Liane Russell - Người phát hiện tác hại của phóng xạ đối với phôi thai

Sau cuộc Chiến tranh Thế giới lần thứ hai và sự kiện Mỹ ném bom hạt nhân xuống hai thành phố Hiroshima và Nagasaki của Nhật Bản, giới khoa học bắt đầu quan tâm nhiều hơn đến những tác động tiềm ẩn của việc phơi nhiễm phóng xạ đối với sức khỏe. Trong số các nhà khoa học tìm hiểu về vấn đề này, chúng ta không thể không nhắc tới nhà di truyền học Liane Russell – người đã tiến hành những thí nghiệm về ảnh hưởng của phóng xạ đối với sự phát triển của phôi thai.

Russell sinh ra tại thủ đô Vienna, Áo vào năm 1923. Mẹ của cô là một giáo viên dạy hát, và cha là một kỹ sư hóa học. Ngay từ lúc nhỏ, cô đã đam mê khoa học và cha mẹ luôn động viên cô rằng con gái có khả năng làm bất kỳ điều gì mà con trai có thể thực hiện được. Năm cô vừa tròn 14 tuổi, cả gia đình đã phải từ bỏ nhà cửa và tất cả tài sản để chạy trốn đến London, Anh sau khi Đức Quốc xã xâm lược Áo.

Gia đình Russell may mắn sống sót sau trận chiến Blitz [chiến dịch ném bom của Đức Quốc xã vào nước Anh trong cuộc Chiến tranh Thế giới lần thứ hai] và họ cuối cùng nhập cư đến Mỹ. Russell theo học chuyên ngành hóa học và sinh học tại Đại học Hunter. Năm 1943, cô tìm được công việc làm thêm trong kỳ nghỉ hè tại Phòng thí nghiệm Jackson – một cơ sở nghiên cứu y sinh ở thị trấn Bar Harbour, bang Maine. Người giám sát của cô trong phòng thí nghiệm là nhà di truyền học nổi tiếng William Russell, người sau này trở thành chồng cũng như cộng sự nghiên cứu của cô.

Năm 1947, hai vợ chồng chuyển đến Tennessee để làm việc tại Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge (ORNL), nơi Mỹ triển khai dự án Manhattan bí mật nhằm chế tạo bom nguyên tử. Họ bắt đầu tiến hành các thí nghiệm nhằm nghiên cứu tỷ lệ đột biến do phóng xạ gây ra, ảnh hưởng của bụi phóng xạ hạt nhân đối với sức khỏe con người và các tác động di truyền của phóng xạ.

Russell và chồng đã xây dựng “Ngôi nhà chuột”, nơi họ nuôi tổng cộng 200.000 con chuột để sử dụng cho các nghiên cứu di truyền học. Động vật gặm nhấm này sở hữu 80% gene giống với con người và trải qua một số quá trình sinh học tương tự, đó là lý do tại sao họ sử dụng chúng để thay thế con người trong các thí nghiệm. Chuột cũng dễ nuôi, sinh sản nhanh, vòng đời ngắn, và quan trọng nhất là chuột dễ biến đổi gene. Các nhà khoa học có thể tác động đến một số gene nhất định của chuột, khiến chúng ở trạng thái bất hoạt hoặc chèn thêm đoạn DNA ngoại lai. Sau đó, họ quan sát sự thay đổi hành vi và sinh lý của chuột để tìm ra chức năng và cách thức gây bệnh của những gene này ở người.

Năm 1949, Russell bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Đại học Chicago. Trong nghiên cứu của mình, cô đã chiếu xạ vào phôi thai chuột ở các giai đoạn phát triển khác nhau. Cô phát hiện những phôi thai chuột phơi nhiễm phóng xạ có bàn chân bị biến dạng, các ngón chân hợp nhất với nhau, đuôi gấp khúc hoặc ngắn hơn so với thông thường. Các tính trạng bất thường không xuất hiện cho đến ngày thứ tư trong quá trình phôi chuột hình thành và phát triển.

Thông qua nghiên cứu này, Russell đã phát hiện ra nhiều loại dị tật khác nhau sẽ phát sinh trong phôi thai ở các giai đoạn phát triển riêng biệt.

Russell cũng xác định rằng giai đoạn quan trọng nhất trong thời kỳ phụ nữ mang thai kéo dài từ hai đến sáu tuần, khi họ chưa biết mình có bầu. Năm 1952, Russell đã công bố một bài báo trên tạp chí Radiology, trong đó cô khuyến cáo những phụ nữ không sử dụng các biện pháp tránh thai chỉ nên chụp X-quang trong khoảng thời gian hai tuần sau khi bắt đầu chu kỳ kinh nguyệt cuối cùng.

Phụ nữ thường không rụng trứng trong hai tuần đó, vì vậy Russell lý giải rằng họ không thể mang thai và các bác sĩ có thể tránh nguy cơ gây hại cho thai nhi bằng cách sử dụng tia bức xạ.

Nhưng vào thời điểm đó, phát hiện của Russell ban đầu đã gây ra những tranh cãi, cũng như gặp phải sự phản đối mạnh mẽ của các bác sĩ chuyên ngành X-quang, do nó làm đảo lộn các quy tắc mà họ thường sử dụng. Tuy nhiên, chẳng bao lâu sau, cộng đồng y khoa quốc tế đã chấp nhận quy tắc 14 ngày (đôi khi là 10 ngày) trong thực hành X quang.

Hiện nay, khuyến cáo của Russell được áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới. Đây cũng là lý do tại sao các bác sĩ trước khi chụp X-quang bắt buộc phải hỏi phụ nữ trong độ tuổi sinh đẻ xem họ có đang mang thai, hoặc nghĩ rằng mình có thể đang mang thai hay không.

Nghiên cứu của Russell cũng dẫn đến một khám phá quan trọng khác. Bằng cách quan sát biểu hiện đột biến ở chuột đực hoặc chuột cái, cô rút ra kết luận rằng chuột đực mang nhiễm sắc thể Y. Sự hiện diện của nhiễm sắc thể Y trong bộ gene của phôi thai chuột và những động vật có vú khác cho thấy con non sinh ra sẽ trở thành con đực. Khám phá này đã thúc đẩy các nhà khoa học tìm hiểu xem điều tương tự có xảy ra ở người hay không.

Trong suốt sự nghiệp, Russell đã được trao tặng nhiều giải thưởng danh giá về những đóng góp của mình cho khoa học, trong đó nổi bật nhất là Huân chương Roentgen (năm 1973) và giải thưởng Enrico Fermi của Bộ Năng lượng Mỹ (năm 1994). Cô trở thành thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Mỹ năm 1986.

Ngoài công việc nghiên cứu khoa học, Russell cũng tích cực tham gia vào các dự án bảo vệ môi trường. Cô đã sáng lập Tennessee Citizens for Wilderness Planning, một tổ chức chuyên bảo vệ các vùng đất và vùng nước tự nhiên tại bang Tennessee (Mỹ).

“Trong cuộc đời mình, tôi đã rất may mắn khi được tạo cơ hội để theo đuổi những ý tưởng mới trong các lĩnh vực nghiên cứu thú vị. Nhưng đáng tiếc là điều này không phải lúc nào cũng xảy ra đối với nhiều phụ nữ trẻ khác quyết tâm theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu khoa học”, Russell chia sẻ trên trang web của Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge vào năm 2013.

Phòng Thí nghiệm Quốc gia Oak Ridge đã thành lập học bổng mang tên Liane Russell vào năm 2013 – một chương trình kéo dài ba năm, nhằm hỗ trợ và thúc đẩy cơ hội việc làm lâu dài tại phòng thí nghiệm cho các nhà khoa học nữ và người dân tộc thiểu số.