Nobel Y học 2020: Phát hiện nguyên nhân bệnh viêm gan C

Các nhà khoa học được giải Nobel Y học năm 2020 (từ trái qua phải): Harvey J. Alter, Michael Houghton and Charles M. Rice. Nguồn: nobelprize.org.

Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice đã có những khám phá quan trọng đưa đến việc hiểu biết xác định một loài virus mới, virus viêm gan C (HCV). Trước nghiên cứu của họ, việc phát hiện ra virus viêm gan A và B đã có những bước tiến quan trọng, nhưng phần lớn những trường hợp viêm gan lây nhiễm qua đường máu vẫn chưa được giải thích. Việc phát hiện ra virus viêm gan C đã giải thích nguyên nhân cho những trường hợp bị viêm gan mạn tính và từ đó cho phép đưa ra các phương án xét nghiệm máu và các thuốc mới giúp cứu sống hàng triệu người.

Viêm gan lây truyền qua đường máu: Gây ra hơn 1 triệu ca tử vong hằng năm

Viêm gan, hepatitis, là một từ ghép gốc Hy Lạp gồm tiền tố chỉ gan (hepat-) và hậu tố chỉ tình trạng viêm (-itis), bị gây ra chủ yếu do nhiễm virus, mặc dù lạm dụng rượu, độc chất môi trường và bệnh tự miễn cũng là những nguyên nhân quan trọng. Trong thập niên 1940, người ta biết rõ ràng rằng có hai loại viêm gan truyền nhiễm chính. Loại đầu tiên là viêm gan A, lây truyền qua nước hoặc thức ăn bị nhiễm virus và nhìn chung ít ảnh hưởng lâu dài lên bệnh nhân. Loại thứ hai lây truyền qua máu và dịch cơ thể, là mối đe dọa nghiêm trọng hơn vì nó có thể dẫn đến bệnh lý mạn tính, tiến triển xơ gan và ung thư gan. Dạng viêm gan này “thầm lặng”, những người khỏe mạnh có thể bị nhiễm một cách âm thầm trong nhiều năm trước khi các biến chứng nghiêm trọng xảy ra. Viêm gan lây truyền qua đường máu có liên quan đến tỷ lệ bệnh tật và tử vong đáng kể, và gây ra hơn một triệu ca tử vong mỗi năm trên toàn thế giới, do đó xem viêm gan lây truyền qua đường máu như là một mối quan ngại sức khỏe toàn cầu tương đương với với nhiễm HIV và bệnh lao.

Một tác nhân truyền nhiễm chưa được biết đến

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

Viêm gan có 2 dạng chính. Một dạng là bệnh cấp tính do virus viêm gan A lây qua nước và thức ăn bị nhiễm. Dạng khác do virus viêm gan B và C. Dạng này lây truyền qua máu và thường gây bệnh mạn tính có thể tiến triển thành xơ gan và ung thư tế bào biểu mô gan.

Vào thời điểm đó, Harvey J. Alter, tại Viện Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ đang nghiên cứu về sự xuất hiện của bệnh viêm gan trên những người đã từng được truyền máu. Mặc dù xét nghiệm máu tìm virus viêm gan B mới được phát hiện đã làm giảm số lượng các trường hợp mắc viêm gan có liên quan đến truyền máu, Alter và các cộng sự vẫn nhìn thấy một vấn đề rất lớn là chưa thể giải thích được một số lượng lớn các trường hợp nhiễm bệnh. Các xét nghiệm với bệnh nhân nhiễm Hepatitis A virus cũng được thực hiện vào khoảng thời gian này, nhưng rõ ràng là Hepatitis A virus không phải là nguyên nhân của những trường hợp này. Mối bận tâm lớn ở đây là số lượng đáng kể các trường hợp được truyền máu tiến triển thành viêm gan mạn tính do một tác nhân truyền nhiễm chưa xác định. Alter và các cộng sự đã chỉ ra rằng máu từ những bệnh nhân mắc viêm gan này có thể truyền bệnh cho loài tinh tinh, vật chủ nhạy cảm giống con người. Các nghiên cứu sau đó cũng chứng minh rằng tác nhân truyền nhiễm chưa được biết đến có các đặc điểm của một virus. Các nghiên cứu có phương pháp của Alter theo hướng này đã xác định một dạng viêm gan mạn do loài virus hoàn toàn mới. Căn bệnh bí ẩn được gọi là “viêm gan không A, không B” (“non-A, non-B” hepatitis).

Xác định virus viêm gan C

Việc xác định loài virus mới là một ưu tiên hàng đầu. Tất cả các kỹ thuật truyền thống để săn tìm virus đều đã được đưa vào sử dụng nhưng không thể phân lập thành công loài virus này trong hơn một thập kỷ. Michael Houghton, làm việc cho hãng dược phẩm Chiron, đã đảm nhận công việc khó khăn để phân lập trình tự gene của virus. Houghton và các cộng sự đã thu thập các mảnh DNA từ các acid nucleic trong máu tinh tinh bị nhiễm virus này. Phần lớn những mảnh DNA này đến từ hệ gene của vật chủ, nhưng các nhà nghiên cứu dự đoán rằng một vài mảnh DNA có thể có nguồn gốc từ loài virus chưa được biết đến. Với giả định rằng các kháng thể chống lại virus lưu hành trong máu của bệnh nhân mắc viêm gan, các nhà nghiên cứu đã sử dụng huyết thanh để xác định các mảnh DNA nhân bản của virus mã hóa protein của chúng. Cuối cùng, một mảnh DNA nhân bản phù hợp đã được phát hiện. Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy mảnh DNA này có nguồn gốc từ một loài virus RNA mới thuộc họ Flavivirus và nó được đặt tên là virus viêm gan C.

Đóng góp của 3 nhà khoa học vào giải Nobel Y học năm nay: Các nghiên cứu có phương pháp về bệnh viêm gan liên quan đến truyền máu của Harvey J. Alter đã chứng minh rằng một virus chưa được biết đến là nguyên nhân phổ biến của bệnh viêm gan mạn. Michael Houghton đã sử dụng một chiến lược mới để phân lập thành công hệ gene của loài virus mới được đặt tên là virus viêm gan C. Charles M. Rice đã cung cấp bằng chứng quyết định cho thấy một mình virus viêm gan C có thể gây ra bệnh viêm gan.

Tuy nhiên, các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ, sự hiện diện của các kháng thể ở bệnh nhân mắc viêm gan mạn có liên quan như thế nào đến loài virus mới được khám phá ra này. Khám phá ra virus viêm gan C HCV mang ý nghĩa quyết định, nhưng câu đố còn thiếu một mảnh ghép quan trọng: liệu một mình virus đủ để gây viêm gan? Để trả lời câu hỏi này, các nhà khoa học phải điều tra xem liệu virus có thể nhân bản và gây bệnh hay không. Charles M. Rice, một nhà nghiên cứu tại Đại học Washington, St. Louis, cùng với các nhóm khác làm việc với các virus RNA, ghi nhận một vùng chưa được mô tả trước đây ở phần cuối hệ gene của HCV mà họ nghi ngờ có thể đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhân bản của virus. Rice cũng quan sát được các biến dị di truyền trong các mẫu virus được phân lập và giả thuyết rằng một số trong số chúng có thể cản trở sự nhân bản của virus. Bằng phân tích gene, Rice đã tạo ra một biến thể RNA của HCV bao gồm vùng mới được xác định trong bộ gene virus và không chứa các biến dị di truyền gây bất hoạt virus. Khi tiêm RNA này vào gan của tinh tinh, virus đã được phát hiện trong máu và những thay đổi bệnh lý giống với những thay đổi ở người mắc bệnh mạn tính đã được quan sát. Đây là bằng chứng quyết định cho thấy một mình HCV có thể gây ra các trường hợp viêm gan do truyền máu chưa được giải thích trước đây.

Tầm quan trọng của khám phá được trao giải Nobel năm nay

Ứng dụng: Những khám phá của ba nhà khoa học đoạt giải Nobel cho phép thiết kế các xét nghiệm máu độ nhạy cao, loại bỏ nguy cơ mắc bệnh viêm gan do truyền máu hầu khắp thế giới. Bước đột phá này cũng cho phép phát triển các loại thuốc kháng virus có thể chữa khỏi bệnh. Viêm gan C vẫn là một mối quan tâm lớn khó giải quyết đối với y tế toàn cầu, nhưng nay đã có những cơ hội hiện hữu để loại trừ căn bệnh này.

Khám phá về HCV của các nhà khoa học đoạt giải Nobel năm nay là một thành tựu mang tính bước ngoặt trong cuộc chiến lâu dài chống lại các bệnh do virus. Nhờ khám phá của họ, các xét nghiệm máu có độ nhạy cao đối với virus hiện đã sẵn có, nhờ đó 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 virus chống lại bệnh viêm gan C. Lần đầu tiên trong lịch sử, căn bệnh này hiện có thể được chữa khỏi, dấy lên hy vọng xóa sổ HCV toàn cầu. Để đạt được mục tiêu này, các nỗ lực quốc tế nhằm thúc đẩy xét nghiệm máu và tạo ra các thuốc kháng virus sẵn có trên toàn cầu là điều cần thiết.