỏ, chỉ có một căn phòng chật hẹp, không hề có TV, tủ lạnh, và thậm chí không có hệ thống nước sạch.

Trái với gia cảnh có phần éo le ấy, cô bé Kariko khi ấy đã luôn mơ ước được trở thành một nhà khoa học dù chưa từng gặp nhà khoa học nào trong cuộc đời mình. Điều may mắn đến với Kariko khi bà được chắp cánh cho niềm đam mê toán học và khoa học ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường.

Kariko tốt nghiệp trung học, rồi theo học chuyên ngành hóa sinh, đến khi hoàn thành khóa học tương đương trình độ Thạc sĩ vào năm 1978. Thế nhưng khi chuyển tới Mỹ để sinh sống, Kariko lại không thể tìm được một công việc ổn định suốt hàng chục năm.

Việc bà cố gắng khai thác thế mạnh của mình trong lĩnh vực mRNA để chống lại bệnh tật là một điều quá xa vời, vì không ai tin tưởng công nghệ này. Đến nỗi trong suốt một thời gian dài, Kariko đã không nhận được bất kỳ một khoản tài trợ của chính phủ, của công ty hay thậm chí là sự hỗ trợ từ cả các đồng nghiệp.

Tất cả đều coi công trình của bà chỉ là những lý thuyết trên giấy.

"Tôi đã nghĩ đến việc đi đâu đó khác hoặc làm điều gì đó khác. Tôi cũng từng nghĩ có lẽ mình không đủ giỏi, không đủ thông minh", GS. Kariko trải lòng. "Tôi đã cố gắng tưởng tượng là mọi thứ đều đã sẵn sàng, và tôi chỉ việc thực hiện thí nghiệm để có kết quả tốt hơn mà thôi".

Thế rồi một lần tại Đại học Pennsylvania, bà may mắn gặp được TS. Drew Weissman - người khi ấy có đầy ắp những kế hoạch tham vọng trong việc tìm kiếm vaccine cho bệnh nhân AIDS.

Khi Kariko chia sẻ về nghiên cứu tạo ra mRNA của bà, Weissman đã nhận ra những tiềm năng độc đáo của công nghệ này. Từ đây, hai nhà nghiên cứu đã có thời gian dài cộng tác cùng nhau.

Nghiên cứu năm 2004-2005 của Kariko và cộng sự giúp tên tuổi của bà dần được người ta biết đến. Điều luôn được Kariko ao ước, đó là đóng góp một điều gì đó cho nhân loại, rốt cuộc đã trở thành sự thực.

Drew Weissman: Người biến "mớ giấy lộn" thành lịch sử

Nếu như Katalin Kariko truyền cảm hứng mạnh mẽ cho giới trẻ nhờ hành trình "từ số 0 đến người hùng", thì câu chuyện của Drew Weissman, cũng không kém phần thú vị khi tràn đầy niềm tin và nghị lực phi thường của một nhà khoa học.

Sinh năm 1959, Drew Weissman có cha là người Do Thái và mẹ là người Ý. Ông lớn lên ở Lexington, Massachusetts, Mỹ, và được tiếp cận với nghiên cứu khoa học từ rất sớm. Ông nhận bằng cử nhân và thạc sĩ tại Đại học Brandeis vào năm 1981, nơi ông theo học chuyên ngành hóa sinh và enzyme.

Năm 1997, Weissman chuyển đến Đại học Pennsylvania để thành lập phòng thí nghiệm nhằm nghiên cứu RNA và sinh học hệ thống miễn dịch bẩm sinh ở con người. Tại đây, ông nuôi ước mơ về khả năng điều trị bệnh dường như vô tận với mRNA tổng hợp. Weissman tin rằng mRNA là chìa khóa để mở ra thế hệ vaccine và phương pháp điều trị mới.

Về mặt lý thuyết, phương pháp của Weissman có thể hướng bất kỳ tế bào nào trong cơ thể đến với bộ protein mong muốn. Thế nhưng trên thực tế, mRNA tổng hợp vẫn luôn được biết đến với khả năng hoạt động không ổn định, và có xu hướng bị mất liên kết trước khi kịp mang đến giá trị.

Điều này dẫn tới phần lớn các thử nghiệm ban đầu đều gây ra phản ứng viêm nói chung vì hệ thống miễn dịch bẩm sinh của cơ thể nhận ra sự hiện diện đột ngột của RNA và phản ứng như thể chống lại virus thật.

Nói cách khác, đề tài khoa học của Weissman khi ấy hoàn toàn chỉ là những trang giấy viết dở, mà chẳng ai buồn đọc tới lần thứ 2. Ngay cả các đồng nghiệp của ông cũng không tin vào điều này.

Năm 1998, Weissman có bước ngoặt lớn nhất trong cuộc đời ông khi lần đầu tiên bắt chuyện với nhà hóa sinh Kariko trong một phòng chờ tại Đại học Pennsylvania. Tại thời điểm ấy, Kariko thì liên tục bị mất việc, không có kinh phí và sống xa nhà. Còn Weissman thì bị giới khoa học đặt nghi vấn cho những nghiên cứu viển vông, kém thực tế của mình.

Hai nhà khoa học đã không mất nhiều thời gian để tìm thấy tiếng nói chung về lý thuyết mRNA tổng hợp. Giữa hai thế giới, họ tìm thấy nhau.

"Niềm vui ngắn chẳng tày gang", sự hợp tác ban đầu của hai người cũng không mang lại kết quả khả quan, khi mRNA tiếp tục gây ra phản ứng miễn dịch viêm có hại, dù chỉ thử nghiệm ở chuột. Hàng loạt thất bại liên tiếp khiến Kariko thậm chí rơi vào trầm cảm, còn Weissman chìm trong bế tắc. Thế nhưng ngay cả trong những lúc khó khăn nhất, cả hai nhà khoa học đều không bỏ cuộc.

Họ dành nhiều năm sau đó để điều tra nguyên nhân gây ra tình trạng viêm, và nhiều năm nữa để thử nghiệm cách ngăn ngừa. Thành công rồi đã đến một hệ quả tất yếu.

Lửa thử vàng, gian nan thử sức

Những gian nan mà hai nhà khoa học người Mỹ trải qua dường như chính là phép thử mà mỗi con người đều phải vượt qua để đo lấy sức lực của chính bản thân mình. Để rồi sau đó là đạt được những thành công trong cuộc sống.

Năm 2005, GS. Katalin Kariko và GS. Drew Weissman lần đầu tiên tạo ra đột phá trong nghiên cứu của mình. Bằng cách thay đổi 1 trong 4 khối chuỗi của mRNA, được gọi là nucleoside, họ phát hiện ra rằng mRNA đã sửa đổi có thể vượt qua hệ thống miễn dịch của cơ thể, và không còn gây viêm nữa.

Từ đó, nghiên cứu giúp đảm bảo cho RNA đi vào tế bào và đồng thời đưa ra các hướng dẫn đúng hướng để ứng dụng RNA trở nên khả thi trong điều trị mà không gây ra phản ứng cytokine, độc tính hoặc các tác dụng phụ.

Đó là một yếu tố đã làm thay đổi cuộc chơi.

Biến đổi trên mRNA thực hiện bởi GS. Kariko và GS. Weissman đã giúp ổn định đáng kể phân tử, giảm khả năng sinh miễn dịch của chính nó đối với tế bào vật chủ, và cung cấp tiềm năng điều hòa miễn dịch rất lớn khiến công nghệ mRNA trong vaccine trở nên khả thi. Cùng với đó, họ đưa các ứng dụng mRNA có độ tin cậy cao thành một loại thuốc chữa các bệnh phổ biến ở người.

Hai nhà khoa học Drew Weissman và Katalin Kariko vừa trở thành chủ nhân của giải Nobel Y học 2023 

Năm 2020, GS. Kariko và GS. Weissman tiếp tục phát triển công nghệ mRNA biến đổi nucleoside và các cải tiến khác liên quan đến vaccine mRNA. Đây là công nghệ sau đó được Pfizer/BioNTech và Moderna sử dụng trong quá trình phát triển vaccine của họ. Tới nay, 150 quốc gia được hưởng lợi từ sự ra đời của vaccine Covid-19 sử dụng công nghệ mRNA.

Công nghệ mang tính cách mạng này đã mở ra một chương mới của y học, khi có thể được ứng dụng trong điều trị các bệnh như cúm, HIV-1, bệnh dại và virus Zika, ung thư, bao gồm ung thư máu, u ác tính, ung thư não, ung thư tuyến tiền liệt.

Tại lễ trao giải thưởng Nobel, GS. Kariko và GS. Weissman hy vọng rằng câu chuyện của họ sẽ truyền cảm hứng thêm cho mọi người, đặc biệt là giới trẻ để có cái nhìn khác về những người làm khoa học, và rồi sẽ có nhiều thêm lớp trẻ theo đuổi ngành khoa học.

"Như bạn thấy, bản thân tôi không có kỹ năng gì đặc biệt cả", GS. Kariko chia sẻ. "Tôi không phải là học sinh xuất sắc nhất trường, tôi cũng không nhớ hết được những gì giáo viên dạy trên lớp".

"Tôi chỉ đơn giản là không ngừng cố gắng học hỏi. Để rồi một ngày nào đó, bạn sẽ nhận thấy rằng nếu dồn toàn bộ tâm trí của mình vào một thứ gì đó, ắt hẳn bạn sẽ làm được".

Dantri.com.vn