Nobel Y học 2004 thuộc về các nhà khoa học Mỹ

Hai nhà khoa học người Mỹ Richard Axel và Linda B. Buck đã vinh dự giành giải Nobel Y học 2004 đối với nghiên cứu cơ chế sinh học của khứu giác.

Richard Axel.

 Axel, 58 tuổi thuộc Viện y học Howard Hughes và ĐH Columbia ở New York chia sẻ giải thưởng cùng với Buck, 57 tuổi thuộc Trung tâm nghiên cứu ung thư Fred Hutchinson. Năm 1991, họ cùng nhau có những phát hiện về gien và kể từ đó làm việc độc lập để làm sáng tỏ hơn nữa hệ thống khứu giác. Nhà khoa học Paul C. Lauterbur người Mỹ và Peter Mansfield người Anh đã đồng giành giải Nobel Y học 2003 do những khám phá về kỹ thuật hình ảnh cộng hưởng từ.

Khứu giác từ lâu vẫn là giác quan bí ẩn nhất và là hệ thống đầu tiên trong các giác quan của người được giải mã bằng kỹ thuật phân tử.  Giới khoa học vẫn chưa hiểu các quy tắc cơ bản của việc nhận dạng cũng như nhớ khoảng 10.000 mùi khác nhau. Hai nhà khoa học giành giải Nobel Y học 2004 đã giải quyết được vấn đề này và đã làm sáng tỏ cơ chế hoạt động của hệ thống khứu giác trong một loạt những nghiên cứu tiên phong. Họ phát hiện một nhóm gien lớn, gồm gần 1.000 gien khác nhau (chiếm 3% gien người), mã hoá các thụ thể chất thơm khác nhau trên màng của tế bào thụ thể khứu giác. Tế bào thụ thể mùi chiếm một diện tích nhỏ ở phần trên của biểu mô mũi và dò các phân tử chất thơm mà mũi hít vào.

Mỗi tế bào thụ thể khứu giác chỉ có một loại thụ thể chất thơm và mỗi thụ thể có thể dò một số hạn định các chất thơm. Do đó, tế bào thụ thể khứu giác của người chuyên biệt cao đối với vài mùi. Khi một thụ thể chất thơm được một chất kích hoạt, nó tạo ra tín hiệu điện trong tế bào thụ thể khứu giác. Tế bào trực tiếp gửi tín hiệu điện tới các tiểu vùng riêng biệt trong hành khứu giác - vùng khứu giác chính của não. Từ các tiểu vùng này, thông tin được chuyển tiếp hơn nữa tới các vùng não khác nơi thông tin từ nhiều thụ thể khứu giác được kết hợp, hình thành nên khuôn mẫu. Do đó, chúng ta có thể ngửi thấy mùi của hoa tử đinh hương trong mùa xuân và nhớ lại ký ức khứu giác này vào các thời điểm khác.

Một mùi độc nhất có thể tạo ra những ký ức riêng biệt trong cuộc sống sau này từ tuổi thơ của con người hoặc từ những giây phút rung động. Một con trai bị ươn sẽ gây cảm giác khó chịu, để lại một ký ức và ký ức đó sẽ đi theo chúng ta trong nhiều năm và ngăn cản chúng ta ăn bất kỳ món nào có trai trong đó cho dù món ăn rất ngon. Mất khứu giác là sự bất lợi nghiêm trọng. Chúng ta không còn cảm nhận được chất lượng của thức ăn và không thể dò được các tín hiệu cảnh báo, chẳng hạn khói từ một vụ hoả hoạn.

Linda B. Buck

Mọi sinh vật sống có thể dò và xác định các hoá chất trong môi trường sống. Rõ ràng là nhận dạng loại thức ăn phù hợp và tránh thực phẩm ôi thui hay không phù hợp có giá trị sống còn. Mặc dù cá có ít thụ thể chất thơm (chừng 100) song chuột sinh vật mà Axel và Buck nghiên cứu có khoảng 1.000. Con người có ít hơn chuột và một số gien đã bị mất trong quá trình tiến hoá. Mùi có ý nghĩa sống còn để thú có vú mới sinh tìm thấy vú của mẹ và bú sữa. Không có khứu giác, chúng sẽ chết. Khứu giác có tầm quan trọng tột bực đối với nhiều động vật trưởng thành vì chúng quan sát và diễn dịch môi trường của chúng gần như hoàn toàn bằng cách ngửi. Chẳng hạn, vùng biểu mô khứu giác của chó lớn hơn 40 lần so với người.

Các nguyên tắc chung mà Axel và Buck phát hiện đối với hệ thống khứu giác dường như cũng có thể áp dụng cho các hệ thống giác quan khác.

Giải thưởng Nobel Y học 2004 gồm một tấm séc trị giá 1,3 triệu đôla song điều quý giá nhất là danh tiếng của giải. Hội đồng Nobel tại Viện Karolinska ở Stockholm đã mời những người giành giải trước đây đề cử. Đó là những giáo sư y học và các chuyên gia khác trên toàn thế giới trước khi đưa ra sự lựa chọn vào mùa thu. Giải sẽ được trao vào ngày 10/12, đúng vào ngày Nobel qua đời.

• Minh Sơn (Tổng hợp)