10 đột phá khoa học gần đây

Từ sửa chữa tế bào đến giao tiếp với khỉ

Các nhà khoa học trong nhiều lĩnh vực đã nhận được ít sự công nhận trong vài năm trở lại đây, khi thế giới tập trung vào nỗ lực khẩn cấp để phát triển vắc-xin và phương pháp điều trị cho Covid-19. Nhưng điều đó không có nghĩa là họ vẫn bận rộn nghiên cứu một loạt các tiến triển chóng mặt hiện đang được báo cáo là những khám phá và thành tựu lớn.

1. Giao tiếp ở khỉ

Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science, khỉ marmoset sử dụng tên để gọi nhau. Các nhà khoa học “đã ghi lại các cuộc đối thoại ‘phee-call’ tự phát giữa các cặp khỉ marmoset”, nghiên cứu cho biết. “Chúng tôi phát hiện ra rằng khỉ marmoset sử dụng những tiếng gọi này để gọi tên những con cùng loài. Hơn nữa, chúng phản ứng nhất quán và chính xác hơn với những tiếng gọi được hướng cụ thể đến chúng”. Trước đây, loại hành vi này chỉ được thấy ở người, voi và cá heo. “Đây là lần đầu tiên chúng tôi thấy điều này ở các loài linh trưởng không phải người”, David Omer, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết với CNN. ​​

Nghiên cứu đặt ra câu hỏi liệu hình thức giao tiếp này có hiếm hay đơn giản là nó chưa được nghiên cứu đủ. “Tôi nghĩ rằng khi chúng ta tinh chỉnh các mô hình và kỹ thuật phân tích âm thanh của mình, chúng ta sẽ thấy rằng nhiều loài động vật xã hội khác có hệ thống giao tiếp phức tạp hơn những gì chúng ta hiện nhận ra”, Con Slobodchikoff, giáo sư danh dự về sinh học tại Đại học Bắc Arizona, cho biết với tờ The Washington Post. “Bài báo này là động lực mạnh mẽ giúp chúng ta thay đổi quan điểm về khả năng và trí thông minh của động vật.”

2. Tìm ra nguyên nhân gốc rễ của bệnh lupus

Các nhà khoa học đã phát hiện ra nguyên nhân gây bệnh lở ngoài da (lupus) và một cách có thể đảo ngược tình trạng này. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature chỉ ra những bất thường trong hệ thống miễn dịch của bệnh nhân lupus do bất thường về phân tử gây ra. “Những gì chúng tôi phát hiện ra là sự mất cân bằng cơ bản trong các loại tế bào T mà bệnh nhân lupus tạo ra”, Deepak Rao, một trong những tác giả của nghiên cứu, cho biết với NBC News. Cụ thể, “những người mắc bệnh lupus có quá nhiều tế bào T cụ thể liên quan đến tổn thương ở các tế bào khỏe mạnh và quá ít tế bào T khác liên quan đến quá trình sửa chữa”, NBC News cho biết.

Tin tốt là tình trạng này có thể đảo ngược được. Một loại protein gọi là interferon chủ yếu gây ra tình trạng mất cân bằng tế bào T. Quá nhiều interferon sẽ ngăn chặn một loại protein khác gọi là thụ thể hydrocarbon aryl, giúp điều chỉnh cách cơ thể phản ứng với vi khuẩn hoặc các chất ô nhiễm môi trường. Đổi lại, quá nhiều tế bào T được sản xuất ra sẽ tấn công chính cơ thể. “Nghiên cứu phát hiện ra rằng việc cung cấp cho những người mắc bệnh lupus anifrolumab, một loại thuốc ngăn chặn interferon, đã ngăn ngừa tình trạng mất cân bằng tế bào T có khả năng dẫn đến bệnh”, NBC News cho biết.

3. Phục hồi tế bào não

Các nhà khoa học đã tìm ra cách phục hồi tế bào não bị suy yếu do một rối loạn di truyền hiếm gặp. Một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature phát hiện ra rằng một loại thuốc có tên là oligonucleotide antisense cho phép tế bào thần kinh của con người phát triển bình thường mặc dù mang đột biến do rối loạn di truyền có tên là hội chứng Timothy. “Đây là khởi đầu của một kỷ nguyên mới cho nhiều căn bệnh mà trước đây chúng ta nghĩ là không thể chữa khỏi”, Tiến sĩ Huda Zoghbi, giáo sư tại Cao đẳng Y khoa Baylor, cho biết với NPR.

Hội chứng Timothy là do đột biến của một gen duy nhất trong DNA của một người. NPR cho biết loại thuốc mới này phát triển một “nucleotide antisense, một phần nhỏ vật liệu di truyền tổng hợp làm thay đổi các protein do tế bào tạo ra”. Nucleotide antisense cho hội chứng Timothy được thiết kế để thay thế một protein bị lỗi bằng một phiên bản khỏe mạnh — “trên thực tế là chống lại đột biến gây ra rối loạn”. Phương pháp tiếp cận tương tự này có khả năng được sử dụng để điều trị các rối loạn di truyền khác, “bao gồm một số rối loạn gây ra bệnh tâm thần phân liệt, động kinh, ADHD và rối loạn phổ tự kỷ”.

4. Máu kinh nguyệt như một công cụ chẩn đoán

Máu kinh nguyệt có khả năng được sử dụng để đo lượng đường trong máu. Vào đầu năm 2024, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt một miếng băng vệ sinh chẩn đoán mới có tên là Q-Pad và Xét nghiệm A1C của công ty nghiên cứu công nghệ sinh học Qvin. Q-Pad là một miếng băng vệ sinh bằng cotton hữu cơ “thu thập máu, sau đó phòng xét nghiệm sẽ sử dụng máu này để phân tích lượng đường trong máu trung bình của một cá nhân trong ba tuần thông qua chỉ số sinh học A1C”, Forbes cho biết.

“Có rất nhiều thông tin có liên quan về mặt lâm sàng trong chất dịch cơ thể này xuất hiện hàng tháng”, Sara Naseri, Giám đốc điều hành kiêm đồng sáng lập của Qvin, cho biết với Axios. “Chúng tôi đã xây dựng một cách để phụ nữ có thể hiểu rõ hơn về sức khỏe của mình một cách thường xuyên. Không xâm lấn, sử dụng máu xuất hiện hàng tháng, máu kinh nguyệt”. Khả năng chẩn đoán có khả năng được mở rộng để chẩn đoán HPV hoặc lạc nội mạc tử cung.

5. Liệu pháp tế bào cho bệnh u hắc tố

Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã phê duyệt liệu pháp tế bào đầu tiên cho các dạng u hắc tố ác tính. Phương pháp điều trị có tên là Amtagvi, được “thiết kế để chống lại các dạng u hắc tố tiến triển bằng cách chiết xuất và nhân bản các tế bào T có nguồn gốc từ khối u của bệnh nhân”, NPR cho biết. Các tế bào này cũng được gọi là tế bào lympho xâm nhập khối u (TIL). Các tế bào T là một phần không thể thiếu trong hệ thống miễn dịch nhưng có thể trở nên “rối loạn chức năng bên trong khối u”.

“Việc phê duyệt Amtagvi đại diện cho đỉnh cao của các nỗ lực nghiên cứu khoa học và lâm sàng dẫn đến liệu pháp miễn dịch tế bào T mới cho những bệnh nhân có lựa chọn điều trị hạn chế”, Tiến sĩ Peter Marks, giám đốc Trung tâm Đánh giá và Nghiên cứu Sinh học của FDA, cho biết trong một tuyên bố. Phương pháp điều trị này sẽ không hiệu quả với tất cả mọi người, nhưng nghiên cứu của Viện Y tế Quốc gia cho thấy “tỷ lệ đáp ứng là 56% ở những bệnh nhân mắc bệnh u hắc tố và 24% bệnh nhân đã biến mất hoàn toàn khối u hắc tố, bất kể u ở đâu”, Axios cho biết. “Đây chỉ là phần nổi của tảng băng chìm về những gì TIL có thể mang lại cho tương lai của y học”, Patrick Hwu, Tổng giám đốc điều hành của Trung tâm Ung thư Moffitt, cho biết với Axios.

6. Thụ tinh trong ống nghiệm Rhino

Các nhà khoa học đã có thể thụ tinh cho một con tê giác trắng phương Nam bằng phương pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF). Các nhà nghiên cứu ở Kenya đã cấy phôi tê giác trắng phương Nam vào một con tê giác trắng khác cùng loài bằng kỹ thuật này vào tháng 9 năm 2023, kết quả là một thai kỳ thành công. Kỹ thuật này có thể được sử dụng để cứu tê giác trắng phương Bắc khỏi nguy cơ tuyệt chủng hoàn toàn. “Chúng tôi đã cùng nhau đạt được điều mà người ta không tin là có thể”, Thomas Hildebrandt, trưởng khoa quản lý sinh sản tại Viện nghiên cứu động vật hoang dã và vườn thú Leibniz, cho biết trong một cuộc họp báo.

Có hai loài tê giác trắng: phương Bắc và phương Nam. Tê giác trắng phương Bắc đang bên bờ vực tuyệt chủng do nạn săn trộm, chỉ còn lại hai con cái. May mắn thay, các nhà khoa học đã bảo quản được tinh trùng từ con tê giác đực cuối cùng, có thể kết hợp với trứng của con cái và cấy vào một con tê giác trắng phương Nam cái để làm vật mang thai hộ. Hildebrandt cho biết việc sử dụng phôi tê giác trắng để thử nghiệm quy trình này là một “bằng chứng về khái niệm”, là “cột mốc cho phép chúng tôi sản xuất tê giác trắng phương bắc con trong hai đến hai năm rưỡi tới”.

7. Cấu hình nguyên sơ

Các nhà khoa học đã phát hiện ra sáu ngoại hành tinh quay quanh một ngôi sao theo một mô hình hiếm gọi là cộng hưởng quỹ đạo, theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature. Điều này có nghĩa là “cứ sáu quỹ đạo được hoàn thành bởi hành tinh b, hành tinh gần nhất với ngôi sao, thì hành tinh g ngoài cùng hoàn thành một quỹ đạo”, CNN cho biết, đồng thời nói thêm rằng “khi hành tinh c thực hiện ba vòng quay quanh ngôi sao, hành tinh d thực hiện hai vòng và khi hành tinh e hoàn thành bốn quỹ đạo, hành tinh f thực hiện ba vòng”.

Hệ thống này được Rafael Luque, một học giả sau tiến sĩ tại Khoa Thiên văn học và Vật lý thiên văn của Đại học Chicago, coi là “hóa thạch hiếm”. “Chúng tôi cho rằng chỉ có khoảng một phần trăm trong số tất cả các hệ thống vẫn duy trì được cộng hưởng”, Luque cho biết trong một tuyên bố. “Nó cho chúng ta thấy cấu hình nguyên sơ của một hệ thống hành tinh vẫn còn nguyên vẹn”. Phát hiện này có thể giúp thúc đẩy nghiên cứu về các tiểu sao Hải Vương, là những hành tinh lớn hơn Trái đất nhưng nhỏ hơn sao Hải Vương. Chúng không có trong hệ mặt trời của chúng ta. “Các nhà thiên văn học không thống nhất nhiều về cách các hành tinh này hình thành và chúng được tạo thành từ gì — vì vậy, toàn bộ hệ thống bao gồm các hành tinh dưới Sao Hải Vương có thể giúp các nhà khoa học xác định rõ hơn về nguồn gốc của chúng”, Luque cho biết.

8. Phục hồi rạn san hô

Tẩy trắng san hô là một vấn đề đang gia tăng nhanh chóng khi biến đổi khí hậu trở nên tồi tệ hơn. Nếu không có sự can thiệp, các rạn san hô sẽ tiếp tục xấu đi. Để chống lại điều này, các nhà khoa học đã khám phá ý tưởng về một “phòng tập thể dục san hô”, về cơ bản là “phòng thí nghiệm để làm cho san hô mạnh hơn”, NPR cho biết. Mục tiêu là “huấn luyện” san hô để tồn tại trong những điều kiện khắc nghiệt hơn.

Đại dương ấm lên và nhiệt độ tăng cao là những tác nhân lớn nhất gây ra sự suy thoái của san hô. “Một trong những điều chúng tôi làm trong phòng thí nghiệm này là đưa chúng vào các điều kiện môi trường khác nhau và đánh giá xem loại nào khỏe hơn một chút”, Ian Enochs, người đứng đầu Chương trình San hô tại Phòng thí nghiệm Khí tượng và Hải dương học Đại Tây Dương thuộc Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia, cho biết với NPR. Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một “ma trận bể cá phức tạp” nơi họ có thể “cho các loại san hô khác nhau tiếp xúc với nhiều môi trường khác nhau và không chỉ hiểu được cách chúng có thể sống sót mà còn có thể giúp chúng sống sót”.

9. AI tìm người ngoài hành tinh

Các nhà khoa học đã tạo ra một mô hình trí tuệ nhân tạo có thể phát hiện sự sống ngoài hành tinh, theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí PNAS. Thuật toán có thể “phân biệt giữa các mẫu có nguồn gốc sinh học và phi sinh học 90% thời gian” sau khi được “đào tạo bằng cách sử dụng các tế bào sống, hóa thạch, thiên thạch và hóa chất trong phòng thí nghiệm”, Live Science cho biết. “Nói cách khác, phương pháp này có thể phát hiện ra các đặc tính sinh hóa của người ngoài hành tinh, cũng như sự sống trên Trái đất”, Robert Hazen, đồng tác giả của nghiên cứu, cho biết trong một tuyên bố.

AI “không liên quan đến việc một cỗ máy phải tìm kiếm những thứ cụ thể”, mà là “tìm kiếm sự khác biệt giữa các mẫu”, BBC cho biết. “Những kết quả này có nghĩa là chúng ta có thể tìm thấy một dạng sống từ một hành tinh khác, một tầng sinh quyển khác, ngay cả khi nó rất khác so với sự sống mà chúng ta biết trên Trái đất”, Hazen cho biết. “Và nếu chúng ta tìm thấy dấu hiệu của sự sống ở nơi khác, chúng ta có thể biết liệu sự sống trên Trái đất và các hành tinh khác có bắt nguồn từ cùng một nguồn gốc hay khác nhau”.

10. Vắc-xin đảo ngược

Các nhà khoa học có thể đã tìm ra cách làm dịu phản ứng miễn dịch cho những người mắc chứng rối loạn tự miễn dịch bằng cách sử dụng “vắc-xin đảo ngược”, một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Biomedical Engineering cho biết. Hệ thống miễn dịch phản ứng với các dấu hiệu nhận dạng cụ thể trên các tác nhân xâm lược như vi-rút và vi khuẩn được gọi là kháng nguyên, “nhưng một số tế bào miễn dịch phản ứng với các kháng nguyên tự thân”, là “các phân tử từ chính tế bào của chúng ta”, Science cho biết. “Trong các bệnh tự miễn dịch, các tế bào miễn dịch bị nhầm lẫn này chống lại các mô của chính bệnh nhân”.

Nghiên cứu mới hoạt động bằng cách “hướng các kháng nguyên tự thân tiềm ẩn đến gan”, tại đó “các tế bào miễn dịch ở đó sẽ tiếp nhận các kháng nguyên tự thân và sau đó ngăn chặn các tế bào T có thể nhắm mục tiêu vào các phân tử này”. Thí nghiệm đã được thực hiện trên chuột. “Phương pháp mà họ sử dụng rất hứa hẹn và có khả năng tạo ra khả năng dung nạp tốt hơn”, nhà thần kinh học và nhà miễn dịch học thần kinh A.M. Rostami cho biết với Science, đồng thời nói thêm rằng “chúng tôi không biết” liệu phương pháp này có “áp dụng được cho bệnh ở người mà chúng tôi không biết kháng nguyên” hay không.

Devika Rao
Nguồn: theweek.com
NTHF | Lĩnh Nam chuyển ngữ