Ngày 5/10/2026, Tổng Thư ký Hội đồng Nobel, Viện Karolinska, Thomas Perlmann,công bố các nhà khoa học giành giải Nobel Y sinh năm nay. Giải thưởng vinh danh 3 nhà khoa học gồm: Karl Deisseroth thuộc Viện Y khoa Howard Hughes và Đại học Stanford (Mỹ); Peter Hegemann, Đại học Humboldt Berlin (Đức), cùng Georg Nagel, Đại học Würzburg (Đức), vì những khám phá của họ liên quan đến các kênh ion đóng mở bằng ánh sáng và quang di truyền học (optogenetics).

Đây là một phương pháp đột phá giúp làm sáng tỏ vai trò của các tế bào thần kinh trong việc hình thành ký ức, cảm xúc và hành vi ngay trong bộ não sống. Trong công trình này, Peter Hegemann và Georg Nagel phát hiện một loại protein đặc biệt tên channelrhodopsin ở tảo Chlamydomonas reinhardtii, còn Karl Deisseroth sau đó phát triển phương pháp để sử dụng protein này như một công tắc điều khiển tế bào thần kinh bằng ánh sáng. Những khám phá mang tính đột phá của các nhà khoa học này đặt nền móng vững chắc, mở ra một kỷ nguyên mới đầy hứa hẹn cho ngành khoa học thần kinh.

Cơ chế mà bộ não kiểm soát cảm xúc, hành vi và các chức năng cơ thể từ lâu đã là một thách thức lớn đối với khoa học. Vào thế kỷ 20, các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm hiểu về vai trò của từng vùng não, nhưng các phương pháp thời đó còn hạn chế, chưa thể thiết lập mối quan hệ nhân quả trực tiếp và toàn diện.

Giáo sư Per Svenningsson, Chủ tịch Ủy ban Nobel Y sinh, nhận định: "Quang di truyền học mang lại cơ hội xây dựng bản đồ não bộ theo cách mà chúng ta từng chỉ biết ước mơ".

Khám phá về channelrhodopsin bắt nguồn từ việc Peter Hegemann nghiên cứu cách loài tảo xanh đơn bào Chlamydomonas reinhardtii di chuyển theo hướng ánh sáng. Vào đầu những năm 2000, ông cùng Georg Nagel phát hiện channelrhodopsin, một loại protein tảo sở hữu những đặc tính độc đáo nằm trên bề mặt tế bào. Khi được chiếu ánh sáng xanh lam, một kênh xuyên qua protein mở ra, cho phép các ion mang điện vận chuyển vào trong tế bào và tạo nên một xung điện. Họ nhận thấy rằng bất kỳ tế bào nào được biến đổi gene để biểu hiện protein này đều trở nên nhạy cảm với ánh sáng.

Sau đó, Karl Deisseroth đưa gene mã hóa channelrhodopsin vào các tế bào thần kinh của chuột. Bằng cách chiếu ánh sáng xanh lam, ông kích hoạt thành công tín hiệu thần kinh ở các tế bào này và công bố bước đột phá vào năm 2005. Hai năm sau, ông thành công trong việc điều khiển hoạt động thần kinh bằng ánh sáng ngay trong bộ não của chuột thí nghiệm.

Phương pháp điều khiển tín hiệu thần kinh bằng ánh sáng này được gọi là quang di truyền học và nhanh chóng trở thành một công cụ nghiên cứu mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi trên toàn cầu. Nhờ quang di truyền học, giới nghiên cứu làm sáng tỏ hơn về các mạch thần kinh chi phối những ký ức, cảm xúc và hành vi cụ thể có liên quan đến các rối loạn thần kinh và tâm thần. Trong y học lâm sàng, các nhà khoa học đang thử nghiệm phương pháp này với kỳ vọng phục hồi thị lực cho những người bị khiếm thị.

Quang di truyền học góp phần to lớn vào sự phát triển của hiểu biết về bộ não con người, từng bước hé lộ những cơ chế phức tạp và kỳ diệu của trung tâm điều khiển này.

Ba nhà khoa học giành giải Nobel Y sinh 2026, từ trái qua gồm Karl Deisseroth, Peter Hegemann và Georg Nagel. Ảnh: Stanford Health Care/AIChE

Giáo sư Karl Deisseroth, sinh năm 1971, là một trong những nhà khoa học tiên phong trong lĩnh vực quang di truyền học. Ông hoàn thành bằng Tiến sĩ vào năm 1998 và bằng Bác sĩ Y khoa vào năm 2000, đều tại Đại học Stanford. Hiện ông là Giáo sư chuyên ngành Kỹ thuật Sinh học, Tâm thần học và Khoa học Hành vi tại Viện Y khoa Howard Hughes và Đại học Stanford.

Giáo sư Peter Hegemann, sinh năm 1954, nhận bằng Tiến sĩ năm 1984 tại Viện Hóa sinh Max Planck ở Martinsried. Hiện ông là Giáo sư cao cấp Hertie về Khoa học Thần kinh tại Đại học Humboldt Berlin. Những khám phá mang lại giải thưởng Nobel cho ông được thực hiện trong thời gian ông công tác tại Viện Hóa sinh Max Planck.

Cùng chia sẻ vinh quang này là Giáo sư Georg Nagel, sinh năm 1953. Ông nhận bằng Tiến sĩ năm 1988 tại Đại học Frankfurt và hiện là Giáo sư Sinh lý học Thực vật Phân tử tại Bộ môn Sinh lý học Thực vật Phân tử và Lý sinh - Thực vật học I, thuộc Đại học Würzburg. Công trình nghiên cứu giúp ông đoạt giải Nobel đã được thực hiện tại Viện Lý sinh Max Planck ở Frankfurt.

Năm 2025, Giải Nobel Y sinh được trao cho ba nhà khoa học Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell (Mỹ) và Shimon Sakaguchi (Nhật Bản) vì những khám phá nền tảng về cơ chế kiểm soát của hệ miễn dịch. Công trình vinh danh "dung nạp miễn dịch ngoại vi" này đã xác định "tế bào T điều hòa" có vai trò bảo vệ hệ miễn dịch. Khám phá này không chỉ đặt nền móng cho một lĩnh vực nghiên cứu mới mà còn được chuyển hóa thành các phương pháp điều trị tiềm năng.

Các liệu pháp đang thử nghiệm lâm sàng này mang lại hy vọng lớn trong việc điều trị các bệnh tự miễn, ung thư và ngăn ngừa biến chứng cấy ghép tế bào gốc. Các nhà khoa học thường phải đợi nhiều thập kỷ để công trình của họ được Hội đồng Nobel công nhận.

Huy chương giải Nobel năm 2020. Ảnh: AP

Nobel là giải thưởng quốc tế do Quỹ Nobel tại Stockholm lập ra từ năm 1901 dựa trên tài sản của Alfred Nobel, nhà phát minh kiêm doanh nhân Thụy Điển. Đến nay, Hội đồng Nobel trao tổng cộng 116 giải Y sinh. Người trẻ nhất từng đoạt giải là nhà khoa học Frederick G. Banting, được vinh danh khi mới 31 tuổi, vì đã khám phá ra insulin. Người cao tuổi nhất là Peyton Rous cho công trình phát hiện virus gây khối u. Ông được xướng tên năm 1966, ở tuổi 87.

Chủ nhân giải Nobel Y sinh năm 2026 sẽ nhận huy chương, bằng chứng nhận cùng khoản tiền thưởng 12 triệu kronor Thụy Điển (khoảng 1,27 triệu USD) cho mỗi hạng mục, tăng 1 triệu kronor so với mùa giải ngoái. Các nhà khoa học thường phải đợi nhiều thập kỷ để công trình của họ được Hội đồng Giám khảo Nobel công nhận.

VnExpress.net