NOBEL Y HỌC 2006:

Điều khiển gen để phòng, trị bệnh 

THẾ NGỌC .

Ngày 2-10-2006, Hội đồng xét duyệt Nobel thuộc Viện Karolinsky (Thụy Điển) đã công bố công trình nghiên cứu được trao giải Nobel Y học 2006. Giải thưởng được trao cho hai nhà bác học trẻ của Hoa Kỳ trên lĩnh vực sinh học phân tử về gen di truyền từ cơ chế tác động của một phân tử ARN mới gọi là ARN interférence (ARNi).

VÀI NÉT VỀ HAI NHÀ BÁC HỌC ĐOẠT GIẢI NOBEL Y HỌC 2006
Andrew z. Fire: Sinh năm 1959 - Giáo sư bệnh lý và di truyền Đại học Y khoa Viện Đại học Stanford (Stanford-CA- USA).
Craig c. Mello: Sinh năm 1960 - Giáo sư chuyên ngành y học phân tử Đại học Y khoa Viện Đại học Massachusetts (Worcester, MA, USA).

CON ĐƯỜNG NGHIÊN CỨU
Năm 1990, một nhà sinh vật học Mỹ ghép gen để tăng thêm sắc tím cho hoa péturinas bằng cách ghép gen vào hệ di truyền của cây để làm đậm màu. Kết quả không như ý muốn, các đóa hoa có màu trắng.
Năm 1998, nghiên cứu về hiện tượng ghép gen nhưng không cho kết quả mong đợi này, hai nhà sinh vật học trẻ Andrew Z. Fire (46 tuổi) và Craig C. Mello (47 tuổi) đã công bố trên tạp chí khoa học Nature ngày 19-2-1998, một tựa đề khoa học chứng minh kết quả thực nghiệm trên loại giun tròn Caenorhabditis elegans và ruồi giấm phương pháp có thể bất hoạt gen bằng cách can thiệp lên ARN messager (ARNm), một cấu trúc thiết yếu truyền thông tin từ phân tử ADN đến các protein.

Giải thích cơ chế mất màu do ghép gen
Ngày nay người ta gọi hiện tượng mất màu ngoài ý muốn là do tác động của ARN giao thoa (interférence ARN). Nhưng thật ra từ đầu thập niên 90 các nhà khoa học đã quan sát được hiện tượng các ARN giao thoa trong quá trình làm mất tác dụng một gen bằng cách thêm vào một gen khác có cùng tính chất. Thật vậy, các tế bào đã tự động chế tạo ARN giao thoa để trung hòa tác động di truyền của gen thêm vào. Hiện tượng quan sát thấy từ 10 năm trước nay mới được hiểu rõ. Đó là việc chứng minh được cơ chế phát sinh ARN giao thoa không chỉ có riêng trên lĩnh vực thực vật mà cả trên động vật. Các ARN giao thoa được xem là con đường mới để nghiên cứu chế tạo ra các liệu pháp hữu hiệu chống lại bệnh ung thư và các bệnh nhiễm vi khuẩn, virus.



Tác động của ARN giao thoa (Interference ARN)
Các ARN giao thoa giữ vai trò:
- Vô hiệu hóa hoạt động của các gen xác định.
- Tiết lộ cơ chế tự nhiên để kiểm soát dòng thông tin di truyền.
- Ứng dụng ARN giao thoa để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, nhiễm virus, bệnh tim, ung thư, rối loạn nội tiết và nhiều bệnh khác.

Trong nhân tế bào, ADN gởi các thông tin di truyền đến bộ máy tổng hợp protein nhờ các ARN thông tin gọi là ARN messager (ARNm). Tác động di truyền có được là do ADN tạo nên các mã di truyền chuyển qua ARNm để chuyển vào việc tạo lập protein trong tương lai, đó chính là sinh học phân tử của gen di truyền. Bản đồ gen người gồm khoảng 30.000 gen nhưng chỉ có các gen hoạt động mới sao chép các tín hiệu di truyền vào các ARNm để tạo lập protein mới.
Năm 1998, Andrew và Craig khi mới 38 và 39 tuổi đã công bố phát hiện của họ về một cơ chế làm thay đổi ARNm khỏi một gen xác định nhờ ARN giao thoa( ARNi). Khi ARNm bị biến mất, gen tương ứng sẽ ngừng hoạt động. Chính nhờ điều khiển được ARNi can thiệp vào việc biến đổi để gen tạo lập có thể tham gia bảo vệ cơ thể chống các bệnh nhiễm virus cũng như các thay đổi gen đột ngột. Từ đó hướng đến các liệu pháp gen dùng trị bệnh trong tương lai.

CƠ CHẾ TÁC ĐỘNG CỦA ARN GIAO THOA
Thí nghiệm bằng cách tiêm gen mang mã di truyền ARNm “giác quan” (sense) và ARNm “phản giác quan” (antisense) cùng lúc để tạo thành một “chuỗi đôi” lên giun tròn Caenorhabditis elegans thì thấy giun có chuyển động khác thường cụ thể là co giật. Qua các thí nghiệm liên tục để theo dõi, hai ông chứng minh được ARNm “chuỗi đôi” có thể làm các gen chứa các mã di truyền ngưng hoạt động và protein được mã hóa của các gen này cũng không còn được tạo ra.

Các ARN giao thoa này có thể lan giữa các tế bào và có thể di truyền sang đời sau, làm tắt hiệu ứng của một số gen xác định. Nhiều bệnh phát triển khi gen hoạt động không tốt hoặc do bị đột biến gen, từ đó kết quả của phát minh sẽ giúp tìm ra cơ chế tự nhiên để kiểm soát dòng thông tin di truyền và kiểm soát hoạt động của các gen di truyền xấu. Vì thế việc dùng ARN giao thoa sẽ mở ra khả năng khởi đầu cho một lĩnh vực nghiên cứu mới, đó là nghiên cứu các loại dược phẩm chọn lọc giúp chống lại các gen nguy hại cho sức khỏe.

Chú thích ảnh:
Craig C. Mello:
Andrew Z. Fire: