Yoshinori Ohshumi - những bước thăng trầm đến đỉnh vinh quang

Cuộc đời và sự nghiệp

Nhà khoa học Yoshinori Ohsumi sinh vào ngày 9 tháng 2 năm 1945, tại Fukuoka, thuộc đảoKyushu, phía tây nam Nhật Bản.

Cha ông là một giáo sư giảng dạy về kỹ nghệ tại Đại học Kyushu. Là con trai út trong gia đình có bốn người con trai, từ ảnh hưởng của cha, ông được định hướng theo con đường khoa học, nhưng ông thích đi theo ngành khoa học tự nhiên hơn là lĩnh vực công nghiệp như cha của ông.

Năm 1963, ông vào học tại Đại học Tokyo, sau đó ông đã chọn theo ngành sinh học phân tử.

Ông nhận bằng cử nhân khoa học - B.Sci. - vào năm 1967, và bằng tiến sĩ khoa học - D.Sci. - vào năm 1974, tại Đại học Tokyo (University of Tokyo).

Gần cuối năm 1974, ông ghi danh vào Đại học Rockefeller ở New York, để học theo Tiến sĩ Gerald Edelman.

Yoshinori Ohsumi đã từng tâm sự:

“Ở trường trung học, tôi đã quan tâm đến hóa học, vì vậy tôi thi vào Đại học Tokyo để theo học hóa học. Tôi nhanh chóng phát hiện ra rằng, hóa học đã không còn hấp dẫn tôi nữa, bởi vì lĩnh vực này đã khá được ổn định.

“Nhưng tôi nghĩ rằng, tôi đã được may mắn, bởi vì năm 1960 là thời kỳ vàng son của sinh học phân tử.Và tôi quyết định theo ngành sinh học phân tử.

“Vào thời điểm đó, tại Nhật Bản, không có nhiều phòng thí nghiệm sinh học phân tử.Tôi gia nhập phòng thí nghiệm của Tiến sĩ Kazutomo Imahori, như là một sinh viên tốt nghiệp, để nghiên cứu tổng hợp protein trongE.coli.

“Thật không may, tôi đã không nhận được kết quả tốt trong công việc của mình, và khi tôi đã hoàn thành nghiên cứu sau đại học, tôi phát hiện ra sẽ rất khó khăn để tìm được một vị trí tốt tại Nhật Bản.

“Vì vậy, theo lời khuyên của Tiến sĩ Kazutomo Imahori, tôi tìm cho mình một vị trí hậu tiến sĩ, học theo Tiến sĩ Gerald Edelman tại Đại học Rockefeller ở New York. Đó là thời gian khó khăn nhất trong cuộc đời tôi”.

Từ năm 1974 đến 1977, ông trở thành một thành viên sau tiến sĩ tại Đại học Rockefeller ở New York. Sau ba năm làm việc tại Đại học Rockefeller, vào năm 1977, ông trở lại trường Đại học Tokyo, làm trợ lý cho giáo sư Yasuhiro Anraku, và được bổ nhiệm làm giảng viên vào năm 1986; được thăng chức Phó giáo sư vào năm 1988. Tại đây, ông đã thành lập nhóm nghiên cứu của mình trong năm 1988.

Năm 1996, ông chuyển đến làm việc tại Viện Sinh học Cơ bản - National Institute for Basic Biology - ở thành phố Okazaki, Nhật Bản, và được bổ nhiệm làm giáo sư.

Từ năm 2004 đến 2009, ông cũng là giáo sư tại Graduate University for Advanced Studies, ở Hayama, Nhật Bản.

Năm 2009 ông được phong giáo sư danh dự suốt đời tại National Institute for Basic Biology, tại Graduate University for Advanced Studies, và cũng là giáo sư tại các cơ quan nghiên cứu của Nhật Bản như Advanced Research Organization, Integrated Research Institute, Tokyo Institute of Technology.

Sau khi nghỉ hưu vào năm 2014, ông vẫn tiếp tục phục vụ như là giáo sư tại Viện Nghiên cứu Sáng tạo - Institute of Innovative Research, và Tokyo Institute of Technology (Viện Công nghệ Tokyo).

Hiện nay, ông là người đứng đầu của Đơn vị Nghiên cứu Sinh học tế bào của Viện Nghiên cứu Sáng tạo, và Viện Công nghệ Tokyo.

Yoshinori Ohsumi đã giành được rất nhiều giải thưởng danh giá như:.

- Giải thưởng Fujihara, từ Quỹ Khoa học Fujihara (năm 2005).

- Giải thưởng Viện Hàn lâm Nhật Bản, từ Viện Hàn lâm Nhật Bản (2006).

- Giải thưởng Asahi, từ Asahi Shimbun (2009).

- Giải thưởng Kyoto về Khoa học cơ bản (2012).

- Giải thưởng Quốc tế Quỹ Gairdner (2015).

- Giải thưởng Quốc tế về Sinh học (2015).

- Giải thưởng Khoa học Y học Keio (2015).

- Giải thưởng Wiley về Y Sinh học (2016).

Đoạt giải Nobel Y - Sinh học

Ngày 3/10/2016, Hội đồng giải Nobel tại Viện Karolinska, Thụy Điển đã trao giải Nobel về Y - Sinh học năm 2016 cho Yoshinori Ohsumi vì những khám của ông về cơ chế tự thực.

Tự thực (autophagy) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp auto - nghĩa là “tự”, và phagein - nghĩa là “ăn”. Như vậy, autophagy có nghĩa là “tự ăn”.

Tự thực là một quá trình cơ bản về thoái hóa và tái chế các thành phần của tế bào, là cách tế bào phân hủy và tái sinh,

Khái niệm này nổi lên trong những năm 1960, khi các nhà nghiên cứu đầu tiên quan sát thấy rằng, các tế bào có thể tiêu diệt các tế bào chất của mình bên trong màng tế bào. Tế bào chất bị thoái hóa được đựng trong các túi, và được vận chuyển đến một ngăn tái chế, có chứa men tiêu hóa protein, carbohydrat và chất béo, được gọi là lysosome.

Nhà khoa học người Bỉ Christian de Duve đã được trao giải Nobel Sinh lý học và Y học vào năm 1974 cho việc khám phá ra lysosome.

Sau khi phát hiện ra lysosome, Christian de Duve và các nhà khoa học đã đưa ra khái niệm autophagy, để mô tả quá trình tự thực của tế bào.

Các túi chứa tế bào chất và bào quan thoái hóa được đặt tên là autophagosomes - thể tự thực bào.

Trong những năm 1970 và 1980, các nhà nghiên cứu tập trung vào việc làm sáng tỏ một hệ thống được sử dụng để phân hủy protein, cụ thể là “proteasome” - thể tiêu hóa protein.

Trong lĩnh vực nghiên cứu này, các nhà khoa học Aaron Ciechanover, Avram Hershko và Irwin Rose đã được trao giải Nobel Hóa học vào năm 2004 cho nghiên cứu “Sự phát hiện của sự thoái hóa protein qua trung gian ubiquitin”.

Trong một loạt các thí nghiệm vào đầu những năm 1990, khi GS Yoshinori Ohsumi sử dụng nấm men bánh mì để xác định gen cần thiết cho autophagy, khái niệm này được làm sáng tỏ.

Autophagy có thể giúp ích trong việc nghiên cứu bệnh ung thư, đái tháo đường týp 2 và Parkinson.

Theo thông báo của Hội đồng Nobel thuộc Viện Karolinska, tại thủ đô Stockholm ở Thụy Điển, quá trình tự hủy là cơ chế mang tính chất nền tảng của tế bào, và nghiên cứu của Giáo sư Nhật Bản Yoshinori Ohsumi chỉ ra rằng, cơ chế tự hủy kiểm soát các tính năng y sinh cơ bản khi các thành phần tế bào suy thoái và tái tạo.

Khám phá của Ohsumi dẫn tới tư duy mới trong cách hiểu về cơ chế tái tạo của tế bào.

Thông báo trên còn cho biết: “Đột biến trong gen tự thực có thể gây ra bệnh, và quá trình tự thực cũng liên quan đến một vài căn bệnh như ung thư và bệnh thần kinh.

“Những khám phá của ông đã mở đường cho thêm nhiều kiến thức về quá trình sinh lý, chẳng hạn như việc thích ứng với sự đói hay phản ứng với sự nhiễm trùng”.

Tự thực có thể nhanh chóng cung cấp nhiên liệu dùng làm năng lượng và tạo nên những “viên gạch” để xây mới các thành phần tế bào, và do đó thiết yếu cho đáp ứng của tế bào với sự đói và các loại stress khác.

Sau nhiễm trùng, tự thực có thể loại bỏ vi khuẩn và virút xâm nhập tế bào. Tự thực góp phần vào sự phát triển của phôi và biệt hóa tế bào. Các tế bào cũng sử dụng tự thực để loại bỏ protein và các bào quan bị hư hỏng, một cơ chế kiểm soát chất lượng cực kỳ quan trọng để đối phó với những hậu quả tiêu cực của quá trình lão hóa.

Tự thực bị gián đoạn có liên quan đến bệnh Parkinson, đái tháo đường týp 2 và các rối loạn khác xuất hiện ở người già. Đột biến ở gen tự thực có thể gây bệnh di truyền. Rối loạn trong cơ chế tự thực cũng có liên quan đến ung thư.

Các nghiên cứu tích cực hiện đang tiếp tục phát triển những loại thuốc có thể nhắm vào tự thực trong các bệnh khác nhau.

Yoshinori Ohsumi tâm sự: “Khi tôi bắt đầu công việc nghiên cứu trong lĩnh vực tự thực cách đây 27 năm thì mới chỉ có 20 bài báo, và nay thì đã có chắc hơn 5.000 bài rồi”.

Ông cũng chia sẻ thêm rằng, có thể ông sẽ chia sẻ giải thưởng với giáo sư Noboru Mizushima ở Đại học Tokyo, và giáo sư Tamotsu Yoshimori ở đại học Osaka, bơỉcả hai người này đều đã có những công trình nghiên cứu đáng kể về tự thực.

Tiến sĩ Ana Maria Cuervo, một nhà nghiên cứu cơ chế tự thực của tế bào và là đồng giám đốc của Viện Nghiên cứu Lão hóa tại Đại học Y khoa Albert Einstein ở New York, cho rằnggiải thưởng Nobel năm 2016 “đã thu hút sự quan tâm tới một quá trình gần như bị lãng quên trong nhiều năm”.

Theo TS. Cuervo, việc tránh ăn quá nhiều đường và chất béo, cộng thêm ngủ đủ giấc và tập thể dục đầy đủ, cũng sẽ giúp cải thiện cơ chế tự thực ở mỗi người.

Khi được hỏi: “Ông có lời khuyên nào cho các nhà khoa học đang gặp khó khăn, như ông đã từng trãi qua khi bắt đầu sự nghiệp của mình?”.

Yoshinori Ohsumi trả lời:

“Thật không may, ngày nay, ít nhất là ở Nhật Bản, các nhà khoa học trẻ tuổi muốn có được một công việc ổn định, do đó, họ sợ bị rủi ro.

“Hầu hết mọi người đều quyết định làm việc trong các lĩnh vực phổ biến nhất, bởi vì họ nghĩ rằng đó là cách dễ nhất để có một bài báo được ấn hành.

“Nhưng riêng tôi thì ngược lại với điều đó.Tôi không phải là người ưa quá cạnh tranh, vì vậy tôi luôn luôn tìm kiếm một chủ đề mới để nghiên cứu, ngay cả khi nó không phải là quá phổ biến.

“Nếu bạn bắt đầu từ một số loại cơ bản, quan sát mới, bạn sẽ có nhiều điều để nghiên cứu”.

Lương y ĐINH CÔNG BẢY