3 nhà khoa học Mỹ đạt giải Nobel Y học nhờ phát hiện cơ chế kiểm soát nhịp sinh học

Ngày 2/10, ba nhà khoa học Mỹ Jeffrey C.Hall, Michael Rosbach và Michael W.Young đã giành giải Nobel Y học 2017 với công trình “xác định gen điều khiển nhịp độ sinh học”.

Giải Nobel ngành Y học năm 2017 vừa được trao cho ba nhà khoa học nhờ “khám phá của họ về cơ chế phân tử điều khiển nhịp sinh học hàng ngày”, hay với cái tên “dân dã” mà ta biết đến là đồng hồ sinh học. Khám phá này đã khai sáng cho toàn bộ nhân loại về bí ẩn bấy lâu nay vẫn thắc mắc: Tại sao con người cần ngủ, và tại sao giấc ngủ lại diễn ra.

Nhịp sinh học của bản thân mỗi người là cách mà cơ thể chúng ta điều hòa hoạt động mỗi một ngày trôi qua, và nó ảnh hưởng tới hành vi, mức hormone trong cơ thể, thân nhiệt và quá trình trao đổi chất của từng cá thể người. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng những thứ ảnh hưởng tới giấc ngủ như chứng mất ngủ, việc đi máy bay từ nước này sang nước khác làm lệch múi giờ sinh hoạt, có thể để lại những hậu quả xấu, tăng tỉ lệ mắc nhiều bệnh khác nhau.

Kết quả của nghiên cứu chỉ ra rằng mọi sự sống trên Trái đất, từ cây cỏ cho tới sinh vật bậc cao, con người, đều điều chỉnh “đồng hồ sinh học” dựa theo Mặt trời, với một thứ công nghệ đặc biệt bên trong cơ thể từng cá thể.

“Họ mang lại cái nhìn mới và sâu hơn về đồng hồ sinh học, giúp giải thích cách thực vật, động vật và con người điều chỉnh nhịp sinh học để thích ứng với sự tiến hóa của Trái đất”, hội đồng trao giải Nobel nhận xét.

Bằng cách nghiên cứu cơ chế hoạt động bên trong ruồi giấm, ba nhà khoa học xác định được gen mà họ đang phân tích đã mã hóa một protein, được tích lũy trong một tế bào vào ban đêm, sau đó phân giải vào ban ngày.

Bằng phương pháp này, họ xác định được cơ chế kiểm soát đồng hồ sinh học bên trong tế bào. “Chúng ta giờ đây thừa nhận rằng đồng hồ sinh học trong tế bào của các tổ chức đa bào hoạt động theo đúng những nguyên tắc này“, hội đồng cho biết.

“Với sự chính xác tinh tế, đồng hồ sinh học bên trong chúng ta điều chỉnh nhịp sinh học theo những giai đoạn khác nhau trong ngày. Chiếc đồng hồ này kiểm soát những chức năng quan trọng như hành vi, nồng độ hormone, giấc ngủ, thân nhiệt và sự trao đổi chất”.

Sức khỏe con người sẽ bị ảnh hưởng khi xảy ra sai lệch tạm thời giữa môi trường bên ngoài và đồng hồ sinh học. Ví dụ, người ta thường cảm thấy mệt mỏi khi di chuyển qua những múi giờ khác nhau. Sai lệch kéo dài giữa sinh hoạt và nhịp sinh học bên trong có thể làm tăng nguy cơ nhiễm một số loại bệnh.

Một thành viên hội đồng Nobel cho biết: “Đóng góp này của ba nhà khoa học Mỹ là phát hiện về cơ chế cơ bản bên dưới khía cạnh rất quan trọng của sinh lý học, cách nhận biết thời gian của tế bào”.

Theo Paul Nurse, giám đốc Viện Francis Crick, nhịp sinh học là quá trình sinh lý cơ bản nhưng có tầm quan trọng rất lớn. “Với cách tiếp cận từ góc độ gen, ba nhà khoa học đã xác định được về mặt sinh hóa những thành phần làm nên các gen đó, gồm protein và ARN, cũng như mô tả quy tắc của chúng để hiểu về những cơ chế duy trì đồng hồ tế bào làm nên nhịp sinh học”, ông Nurse nói.

Ông Nurse cho biết, có hai lý do chính để hội đồng quyết định trao giải Nobel cho nghiên cứu này.

Thứ nhất, nghiên cứu rất quan trọng trong việc giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về sự sống. Mọi sinh vật trên Trái đất đều phụ thuộc vào Mặt trời, mọi hoạt động của thực vật và động vật đều do chu kỳ ngày – đêm quyết định. Đồng hồ sinh học là yếu tố cốt lõi để hiểu về sự sống.

Thứ hai, nghiên cứu có thể giúp khoa học hiểu rõ hơn về những căn bệnh do sự sai lệch giữa nhịp sinh học và môi trường bên ngoài gây ra. Trong thời đại công nghệ ngày nay, con người ngày càng tách rời nhịp sinh học thông thường. Người ta có thể di chuyển giữa các múi giờ khác nhau hay sinh hoạt không phụ thuộc vào chu kỳ ngày – đêm. Điều này dẫn đến những tình trạng như mệt mỏi sau khi di chuyển qua nhiều múi giờ, và cũng có thể gây ra nhiều hậu quả khác mà khoa học chưa hiểu hết.

Các giải Nobel tiếp theo sẽ được công bố lần lượt là Vật lý (3/10), Hóa học (4/10), Hòa bình (6/10) và Kinh tế (9/10), trong khi ngày xướng tên chủ nhân giải Nobel Văn học vẫn chưa được ấn định, dù theo thường lệ thì đây sẽ là một ngày thứ Năm (hoặc 5/10 hoặc 12/10).

Giải Nobel Y học do Ủy ban Nobel của Viện Karolinska ở thủ đô Stockholm của Thụy Điển quyết định.

Giải Nobel Vật lý và Hóa học do Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đề cử và quyết định. Viện Hàn lâm Thụy Điển phụ trách giải Nobel Văn học.

TinhHoa tổng hợp