Frances Arnold, Gregory Winter và George Smith đã giành giải Nobel Hóa học 2018 với những phương pháp tăng tốc và kiểm soát sự tiến hóa của protein để tạo ra các công nghệ xanh hơn cũng như nhiều loại thuốc mới.
Frances Arnold, nhà hóa học tại Viện Công nghệ California ở Pasadena (Mỹ), là phụ nữ thứ hai đoạt giải Nobel Hóa học trong 50 năm qua. Arnold được nhận một nửa giải thưởng trị giá 1 triệu USD. Số tiền còn lại thuộc về Gregory Winter tại Phòng thí nghiệm sinh học phân tử MRC ở Cambridge (Vương quốc Anh) và George Smith tại Đại học Missouri ở Columbia (Mỹ).
Vào thập niên 1990, Arnold là nhà nghiên cứu đầu tiên thực hiện quá trình "tiến hóa có định hướng" cho enzyme, hay protein xúc tác trong các phản ứng hóa học.
Arnold nghĩ ra phương pháp gây đột biến vi khuẩn sản xuất enzyme, sau đó chọn lọc và sàng lọc vi khuẩn để tăng tốc và thúc đẩy sự tiến hóa của enzyme, nhằm thu được những enzyme như mong muốn. Sản phẩm enzyme tạo ra nhờ quá trình tiến hóa có định hướng đang được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như sản xuất nhiên liệu sinh học, dược phẩm.
Năm 1985, Smith là người đi tiên phong trong việc phát triển một phương pháp mới gọi là hiển thị trên thể thực khuẩn (phage display). Kỹ thuật này sử dụng một thể thực khuẩn – virus lây nhiễm và tái tạo trong vi khuẩn – như một vật chủ hiển thị protein trên lớp vỏ bên ngoài của nó, cho phép các nhà nghiên cứu tìm ra những phân tử khác tương tác với protein này. Winter đã cải tiến công nghệ của Smith để phát triển có định hướng các kháng thể chữa bệnh cho con người, do chúng có khả năng trung hòa độc tố và chống lại các bệnh tự miễn dịch.
Kháng thể đầu tiên được tạo ra từ phương pháp phage display là adalimumab (Humira). Đây là sản phẩm của công ty Cambridge Antibody Technology (CAT) do Winter đồng sáng lập năm 1989. Nó được chấp thuận để điều trị bệnh thấp khớp năm 2002. Ngoài ra, Humira cũng có khả năng chữa trị một số căn bệnh khác như vẩy nến và viêm ruột. Năm 2017, Humira là loại thuốc bán chạy nhất thế giới, tạo ra doanh thu 18,4 tỷ USD.
Nhiều người hoài nghi khi CAT được thành lập và nó đã phải vật lộn để tìm kiếm nhà đầu tư, David Chiswell, đồng sáng lập của công ty, chia sẻ. "CAT là một trong những công ty về công nghệ sinh học sớm nhất tại châu Âu. Thời điểm đó rất thú vị bởi vì chúng tôi không biết mình đang làm gì, và không ai trên thế giới tin rằng các kháng thể thực sự tốt", Chiswell nói.
"Những người đoạt giải Nobel Hóa học năm nay đã áp dụng thuyết tiến hóa của Darwin vào trong ống nghiệm, đồng thời sử dụng phương pháp tiếp cận này để phát triển nhiều loại hóa chất mới vì lợi ích của nhân loại", Claes Gustafsson, chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học 2018, nhấn mạnh.
Nobel hóa học là giải thưởng thứ ba được công bố sau giải Nobel vật lý (ngày 2/10), Nobel Y học (ngày 1/10). Vào ngày 5/10 hội đồng sẽ công bố giải Nobel Hòa bình và ngày 8/10 sẽ là Nobel Kinh tế.
Nguồn: