Giải Nobel Hóa học 2020 đã được Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển trao tặng cho hai nhà khoa học Emmanuelle Charpentier và Jennifer A. Doudna vì đóng góp của họ trong “sự phát triển của một phương pháp chỉnh sửa bộ gen”. Với công cụ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9, nhiều giấc mơ của con người sẽ được biến thành hiện thực.
Nobel Hóa học 2020 tôn vinh công nghệ chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9
Giải thưởng được Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố lúc 16h45 hôm nay. Hai nhà khoa học Emmanuelle Charpentier và Jennifer A. Doudna đã phát hiện một trong những công cụ sắc bén nhất của công nghệ gene, đó là “chiếc kéo phân tử” CRISPR/Cas9.
CRISPR là viết tắt của từ tiếng Anh: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats
Emmanuelle Charpentier và Jennifer A. Doudna đã khám phá ra một trong những công cụ sắc bén nhất của công nghệ gen hiện đại: Chiếc kéo di truyền CRISPR/Cas9.
Đây chính là công cụ chỉnh sửa gen được sử dụng phổ biến nhất ngày nay.
Bằng kỹ thuật CRISPR/Cas9, các nhà khoa học bây giờ có thể thay đổi ADN của động vật, thực vật và vi sinh vật với độ chính xác cực cao.
Công nghệ này đã có một tác động mang tính cách mạng đối với khoa học đời sống, góp phần vào các liệu pháp điều trị ung thư mới và có thể biến giấc mơ chữa khỏi các bệnh di truyền thành hiện thực.
Giới nghiên cứu cần thay đổi gen trong các tế bào nếu muốn hiểu về cơ chế bên trong sinh vật sống. Đây từng là công việc tốn thời gian, khó khăn và đôi lúc bất khả thi. Giờ đây, với CRISPR/Cas9, các nhà khoa học có thể thay đổi “mật mã” của sự sống (ADN) chỉ trong vài tuần, ông Göran K. Hansson, tổng thư ký Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển nói.
“Công cụ chỉnh sửa gen này có sức mạnh khổng lồ, tác động tới tất cả chúng ta. Không chỉ cách mạng hóa khoa học cơ bản, nó còn dẫn đến sự ra đời của những cây trồng mới và phương pháp điều trị mới mang tính đột phá trong y học“, Claes Gustafsson, chủ tịch Hội đồng Nobel Hóa học, nói.
Quá trình khám phá ra CRISPR/Cas9
GS. Emmanuelle Charpentier sinh năm 1968 tại Juvisy-sur-Orge, Pháp. Bà nhận bằng tiến sĩ năm 1995 từ Viện Pasteur, Paris. Hiện Charpentier đang là Giám đốc Đơn vị Khoa học Tác nhân gây bệnh của Viện Nghiên cứu Max Planck, Berlin, Đức.
Để nghiên cứu và tìm hiểu của những khía cạnh sâu sắc nhất của sự sống, các nhà nghiên cứu từ lâu đã biết được rằng mình cần chỉnh sửa được các gen trong tế bào. Điều này từng là công việc tốn nhiều thời gian, khó khăn và đôi khi là bất khả thi.
Nhưng với kỹ thuật chỉnh sửa gen CRISPR/Cas9, giờ đây các nhà khoa học có thể chủ động chỉnh sửa được một bộ gen chỉ trong vài tuần.
Cũng giống nhiều phát minh khác, công cụ chỉnh sửa gen này đã được tìm ra một cách hết sức tình cờ.
Trong quá trình nghiên cứu Streptococcus pyogenes, một trong những vi khuẩn gây hại nhiều nhất cho con người. Giáo sư Emmanuelle Charpentier đã phát hiện một phân tử trước đó chưa từng được biết đến, tracrRNA (trans-activating crispr RNA).
Nghiên cứu của bà chỉ ra, tracrRNA là một phần trong hệ miễn dịch cổ đại của vi khuẩn mang tên CRISPR/Cas.
CRISPR/Cas làm suy yếu virus bằng cách cắt tan vật liệu di truyền của virus như kéo cắt giấy thủ công.
Chiếc kéo di truyền CRISPR/Cas9
Charpentier công bố khám phá của mình vào năm 2011. Cũng trong năm này, bà bắt đầu hợp tác với Jennifer Doudna, một nhà hóa sinh giàu kinh nghiệm với kiến thức sâu về RNA.
GS. Jennifer A. Doudna sinh năm 1964 tại Washington,DC, Hoa Kỳ. Cô lấy bằng tiến sĩ năm 1989 từ Trường Y Harvard, Boston. Hiện Doudna là Giáo sư tại Đại học California, Berkeley và nghiên cứu viên tại Viện Y khoa Howard Hughes.
Phối hợp cùng nhau, họ đã thành công trong việc tái tạo chiếc kéo di truyền của vi khuẩn trong một ống nghiệm và đơn giản hóa các thành phần phân tử của chiếc kéo để chúng dễ sử dụng hơn.
Trong một thí nghiệm mở ra kỷ nguyên mới cho chỉnh sửa gen, họ lập trình lại chiếc kéo di truyền CRISPR/Cas9 này. Ở dạng tự nhiên, chiếc kéo nhận ra DNA từ virus, nhưng Charpentier và Doudna đã chứng minh rằng chúng có thể được kiểm soát để có thể cắt bất kỳ phân tử DNA nào tại một vị trí xác định trước.
Đó là cột mốc chính thức biến CRISPR/Cas9 trở thành công cụ chỉnh sửa gen, giúp các nhà khoa học có thể dễ dàng viết lại các bộ mã của sự sống.
https://med.stanford.edu/allergyandasthma/news/news-from-our-center/crispr.html
Kể từ khi Charpentier và Doudna phát minh ra chiếc kéo di truyền CRISPR/Cas9 vào năm 2012, ứng dụng của kỹ thuật CRISPR đã bùng nổ.
Công cụ này đã giúp rất nhiều nghiên cứu cơ bản đi tới được thành tựu, chẳng hạn như việc chỉnh sửa gen các giống thực vật chống chịu được nấm mốc, sâu bệnh và hạn hán.
Trong y học, các thử nghiệm lâm sàng về liệu pháp điều trị ung thư mới sử dụng CRISPR/Cas9 đang được tiến hành. Và trong tương lai, một ước mơ có thể chữa khỏi các bệnh di truyền sắp trở thành hiện thực.
Một công cụ chỉnh sửa gen hiệu quả đã và sẽ đưa ngành khoa học sự sống bước sang một kỷ nguyên mới, mang lại lợi ích rất nhất cho loài người.
Như vậy, giải thưởng Nobel Hóa học 2020 đã dành sự tôn vinh xứng đáng với 2 nhà khoa học là phụ nữ.
Từ năm 1901-2019, giải Nobel Hóa học đã được trao 111 lần, 63 lần chỉ có một người nhận giải. Trong số những người được vinh danh, có 5 phụ nữ. Nhà hóa học Frederick Sanger là người duy nhất đến nay hai lần đoạt giải Nobel Hóa học vào các năm 1958 và 1980. Frédéric Joliot là người trẻ nhất nhận giải Nobel Hóa học vào năm 1935, khi ông mới 35 tuổi. Trong khi đó, John B. Goodenough trở thành người cao tuổi nhất khi nhận giải Nobel Hóa học ở tuổi 97.
>> Đọc thêm:
- Công nghệ sửa gen CRISPR là gì? http://bit.ly/2kVxYKA
- Hoạt động của hệ thống CRISPR/Cas: http://bit.ly/2m7lPST
- Chỉnh sửa đột biến điểm bằng CRISPR: http://bit.ly/2kUOw5p
- Ứng dụng hệ thống CRISPR/Cas9: http://bit.ly/2kqAd8o
- Ứng dụng CRISPR phát triển bộ kit chuẩn đoán COVID-19
Theo Vnexpress, GenK
www.tapchisinhhoc.com
