10 mùa Nobel Y Sinh gần nhất: Những khám phá đã thay đổi cách chúng ta hiểu về sự sống và bệnh tật

Ngày 5/10/2026, Nobel Sinh lý học hoặc Y học tiếp tục mở đầu Tuần lễ Nobel với giải thưởng dành cho Karl Deisseroth, Peter Hegemann và Georg Nagel vì những khám phá liên quan đến kênh ion nhạy sáng và quang di truyền học - optogenetics. Công trình giúp các nhà khoa học có thể kiểm soát hoạt động của những tế bào thần kinh xác định bằng ánh sáng, mở ra một phương thức hoàn toàn mới để nghiên cứu não bộ.

Nhìn lại 10 mùa Nobel từ 2017 đến 2026 cũng là nhìn lại một thập niên mà nhiều câu hỏi tưởng như rất cơ bản - cơ thể nhận biết ngày đêm ra sao, tế bào cảm nhận oxy thế nào, con người cảm thấy nóng lạnh bằng cách nào, hệ miễn dịch vì sao không tấn công chính cơ thể - đã dẫn đến những thay đổi sâu sắc trong y học.

Nobel Y Sinh 2026: Bật và tắt neuron bằng ánh sáng

Chủ nhân giải thưởng: Karl Deisseroth, Peter Hegemann và Georg Nagel

Công trình: Những khám phá về kênh ion được điều khiển bằng ánh sáng và quang di truyền học (optogenetics).

Optogenetics là kỹ thuật kết hợp di truyền học với ánh sáng để kiểm soát hoạt động của những tế bào cụ thể. Nền tảng của công nghệ này bắt đầu từ các protein nhạy sáng như channelrhodopsin, có nguồn gốc từ vi tảo.

Peter Hegemann và Georg Nagel góp phần xác định đặc tính của các channelrhodopsin như những kênh ion nhạy sáng. Karl Deisseroth và cộng sự sau đó phát triển cách đưa những protein này vào neuron, cho phép ánh sáng kích hoạt hoặc ức chế tế bào thần kinh với độ chính xác cao về không gian và thời gian.

Điểm quan trọng của optogenetics không chỉ nằm ở khả năng quan sát não mà còn ở khả năng kiểm tra quan hệ nhân - quả. Nhà nghiên cứu có thể kích hoạt một quần thể neuron nhất định và theo dõi sự thay đổi về hành vi, cảm xúc hay chức năng sinh lý.

Sau khoảng hai thập niên, optogenetics đã trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất của neuroscience, được sử dụng để nghiên cứu trí nhớ, hành vi, bệnh Parkinson, động kinh, rối loạn tâm thần và nhiều bệnh lý thần kinh khác. Những nghiên cứu ứng dụng ở người, trong đó có phục hồi một phần thị giác ở bệnh võng mạc, cũng đã bắt đầu xuất hiện.

Nobel Y Sinh 2025: Vì sao hệ miễn dịch không tấn công chính cơ thể?

Chủ nhân giải thưởng: Mary E. Brunkow, Fred Ramsdell và Shimon Sakaguchi

Công trình: Những khám phá về dung nạp miễn dịch ngoại vi (peripheral immune tolerance).

Hệ miễn dịch cần đủ mạnh để tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh, nhưng đồng thời phải biết đâu là mô của chính cơ thể để không tấn công nhầm.

Shimon Sakaguchi phát hiện một quần thể tế bào đặc biệt - regulatory T cells (Treg) - có vai trò kìm hãm các phản ứng miễn dịch quá mức.

Mary Brunkow và Fred Ramsdell sau đó phát hiện đột biến ở gene FOXP3 có thể gây rối loạn tự miễn nghiêm trọng. Sakaguchi tiếp tục chứng minh FOXP3 kiểm soát sự phát triển của các tế bào Treg.

Những phát hiện này đặt nền móng cho một lĩnh vực lớn của miễn dịch học hiện đại và đang được khai thác trong nghiên cứu bệnh tự miễn, ung thư cũng như ghép tạng.

Nếu Nobel 2018 tập trung vào việc tháo “phanh” miễn dịch để chống ung thư, Nobel 2025 lại giúp giải thích cách cơ thể duy trì chiếc phanh đó để ngăn tự miễn.

Nobel Y Sinh 2024: Những RNA nhỏ bé có thể điều khiển cả mạng lưới gene

Chủ nhân giải thưởng: Victor Ambros và Gary Ruvkun

Công trình: Phát hiện microRNA và vai trò của chúng trong điều hòa gene sau phiên mã.

Trong nhiều năm, người ta chủ yếu hình dung dòng thông tin di truyền theo trình tự DNA → RNA → protein.

Victor Ambros và Gary Ruvkun phát hiện thêm một tầng kiểm soát quan trọng: những phân tử RNA rất nhỏ gọi là microRNA có khả năng gắn vào messenger RNA, từ đó điều chỉnh lượng protein được tạo ra.

Phát hiện ban đầu được thực hiện trên giun Caenorhabditis elegans, nhưng sau đó cho thấy cơ chế này hiện diện rộng rãi ở động vật và con người.

Ngày nay, hàng nghìn microRNA đã được xác định trong hệ gene người. Rối loạn mạng lưới microRNA liên quan đến ung thư, tim mạch, bệnh thần kinh, chuyển hóa và nhiều bệnh khác.

Giải Nobel 2024 vì vậy không chỉ tôn vinh một loại RNA mới mà còn ghi nhận một nguyên lý cơ bản của điều hòa biểu hiện gene.

Nobel Y Sinh 2023: Những thay đổi nhỏ trên mRNA dẫn tới cuộc cách mạng vaccine

Chủ nhân giải thưởng: Katalin Karikó và Drew Weissman

Công trình: Những khám phá về biến đổi base nucleoside cho phép phát triển vaccine mRNA hiệu quả chống COVID-19.

Ý tưởng sử dụng mRNA như một “bản hướng dẫn tạm thời” để tế bào tự sản xuất protein đã tồn tại từ lâu. Tuy nhiên, mRNA tổng hợp có một trở ngại lớn: hệ miễn dịch bẩm sinh nhận diện nó như vật chất lạ và gây phản ứng viêm mạnh.

Katalin Karikó và Drew Weissman phát hiện việc thay đổi một số nucleoside trong mRNA có thể làm giảm phản ứng miễn dịch không mong muốn, đồng thời cải thiện khả năng tạo protein.

Những phát hiện này trở thành nền tảng quan trọng cho vaccine mRNA chống COVID-19 được phát triển với tốc độ chưa từng có trong đại dịch. Nobel Prize ghi nhận hai nhà khoa học năm 2023 vì những khám phá “cho phép phát triển vaccine mRNA hiệu quả chống COVID-19”.

Sau đại dịch, nền tảng mRNA tiếp tục được nghiên cứu cho vaccine cúm, RSV, các bệnh truyền nhiễm khác, vaccine ung thư cá thể hóa và liệu pháp sản xuất protein.

Nobel Y Sinh 2022: DNA cổ viết lại lịch sử loài người

Chủ nhân giải thưởng: Svante Pääbo

Công trình: Những khám phá về bộ gene của các hominin đã tuyệt chủng và tiến hóa của loài người.

DNA phân hủy theo thời gian và dễ bị nhiễm bởi DNA vi sinh vật cũng như con người hiện đại. Vì thế, việc giải trình tự DNA từ những mẫu xương hàng chục nghìn năm tuổi từng được xem là gần như bất khả thi.

Svante Pääbo phát triển các phương pháp để khắc phục những trở ngại này, giải trình tự bộ gene của người Neanderthal và phát hiện một nhóm hominin trước đó chưa được biết đến - Denisovan.

Nghiên cứu của ông cũng chứng minh đã xảy ra sự trao đổi gene giữa Homo sapiens với các quần thể người cổ.

Ngày nay, những đoạn DNA có nguồn gốc Neanderthal hay Denisovan vẫn tồn tại trong bộ gene nhiều người hiện đại và có thể ảnh hưởng đến miễn dịch, chuyển hóa cũng như khả năng thích nghi với môi trường.

Pääbo qua đó khai sinh và phát triển mạnh lĩnh vực paleogenomics - hệ gene học cổ đại.

Nobel Y Sinh 2021: Vì sao chúng ta cảm nhận được nóng, lạnh và xúc giác?

Chủ nhân giải thưởng: David Julius và Ardem Patapoutian

Công trình: Khám phá các thụ thể cảm nhận nhiệt độ và xúc giác.

David Julius sử dụng capsaicin, hợp chất tạo vị cay nóng trong ớt, như một công cụ để tìm kiếm receptor trên neuron cảm giác.

Nghiên cứu dẫn đến việc xác định TRPV1, một kênh ion được hoạt hóa bởi capsaicin và nhiệt độ cao.

Trong khi đó, Ardem Patapoutian phát triển một chiến lược khác để tìm các cảm biến cơ học, từ đó phát hiện các kênh ion PIEZO1 và PIEZO2.

PIEZO2 giữ vai trò đặc biệt quan trọng đối với xúc giác và cảm giác bản thể - khả năng nhận biết vị trí các bộ phận của cơ thể mà không cần nhìn.

Các phát hiện này giúp giải thích một trong những câu hỏi lâu đời của sinh lý học: làm thế nào những kích thích vật lý của môi trường được chuyển thành tín hiệu điện trong hệ thần kinh?

Nobel Y Sinh 2020: Xác định thủ phạm gây viêm gan C

Chủ nhân giải thưởng: Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice

Công trình: Phát hiện virus viêm gan C.

Trong những năm 1970, dù đã xác định virus viêm gan A và B, nhiều trường hợp viêm gan liên quan truyền máu vẫn không giải thích được.

Harvey Alter chứng minh một tác nhân truyền nhiễm chưa biết là nguyên nhân của phần lớn những trường hợp này.

Michael Houghton và cộng sự sau đó phân lập vật liệu di truyền của virus, đặt tên là hepatitis C virus - HCV.

Charles Rice cung cấp bằng chứng quyết định cho thấy HCV có thể tự mình gây viêm gan.

Từ khám phá căn nguyên, y học có thể phát triển xét nghiệm sàng lọc máu và các thuốc kháng virus tác động trực tiếp - direct-acting antivirals (DAA).

Ngày nay, phần lớn bệnh nhân HCV có thể đạt đáp ứng virus bền vững sau một liệu trình thuốc đường uống tương đối ngắn. Nobel 2020 là ví dụ đặc biệt rõ về con đường từ khám phá căn nguyên bệnh → chẩn đoán → điều trị → chiến lược loại trừ bệnh ở cấp độ dân số.

Nobel Y Sinh 2019: Tế bào biết mình đang thiếu oxy bằng cách nào?

Chủ nhân giải thưởng: William G. Kaelin Jr., Sir Peter J. Ratcliffe và Gregg L. Semenza

Công trình: Khám phá cách tế bào cảm nhận và thích nghi với lượng oxy sẵn có.

Oxy cần thiết cho hầu hết hoạt động sống, nhưng cơ thể thường xuyên phải đối mặt với sự thay đổi nồng độ oxy.

Ba nhà khoa học đã làm sáng tỏ hệ thống phân tử cho phép tế bào nhận biết những thay đổi này.

Gregg Semenza xác định hypoxia-inducible factor - HIF, yếu tố phiên mã điều khiển nhiều gene đáp ứng với thiếu oxy.

Peter Ratcliffe và William Kaelin cùng những nghiên cứu liên quan giúp làm rõ cơ chế HIF được kiểm soát bởi hệ thống VHL - prolyl hydroxylase trong điều kiện có hoặc thiếu oxy.

Trục HIF-VHL hiện là nền tảng để hiểu nhiều quá trình từ tạo hồng cầu, hình thành mạch máu đến chuyển hóa và sinh học ung thư.

Các thuốc nhắm vào hệ thống cảm nhận oxy cũng đã được phát triển, trong đó có nhóm HIF-prolyl hydroxylase inhibitors trong điều trị thiếu máu liên quan bệnh thận mạn.

Nobel Y Sinh 2018: Tháo “phanh” miễn dịch để chống ung thư

Chủ nhân giải thưởng: James P. Allison và Tasuku Honjo

Công trình: Điều trị ung thư bằng cách ức chế cơ chế điều hòa miễn dịch âm tính.

James Allison nghiên cứu CTLA-4, một protein có chức năng như “phanh” của tế bào T. Thay vì tăng cường miễn dịch bằng các chất kích thích, ông đặt câu hỏi: điều gì xảy ra nếu tháo chiếc phanh này?

Các thí nghiệm cho thấy kháng thể chống CTLA-4 có thể giải phóng tế bào T và tạo đáp ứng chống khối u.

Ở một hướng khác, Tasuku Honjo phát hiện PD-1, một checkpoint miễn dịch khác. Việc ức chế PD-1 cũng có thể giải phóng khả năng tấn công ung thư của tế bào T.

Từ những nghiên cứu này, immune checkpoint inhibitors đã trở thành một trong những bước ngoặt lớn nhất của ung thư học thế kỷ XXI.

Các thuốc nhắm CTLA-4, PD-1 và PD-L1 hiện được sử dụng trong nhiều loại ung thư như melanoma, ung thư phổi, thận, bàng quang, đầu cổ và nhiều khối u khác.

Điểm đặc biệt của cách tiếp cận này là mục tiêu chính không phải tế bào ung thư mà là hệ miễn dịch của bệnh nhân.

Nobel Y Sinh 2017: Giải mã chiếc đồng hồ nằm trong mỗi tế bào

Chủ nhân giải thưởng: Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash và Michael W. Young

Công trình: Khám phá các cơ chế phân tử kiểm soát nhịp sinh học (circadian rhythm).

Con người và các sinh vật trên Trái đất thích nghi với chu kỳ ngày - đêm trong hàng triệu năm.

Nhưng chiếc “đồng hồ” giúp cơ thể biết khi nào là ngày và khi nào là đêm nằm ở đâu?

Nghiên cứu trên ruồi giấm của Jeffrey Hall, Michael Rosbash và Michael Young phát hiện một hệ thống gene và protein hoạt động theo chu kỳ khoảng 24 giờ.

Các protein được tổng hợp vào ban đêm, tích tụ rồi quay trở lại ức chế chính các gene tạo ra chúng trước khi bị phân hủy vào ban ngày. Cơ chế phản hồi này tạo nên một đồng hồ sinh học tự duy trì bên trong tế bào.

Những nguyên lý tương tự tồn tại ở người.

Nhịp sinh học ảnh hưởng đến giấc ngủ, thân nhiệt, hormone, huyết áp, chuyển hóa và hoạt động của nhiều cơ quan. Sự gián đoạn kéo dài của nhịp này cũng đang được nghiên cứu trong mối liên hệ với bệnh chuyển hóa, tim mạch, ung thư và sức khỏe tâm thần.

10 mùa Nobel cho thấy y học đã thay đổi như thế nào?

Nhìn riêng từng năm, các công trình dường như rất khác nhau: từ virus, miễn dịch, gene cho đến não bộ và tiến hóa.

Nhưng khi đặt 10 mùa Nobel cạnh nhau, một số xu hướng lớn trở nên rõ ràng.

Từ quan sát bệnh sang giải mã cơ chế

Nobel 2017 về đồng hồ sinh học, 2019 về cảm nhận oxy, 2021 về cảm giác nhiệt - cơ học hay 2024 về microRNA đều bắt đầu từ những câu hỏi sinh học cơ bản.

Điểm chung là các nhà khoa học không chỉ mô tả hiện tượng mà truy tìm cơ chế phân tử đứng phía sau.

Khi cơ chế được hiểu rõ, nó lại trở thành nền tảng để giải thích bệnh lý và phát triển liệu pháp mới.

Hệ miễn dịch trở thành một trong những “đòn bẩy” lớn nhất của y học

Nobel 2018 và 2025 đặc biệt thú vị khi được đặt cạnh nhau.

Một bên cho thấy có thể giải phóng phanh miễn dịch để tấn công ung thư.

Bên còn lại giải thích tại sao cơ thể cần những phanh miễn dịch như Treg để không tấn công chính mình.

Điều này cho thấy mục tiêu của miễn dịch học hiện đại không đơn giản là làm hệ miễn dịch “mạnh hơn”, mà là điều chỉnh đúng loại đáp ứng, đúng mức độ và đúng thời điểm.

Các phát hiện nền tảng có thể cần hàng chục năm mới tạo ra cuộc cách mạng lâm sàng

Nhiều Nobel được trao rất lâu sau khám phá ban đầu.

Những nghiên cứu nền tảng về mRNA bắt đầu nhiều năm trước đại dịch COVID-19. Checkpoint miễn dịch được phát hiện và nghiên cứu từ nhiều thập niên trước khi immunotherapy trở thành tiêu chuẩn điều trị.

Optogenetics của Nobel 2026 cũng hình thành từ những nghiên cứu cơ bản về protein cảm nhận ánh sáng ở vi sinh vật trước khi trở thành một công cụ neuroscience mạnh mẽ.

Khoảng cách này nhắc lại một nguyên tắc quan trọng của khoa học: nghiên cứu cơ bản hôm nay có thể trở thành nền tảng của phương pháp điều trị nhiều năm sau đó.

Ranh giới giữa các ngành ngày càng mờ

Nobel 2022 kết nối tiến hóa học, khảo cổ học và genomics. Nobel 2023 kết hợp sinh học RNA, miễn dịch học và công nghệ vaccine. Nobel 2026 nằm ở giao điểm của vi sinh học, quang học, di truyền học, sinh học phân tử và neuroscience.

Y học hiện đại vì vậy ngày càng khó được chia thành những lĩnh vực hoàn toàn riêng biệt.

Các bước tiến lớn thường xuất hiện chính tại giao điểm giữa nhiều ngành khoa học.

Từ đồng hồ sinh học đến khả năng điều khiển neuron bằng ánh sáng

Trong 10 mùa Nobel Y Sinh từ 2017 đến 2026, có những phát hiện đã trực tiếp tạo nên phương pháp điều trị mới, như immune checkpoint inhibitors hay vaccine mRNA; có những công trình giải quyết căn nguyên của một bệnh, như HCV; và cũng có những khám phá chủ yếu mở ra một cách hoàn toàn mới để nghiên cứu sự sống, như microRNA, paleogenomics hay optogenetics.

Điểm chung giữa chúng là những câu hỏi tưởng chừng rất cơ bản đã dẫn đến những thay đổi rất lớn.

Tại sao tế bào biết mình thiếu oxy? Vì sao ăn ớt lại thấy nóng? Vì sao hệ miễn dịch không tấn công cơ thể? Một tế bào biết lúc nào là ngày hay đêm bằng cách nào? Có thể dùng ánh sáng để điều khiển một neuron hay không?

Lịch sử Nobel Y Sinh cho thấy, trong khoa học, đôi khi chính việc tìm ra câu trả lời cho những câu hỏi nền tảng nhất lại mở đường cho những thay đổi lớn nhất của y học.

Nguồn tham khảo:

• The Nobel Prize. Nobel Prize in Physiology or Medicine 2026: Karl Deisseroth, Peter Hegemann and Georg Nagel. 5/10/2026.

• The Nobel Prize. The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2025.

• The Nobel Prize. All Nobel Prizes in Physiology or Medicine.

• The Nobel Prize. Scientific background and press releases for the Nobel Prizes in Physiology or Medicine 2017-2024.