Nobel y học 2020: Sự phát hiện ra virus viêm gan C

Giải Nobel Y học năm nay được trao cho 3 nhà khoa học có đóng góp quyết định trong cuộc chiến chống lại bệnh viêm gan lây truyền qua đường máu, một vấn đề sức khỏe toàn cầu gây xơ gan và ung thư gan ở người dân trên thế giới.

Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice đã có những khám phá tinh tế dẫn đến việc xác định một loại virus mới, virus viêm gan C. Trước công trình nghiên cứu của họ, việc phát hiện ra virus Viêm gan A và B đã là những bước tiến quan trọng, nhưng phần lớn các trường hợp viêm gan lây truyền qua đường máu vẫn không giải thích được. Việc phát hiện ra vi rút viêm gan C đã tiết lộ nguyên nhân của những trường hợp viêm gan mãn tính còn lại và có thể làm các xét nghiệm máu và các loại thuốc mới đã cứu sống hàng triệu người.

3 nhà khoa học đạt giải

Harvey J. Alter sinh năm 1935 tại New York. Ông nhận bằng y khoa tại Trường Y Đại học Rochester, và được đào tạo về nội khoa tại Bệnh viện Strong Memorial và Bệnh viện Đại học Seattle. Năm 1961, ông gia nhập Viện Y tế Quốc gia (NIH) với tư cách là một cộng sự lâm sàng. Ông đã dành vài năm tại Đại học Georgetown trước khi trở lại NIH vào năm 1969 để tham gia Khoa Y tế Truyền máu của Trung tâm Lâm sàng với tư cách là điều tra viên cao cấp.

Michael Houghton sinh ra tại Vương quốc Anh. Ông nhận bằng Tiến sĩ năm 1977 tại King’s College London. Ông gia nhập GD Searle & Company trước khi chuyển đến Chiron Corporation, Emeryville, California vào năm 1982. Ông chuyển đến Đại học Alberta vào năm 2010 và hiện là Chủ tịch Nghiên cứu Xuất sắc của Canada về virus học và Lý Gia Thành, Giáo sư về virus học tại Đại học Alberta, nơi ông cũng là Giám đốc của Viện Virus học ứng dụng Lý Gia Thành.

Charles M. Rice sinh năm 1952 tại Sacramento. Ông nhận bằng Tiến sĩ năm 1981 tại Học viện Công nghệ California, nơi ông cũng được đào tạo như một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong giai đoạn 1981-1985. Ông thành lập nhóm nghiên cứu của mình tại Trường Y Đại học Washington, St Louis vào năm 1986 và trở thành Giáo sư chính thức vào năm 1995. Từ năm 2001, ông là Giáo sư tại Đại học Rockefeller, New York. Trong thời gian 2001-2018, ông là Giám đốc Khoa học và Điều hành, Trung tâm Nghiên cứu Viêm gan C tại Đại học Rockefeller, nơi ông vẫn hoạt động.

Tóm tắt các khám phá được trao giải Nobel năm nay. Nguồn: Nobelprize

Viêm gan – mối đe dọa toàn cầu đối với sức khỏe con người

Viêm gan hay còn gọi là hepatitis, là sự kết hợp của các từ Hy Lạp có nghĩa là gan và viêm, chủ yếu là do nhiễm virus, mặc dù lạm dụng rượu, chất độc từ môi trường và bệnh tự miễn cũng là những nguyên nhân quan trọng. Vào những năm 1940, rõ ràng là có hai loại viêm gan truyền nhiễm chính. Loại thứ nhất, được đặt tên là viêm gan A, lây truyền qua nguồn nước hoặc thức ăn bị ô nhiễm và thường ít ảnh hưởng lâu dài đến bệnh nhân. 

Loại thứ hai (viêm gan B và viêm gan C) được truyền qua máu và chất lỏng cơ thể và là mối đe dọa nghiêm trọng hơn nhiều vì nó có thể dẫn đến tình trạng mãn tính, với sự phát triển của xơ gan và ung thư gan. Đây là dạng viêm gan ngấm ngầm, do những người khỏe mạnh có thể bị nhiễm bệnh âm thầm trong nhiều năm trước khi phát sinh các biến chứng nghiêm trọng. Viêm gan lây truyền qua đường máu có liên quan đến tỷ lệ mắc bệnh và tử vong đáng kể, và gây ra hơn một triệu ca tử vong mỗi năm trên toàn thế giới, do đó làm cho nó trở thành mối quan tâm sức khỏe toàn cầu trên quy mô tương đương với nhiễm HIV và bệnh lao.

Một tác nhân lây nhiễm không xác định

Chìa khóa để can thiệp thành công các bệnh truyền nhiễm là xác định được tác nhân gây bệnh. Vào những năm 1960, Baruch Blumberg đã xác định rằng một dạng viêm gan lây truyền qua đường máu là do một loại vi rút được gọi là vi rút viêm gan B gây ra, và khám phá này đã dẫn đến sự phát triển của các xét nghiệm chẩn đoán và vắc xin hiệu quả. Blumberg đã được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 1976 cho khám phá này.

Vào thời điểm đó, Harvey J. Alter tại Viện Y tế Quốc gia Hoa Kỳ đang nghiên cứu về sự xuất hiện của bệnh viêm gan ở những bệnh nhân được truyền máu. Mặc dù các xét nghiệm máu tìm vi rút viêm gan B mới được phát hiện đã làm giảm số trường hợp mắc bệnh viêm gan do truyền máu, nhưng Alter và các đồng nghiệp đã chứng minh một cách đáng lo ngại rằng một số lượng lớn các trường hợp vẫn còn. Các xét nghiệm về nhiễm vi-rút Viêm gan A cũng được phát triển vào khoảng thời gian này, và rõ ràng là Viêm gan A không phải là nguyên nhân của những trường hợp không rõ nguyên nhân này.

Một nguồn đáng lo ngại là một số lượng đáng kể những người được truyền máu, đã phát triển bệnh viêm gan mãn tính do một tác nhân truyền nhiễm không xác định. Alter và các đồng nghiệp của ông đã chỉ ra rằng máu từ những bệnh nhân viêm gan này có thể truyền bệnh cho tinh tinh, vật chủ nhạy cảm duy nhất ngoài con người. Các nghiên cứu sau đó cũng chứng minh rằng tác nhân lây nhiễm chưa được biết đến có các đặc điểm của virus. Theo cách này, các cuộc điều tra có phương pháp của Alter đã xác định được một dạng viêm gan vi rút mãn tính mới, khác biệt. Căn bệnh bí ẩn được gọi là viêm gan “non-A, non-B” (“không phải A, không phải B”).

Xác định vi rút viêm gan C

Việc xác định loại virus mới hiện là một ưu tiên hàng đầu. Tất cả các kỹ thuật truyền thống để săn virus đều được đưa vào sử dụng nhưng bất chấp điều này, virus đã lẩn tránh sự cô lập trong hơn một thập kỷ. Michael Houghton, làm việc cho hãng dược phẩm Chiron, đã đảm nhận công việc gian khổ cần thiết để phân lập trình tự di truyền của virus. 

Houghton và các đồng nghiệp của ông đã tạo ra một bộ sưu tập các đoạn DNA từ các axit nucleic có trong máu của một con tinh tinh bị nhiễm bệnh. Phần lớn những đoạn này đến từ bộ gen của chính tinh tinh, nhưng các nhà nghiên cứu dự đoán rằng một số có thể có nguồn gốc từ loại virus chưa được biết đến. Với giả định rằng các kháng thể chống lại virus sẽ có trong máu được lấy từ bệnh nhân viêm gan, các nhà điều tra đã sử dụng huyết thanh của bệnh nhân để xác định các đoạn DNA virus được nhân bản mã hóa protein virus. 

Sau khi tìm kiếm toàn diện, một khuẩn lạc dượng tính (positive clone) đã được tìm thấy. Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy khuẩn lạc này có nguồn gốc từ một loại virus RNA mới thuộc Họ Flavivirus và nó được đặt tên là virus Viêm gan C. Sự hiện diện của các kháng thể ở bệnh nhân viêm gan mãn tính liên quan mạnh mẽ đến virus này là tác nhân bị thiếu.

Việc phát hiện ra virus viêm gan C có ý nghĩa quyết định; nhưng một phần cơ bản của câu đố đã bị thiếu: liệu virus có thể gây ra bệnh viêm gan? Để trả lời câu hỏi này, các nhà khoa học đã phải điều tra xem liệu virus nhân bản có thể nhân bản và gây bệnh hay không. Charles M. Rice, một nhà nghiên cứu tại Đại học Washington ở St. Louis, cùng với các nhóm khác làm việc với virus RNA, đã ghi nhận một vùng chưa được xác định trước đây ở cuối bộ gen virus viêm gan C mà họ nghi ngờ có thể quan trọng đối với sự nhân lên của virus. 

Rice cũng quan sát các biến thể di truyền trong các mẫu vi rút cô lập và đưa ra giả thuyết rằng một số trong số chúng có thể cản trở sự nhân lên của vi rút. Thông qua kỹ thuật di truyền, Rice đã tạo ra một biến thể RNA của virus viêm gan C bao gồm vùng mới được xác định của bộ gen virus và không có các biến thể di truyền bất hoạt. Khi RNA này được tiêm vào gan của tinh tinh, virus đã được phát hiện trong máu và những thay đổi bệnh lý giống như những gì đã thấy ở người mắc bệnh mãn tính. Đây là bằng chứng cuối cùng cho thấy chỉ riêng vi rút viêm gan C có thể gây ra các trường hợp viêm gan qua trung gian truyền máu không giải thích được.

Tầm quan trọng của khám phá

Việc phát hiện ra virus Viêm gan C của những người đoạt giải Nobel, là một thành tựu mang tính bước ngoặt trong cuộc chiến chống lại các bệnh do virus đang diễn ra. Nhờ khám phá của họ, các xét nghiệm máu có độ nhạy cao đối với virus hiện đã có sẵn và những xét nghiệm này về cơ bản đã loại bỏ bệnh viêm gan sau truyền máu ở nhiều nơi trên thế giới, cải thiện đáng kể sức khỏe toàn cầu. Khám phá của họ cũng cho phép sự phát triển nhanh chóng của các loại thuốc kháng vi-rút nhắm vào bệnh viêm gan C.

Lần đầu tiên trong lịch sử, căn bệnh này hiện có thể được chữa khỏi, làm dấy lên hy vọng loại bỏ vi-rút viêm gan C khỏi dân số thế giới. Để đạt được mục tiêu này, cần có những nỗ lực quốc tế tạo điều kiện thuận lợi cho việc xét nghiệm máu và sản xuất thuốc kháng vi-rút trên toàn cầu.

Theo Nobelprize.