Cuộc đời là những chuyến đi … dài

Grew up and be educated in VN, be engaged in science in Europe, now exploring a "modern American dream"

Cafe sáng CN (6)

Posted by Huy Q. Dinh on August 21, 2016

Thêm thành công của sinh học nhân tạo (synthetic biology) 
Nhóm của GM Church ở trường Y Harvard  đã thành công trong việc tạo ra một sinh vật mới từ con trùng E. coli, sinh vật mới giảm từ 64 codon (wiki tiếng Việt: mã di truyền )  của E.coli xuống 57, dẫn đến việc chỉ còn 90% chức năng (function) của hệ gene được giữ lại. Tuy các con trùng mới này hầu như không sống được lâu, đây là một bước tiến lớn trong nỗ lực xây dựng sự sống nhân tạo khởi đầu từ JC Venter và GM Church.

Biến đổi gene người của 60 nghìn người
Dự án ExAC (Exome Aggregation Consortium) vừa cho công bố bản đồ biến đổi gene lớn nhất từ trước đến nay (60 nghìn người) trên Nature với hơn 70% là những biến đổi hiếm (rare variants), hiện tại chưa được chứng minh là có liên hệ với bệnh tật nào trên người. Đây là một kho tàng quý giá cho những ai nghiên cứu về các bệnh di truyền.

Thêm bằng chứng trong cuộc chiến bằng sáng chế kỹ thuật chỉnh sửa hệ gene CRISPR/Cas
Một cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ của viện nghiên cứu Broad cho rằng nhóm của Feng Zhang nhờ đọc bài báo của Doudna và Charpentier mới thực hiện thành công CRISPR trong động vật có nhân, chứ không phải họ thành công trước như nhóm này luôn công bố. Tuy nhiên anh này chỉ nói ra điều này trong một email xin việc tại nhóm của bà Doudna sau khi không có vị trí ở MIT. Cuộc chiến tỷ đô còn tiếp tục nóng hổi.

Posted in 0. Điểm tin khoa học | Leave a Comment »

Cafe sáng CN (5)

Posted by Huy Q. Dinh on August 14, 2016

Lấy mỡ nó rán nó – dùng tế bào ung thư để tiêu diệt tế bào ung thư
Tế bào ung thư tuần hoàn (tạm dịch từ Circulating cancer cells)  là loại tế bào ung thư lẫn vào mạch máu của người bệnh và di chuyển trong quá trình tuần hoàn máu (circulation). Các nhà khoa học tìm ra nó có thể là nguồn gốc của các tế bào ung thư mới và nó có thể di chuyển về vị trí ban đầu của nó. Các nhà khoa học ở ĐH New Mexico vừa công bố thành công một thí nghiệm trên tạp chí PNAS trên chuột và phát hiện ra các tế bào ung thư này khi được cấy vào chuột (đã mang tế bào ung thư) và thấy giảm hơn hẳn so với chuột khoẻ mạnh. Đây quả là một thí nghiệm “thinking out of the box” bởi ít ai giả thuyết rằng tế bào ung thư lại có tác dụng ngăn chặn ung thư.

 

Tin cực ngắn:
Dữ liệu hệ gene sẽ dần đạt đến con số người sử dụng FB.
Các nhà khoa học tìm ra bằng chứng hoàn chỉnh tại sao DNA là thông tin di truyền chứ không phải RNA
Tóm tắt về tình hình phát triển hiện tại của kỹ thuật chỉnh sửa hệ gen CISPRS: http://www.nature.com/news/beyond-crispr-a-guide-to-the-many-other-ways-to-edit-a-genome-1.20388

Posted in 0. Điểm tin khoa học | Leave a Comment »

Điểm sách:  I Wish I’d Made You Angry Earlier – Max F. Perutz

Posted by Huy Q. Dinh on August 12, 2016

Tôi làm PhD ở trường ĐH tổng hợp Viên, viện nghiên cứu sinh học phân tử mang tên nhà khoa học người Áo Max F. Perutz (giải Nobel hoá học năm 1962 cho nghiên cứu giãi mã cấu trúc protein hemoglobin). Ông là tác giả của câu nói nổi tiếng “In science, the truth always win” mà tôi luôn lấy làm tâm niệm sống và làm việc. Dù là người Áo nhưng Perutz nổi tiếng va thành danh tại ĐH Cambridge, Anh quốc (ông chuyển qua làm việc để tránh chế độ Nazism) nơi ông lãnh đạo một trong những nhóm nghiên cứu sinh học phân tử đầu tiên trên thế giới, bao gồm cả Watson và Crick, những người khám phá ra cấu trúc xoắn kép DNA. Cuốn sách “I wish I’d made you angry earlier” là tổng hợp nhiều bài viết ngắn (essays) của Perutz vê khoa học, về cuộc sống. Nó thể hiện góc nhìn của ông, một trong những thiên tài khiêm tốn nhất trong giới khoa học.
Giải mã sự sống – DNA và protein
Perutz kể lại là ông sang Cambridge làm về cấu trúc sinh học phân tử với mục đích khám phá bí ẩn của sự sống và thời điểm đó ông và nhiều người khác tin là nằm ở protein chứ không phải ở DNA (chương The second secret of life). Ông cũng mô tả sơ qua vai trò của Watson và Crick trong khám phá thế kỷ cấu trúc DNA. (chương How the secret of life was discovered) trong đó Crick như là một giáo viên uyên bác đầy kiến thức (vật lý) và Watson như một cậu học trò đầy tò mò và thông minh, có điểm chung là cả hai đều thành công trong khám phá ở những thời điểm mà người ngoài nghĩ là họ đang chơi bời. Perutz cung nói về ảnh hưởng của Avery (người có lẽ là đáng tiếc nhất nhất trong những người không được trao giải Nobel) trong thí nghiệm nổi tiếng Avery-MacLeod-McCarty chứng minh DNA chứ không phải protein mang thông tin di truyền.
IMG_2625

Đoạn trích Perutz mô tả về Watson và Crick

Phương pháp phân tích X-ray được phát minh như thế nào

Chương “How WL. Bragg invented X-ray analysis” được Perutz bắt đầu với việc mô tả WL. Bragg, người cùng cha mình phát minh ra phương pháp sử dụng tia X-ray để phân tích cấu trúc phân tử, như là cha đẻ về khoa học của ông. Trong bài viết này, ông mô tả Sir Bragg nhận ra bước sóng (wavelength) ở tia X-ray theo đúng thứ tự về khoảng cách giữa các nguyên tử (atoms) ở trong tinh thể/phân tử (crystal), như vậy X-ray có thể là phương pháp tốt nhất để khám phá cấu trúc của các phân tử. Lịch sử chứng minh X-ray đã được sử dụng để khám phá cấu trúc của DNA và protein, và là một trong những phương pháp sinh học phân tử khó nhất.

I wish I’d made you angry earlier 
Trong chương này, Perutz vẽ lại quá trình ông khám phá ra cấu trúc protein đầu tiên hemoglobin (ông chọn protein này vì nó dễ nhất để xây dựng cấu trúc bằng những hình ảnh phân tử từ X-ray crystallography).  Đó là câu nói mà boss của ông (Sir WL. Bragg, người trẻ nhất được giải Nobel cho phương pháp X-ray crystallography) nói với ông khi ông khám phá ra cấu trúc xoắn alpha đầu tiên của protein (công trình giúp ông thắng giải Nobel năm 1962).
Darwin đã đúng
Perutz mô tả điều làm Darwin, cha đẻ thuyết chọn lọc tự nhiên (natural selection), vĩ đại chính là việc thuyết tiến hoá ông mô tả trong cuốn “Nguồn gốc muôn loài” đã ngày càng trở lên đúng mặc dù Darwin dự đoán nó gần 2 thế kỷ trước (Chương “Darwin was right”). Ngày nay sau nhiều bằng chứng và nghiên cứu về di truyền, nó là học thuyết đúng đắn nhất giải thích sự sống trên thế giới và tại sao chúng ta lại giống con vượn về hình thức mà không giống cây cam.

Posted in Điểm sách | Leave a Comment »

Điểm sách: The Emperor of All Maladies – Siddhartha Mukherjee

Posted by Huy Q. Dinh on August 9, 2016

Tôi là một con nghiện sách, thời ở VN có gì tôi đọc nấy , nhưng giờ thì chẳng có thời gian tôi chủ yếu đọc sách về khoa học và trẻ con, tủ sách của tôi (90% là lôi từ hiệu sách cũ về) có hơn nửa là tôi chỉ đọc vài trang, nhưng có quyển nào là tôi nhớ quyển đó và vì sao mình mua nó. “Chúa tể các loại bệnh tật” có lẽ là một trong số ít sách gần đây mang lại nhiều cảm xúc cho tôi, cuốn sách như một tập hợp các câu chuyện từ nhiều nhân vật, bác sĩ, bệnh nhân, nhà khoa học, chính trị gia … xoay quanh căn bệnh đáng sợ nhất hiện nay, ung thư. Bác sĩ giáo sư ĐH Columbia Mukherjee đã thực hiện một công việc có lẽ là công phu nhất trong các cuốn sách về lịch sử y học, tâm huyết của ông đã vẽ lại lịch sử của căn bệnh ung thư suốt từ thời cổ đại cho đến hiện nay. Cuốn sách được giải thưởng Pulitzer (được coi là giải Nobel/Oscar giành cho Báo chí) năm 2011, là một trong những cuốn sách tôi có lẽ không bao giờ đọc hết, cho dù có chương tôi đọc tới 10 lần, nó luôn nằm trên bàn làm việc mà lúc có thời gian tôi lại giở ra đọc vài trang, có lẽ cứ như vậy cho đến rất lâu nữa.

Căn bệnh không thể chữa
Nhờ cuốn sách mà tôi biết được tài liệu cổ nhất mô tả bệnh ung thư là từ năm 1600 trước công nguyên, theo mô tả trong tài liệu khảo cổ học có vẽ như là bệnh ung thư vú, và điểm đáng sợ nhất là khi mô tả về phương pháp chữa bệnh, nó ghi đơn giản một từ lạnh lùng “Không” (Treatment: None). Thật khó có thể tin được là với sự phát triển của loài người, y học và công nghệ, đến giờ chúng ta vẫn chưa thể vượt qua được cái vạch đáng sợ “5 năm sống sót” cho hầu hết các loại ung thư.
Nhờ cuốn sách mà tôi học được qua lịch sử của nghành chữa trị bệnh ung thư kể từ khi nhà nghiên cứu người Đức Rudolph Virchow mô tả là “căn bệnh tế bào” (cellular disease), ngắn gọn là một tế bào trong hàng tỷ tế bào phát triển không bình thường và từ đó phá huỷ sự sống cho đến thời điểm hiện tại khi các nhà khoa học và bác sĩ đã có nhiều bước tiến vượt bực trong nỗ lực tìm hiểu ung thư và cách chữa trị nó.
Đọc cuốn sách bạn sẽ rùng mình bởi những con số thống kê (có thể xem qua phim của PBS) về sự chết chóc của căn bệnh ung thư, và những tuyệt vọng trong cuộc chiến không ngừng nghỉ với nỗ lực của toàn bộ thế giới tiến bộ nhắm biến căn bệnh này có thể chữa trị được. Bạn có thể tìm thấy hình ảnh của mình, hình ảnh của bạn mình, gia đình mình trong từng câu chuyện nhỏ mà tác giả đã kỳ công sưu tập và kể lại.

Những khoảng khắc Eurekas và những hy vọng
Đó là bác sĩ Sidney Farber với cuộc cách mạng trong kỹ thuật hoá trị (chemotherapy) và cuộc chiến giành lại sự sống cho những đứa trẻ không may mắn bị ung thư máu (leukemia).

Đó là thời điểm năm 1971 khi tổng thống Mỹ Nixon (người ra lệnh ném bom Hà Nội một năm sau đó) ký công lệnh National Cancer Act tài trợ 1.5 tỷ Mỹ kim cho nghiên cứu ung thư trong vòng 3 năm, kể từ đó Ung thư luôn chiếm phần lớn nhất trong ngân sách giành cho nghiên cứu của chính phủ Hoa Kỳ. Thành quả là nỗ lực to lớn vận động hành lang của bác sĩ Farber và gia đình Lasker (người tài trợ cho giải thưởng lớn về y học mang tên Lasker).

Đó là thời điểm khi nghiên cứu về gene/di truyền (genetics) tạo nên ảnh hưởng với những tên tuổi vĩ đại như Weinberg, Varmus, Vogelstein và những nhà nghiên cứu khác lần đầu tiên đạt được những thành quả trong nghiên cứu genetics của bệnh ung thư. Đó là giáo sư Robert Weinberg của ĐH MIT với phát hiện gene gây ung thư Ras và gene chống ung thư Rb, giáo sư Harold Varmus (Giải Nobel y học năm 1989 với khám phá loại gene ung thư proto-oncogenes – ảnh hưởng từ các biến dị di truyền gây ung thư khi còn ở ĐH California ở San Francisco, cựu giám đốc Viện nghiên cứu ung thư quốc gia Hoa Kỳ NCI trong nhiệm kỳ TT Obama), giáo sư Vogelstein của ĐH Johns Hopkins, người tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu hệ gene ung thư với thí nghiệm chứng minh gene chống ung thư p53 vào năm 1989 và những thành quả trong biến dị (mutation) gây ra ung thư và sự tiến hoá của tế bào ung thư (tumor evolution).

Đó là thời điểm mà bệnh nhân của chính tác gỉa đã chiến thắng căn bệnh ung thư (điều mà chính ông không tin tưởng khi bắt đầu viết cuốn sách).

Thật khó có thể thống kê đầy đủ hết về những sự kiện diễn ra hàng trăm năm của bệnh ung thư, nhưng có lẽ sử dụng cuốn sách này bạn sẽ hầu như không bỏ sót những sự kiện quan trọng nhất có ảnh hưởng đến nghiên cứu và chữa trị ung thư, mà nỗ lực lớn nhất là từ chính  phủ Mỹ với dự án Cancer Moonshot.

IMG_2618

Chữ ký của tác giả cuốn sách mà tôi may mắn có được trong một lần ông ghé thăm USC

 

Về tác giả cuốn sách
Siddhartha Makherjee là một trong những thiên tài viết lách trong giới nghiên cứu, sau thành công của “The emperor of all maladies”, ông viết tiếp cuốn “The Laws of Medicines” và gần đây nhất là “The Gene: An intimate History” mà tôi đang đọc.

Posted in Điểm sách | Leave a Comment »

Điểm sách: What is Life? Erwin Schrödinger, 1944

Posted by Huy Q. Dinh on July 25, 2016

Nhà vật lý thiên tài người Áo Erwin Schrödinger (1887-1961), giải Nobel Vật lý năm 1933 cùng Paul Dirac về về những khám phá trong lý thuyết nguyên tử (atomic theory), là một trong số ít các nhà vật lý (có thể kể thêm Richard Feynman của Caltech) có ảnh hưởng to lớn đến khoa học bên ngoài vật lý. Bài này tôi muốn điểm qua cuốn sách ngắn những có ảnh hưởng sâu rộng đến nghành khoa học sự sống (Life Sciences) và những thiên tài đi tiên phong trong cách mạng sinh học phân tử như Francis Crick (trích Double Helix) hay J. Craig Venter. Cuốn sách viết lại từ một loại bài giảng đại chúng (public lectures) của ông trước đó một năm tại Đại học Trinity ở Dublin, với một câu hỏi ba từ What is life? (“Sự sống là gì?”). Cuốn sách có link PDF miễn phí, có thể là sách gối đầu đọc đi đọc lại không biết chánchán dường cho bất kỳ ai tò mò về giải mã sự sống và di truyền.

Bài giảng ở Dublin 1943
Schrödinger chuyển đến thủ đô Dublin ở Ireland (UK) từ năm 1939 để chống lại chế độ Nazis ở nước Áo, ở đây ông giúp thành lập Viện nghiên cứu cao cấp Dublin và bài giảng đại chúng của ông tháng 2 năm 1943 có tựa đề “What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell” (tạm dịch: Sự sống là gì? Tế bào sống từ cái nhìn vật lý) được JC Venter chọn là thời điểm mà ngành sinh học hiện đại (modern biological science) ra đời (trích Life at Speed of Light). Trước 400 khán giả, Schrödinger tập trung vào câu hỏi có lẽ là quan trọng bậc nhất thời đó “Làm sao giải thích các sự kiện xảy ra ở một thời gian và không gian nhất định trong một sinh vật sống bởi vật lý và hoá học?”.

Ảnh hưởng của “What is life”
Cuốn sách ngắn của Schrödinger có sức ảnh hưởng lớn đến khoa học thời đó (và có lẽ cả bây giờ) bởi sự đơn giản của nó, xuyên suốt cuốn sách là những giả thuyết và lập luật về tính di truyền (heredity) và câu hỏi làm sao các sinh vật sống tồn tại trên trái đất trật tự và theo đúng quy luật như vậy. Schrödinger đã dự đoán sự sống có lẽ tuân theo các định luật vật lý (chương 1, phần “THE WORKING OF AN ORGANISM REQUIRES EXACT PHYSICAL LAWS”), và ông cho rằng nhiễm sắc thể (chromsome) phải chứa đựng một mật mã gì đó (chương 2: phần THE HEREDITARY CODE-SCRIPT). Chịu ảnh hưởng bởi những câu hỏi và lập luận của Schrödinger, Francis Crick, người được coi là cha đẻ của ngành sinh học phân tử hiện tại, đã cùng James Watson suy nghĩ và khám phá ra cấu trúc xoắn kép của DNA. Cũng ảnh hưởng đó, JC Venter thừa nhận nó giúp ông đi sâu vào nghiên cứu hệ gene và sự sống nhân tạo.

was_ist_leben_28129-og

Hình ảnh bản gốc cuốn sách: nguồn Wikipedia

Posted in Điểm sách | Leave a Comment »

Cafe sáng CN (4)

Posted by Huy Q. Dinh on July 24, 2016

Hệ gen 10 nghìn người
Năm 2015, ĐHQGHN công bố dữ liệu hệ gen có độ bao phủ (coverage) cao (30x) lần đầu tiên cho một gia đình Việt gồm bố, mẹ, con trai [1] và tìm ra những biến đổi chỉ có ở người Việt, tuy nhiên bài báo không có một thí nghiệm kiểm chứng (validation) nào cho những phát hiện mới này (hiện tại cũng chưa có công bố nào follow-up những phát hiện quan trọng này). Craig Venter, một cựu binh chiến tranh Việt Nam, người chiến thắng (không chính thức) trong cuộc đua giải mã hệ gen người đầu thế kỷ 21, và cộng sự vừa công bố bản nháp (preprint, có lẽ sẽ nhanh chóng công bố chính thức trên tạp chí danh tiếng Science như Venter thường làm) tập hợp hệ gen của hơn 10 nghìn người với coverage từ 30-40x [2]. Có lẽ đây là cơ hội tốt cho nhóm của ĐHQG kiểm chứng lại và phát triển thêm những phát hiện của họ như một small exercise, các bạn sinh viên có thể xin dữ liệu của ĐHQG để làm bài tập trong khi chờ thông tin về truy cập dữ liệu của nhóm Venter.
Những phát hiện mới (findings) từ hệ gen 10 nghìn người (tóm tắt ở [3])
– Tìm ra hơn 150 triệu biến đổi (variants) trong đó hơn một nửa là chưa từng xuất hiện trong các cơ sở dữ liệu hiện tại.
– Trung bình có khoảng 8,579 biến đổi mới (noval variants) cho 1 cá thể.
– Các tác giả cũng phát hiện ra họ có thể tự tin về 84% hệ gene ở mỗi người mà họ giải mã trình tự (sequence), trong đó có hơn 95% là có liên quan đến bệnh tật.

 

Trung Quốc sẽ thử nghiệm kỹ thuật chỉnh sửa gene để điều trị ung thư phổi tháng sau
Trong khi thử nghiệm CRISPR ở Mỹ còn chờ FDA duyệt và phải đến cuối năm mới bắt đầu tiến hành, Trung Quốc sẽ bắt đầu trước một bước ngay từ tháng 8. Cụ thể các nhà khoa học Trung Quốc sẽ thực hiện trên các bệnh nhân ung thư phổi (lung cancer) mà các phương pháp điều trị hiện tại như hoá trị, xạ trị, phẫu thuật đều bó tay. Theo kế hoạch họ định chỉnh sửa gene PD-1 và các tế bào của hệ miễn dịch để tấn công lại tế bào ung thư. Một kế hoạch tham vọng và hy vọng sẽ có những kết quả  sáng sủa.

Posted in 0. Điểm tin khoa học | Leave a Comment »

Điểm sách: J. Craig Venter – A life decoded – My genome: My life

Posted by Huy Q. Dinh on July 22, 2016

Nói đến hệ gen người và cuộc chiến giải mã nó [1], không thể không nhắc đến một cái tên J. Craig Venter. Năm 2000 khi Venter, Collins (giám đốc NIH) và tổng thống Bill Clinton công bố một trong những thành quả vĩ đại nhất của loài người trong khoa học (giải mã hệ gene người), ít người biết đến có một cuộc chiến ngầm và khốc liệt trên con đường chông gai nhưng đầy thú vị dẫn đến công bố lịch sử tại Nhà trắng. Hãy thử google cái tên JC Venter để biết được con người tài ba và thú vị này, người mà không vì những cuộc chiến chống lại nhiều tên tuổi có tiếng trong khoa học và ý định ban đầu chỉ định cung cấp hệ gene cho những người trả tiền cho dịch vụ của nó, có lẽ đã thắng giải Nobel Y học hay hoá học. Venter có lẽ là nhà khoa học giàu có nhất theo Kevin Davis, tác  giả cuốn sách nổi tiếng về cuộc đua giải mã hệ gene [1] ( ông sáng lập và sở hữu vài ba công ty biotech lớn trên thế giới, có hẳn một viện nghiên cứu mang tên mình đặt ở một trong những thành phố biển đẹp nhất nước Mỹ, San Diego), người hiếm hoi có đủ điều kiện để làm những điều mà đa số khoa học gia trên thế giới chỉ dám mơ ước. Một trong những thành tựu mới nhất của ông là công bố hệ gene của hơn 10 nghìn người, gấp 10 lần con số mà dự án đa quốc gia 1000Genome công bố vài năm trước. Trong bài viết này tôi muốn giới thiệu cuốn sách ông viết năm 2007, với cái tên rất đẹp “Giải mã một cuộc đời – Hệ gene của tôi – Cuộc đời của tôi” (tạm dịch) [2].

Chiến tranh Việt Nam và Venter
Khi đọc tiểu sử Venter trên báo chí, hai cái tên Việt Nam hầu như lần nào cũng được nhắc đến. Việt Nam, cụ thể là thành phố Đà Nẵng là một trong những nơi làm thay đổi suy nghĩ và cuộc đời Venter. Người cựu binh của hải quân Hoa Kỳ đóng quân tại thành phố miền trung Việt Nam đã chứng kiến sự chết chóc vô nghĩa của một cuộc chiến, ông gọi các bệnh viện quân sự sau sự kiện Mậu thân 1968 là Univerisity of Death (chương 2). Ở nơi đây ông đã hiểu thêm về ý nghĩa của cuộc sống (có lẽ do ở quá gần cái sống và cái chết), để sau khi trở về từ VN ông ghi danh học trường Y của ĐH California ở San Diego và bắt đầu sự nghiệp nghiên cứu mà những gì sau này đã trở thành lịch sử. Ngày Memorial Day năm nay, Venter nói lên sự tưởng nhớ của mình đến hơn 50 nghìn người Mỹ hy sinh ở VN trong Twitter chính thức của mình, tuy nhiên không hiểu ông có lưu ý là có trên dưới 100 lần người Việt Nam cùng chung số phận.

Venter và cuộc chiến giải mã hệ gene người
Venter “tuyên chiến” sẽ giải mã hệ gene người tốn ít tiền hơn và nhanh hơn nhiều lần nỗ lực 3 tỷ Mỹ kim của Viện sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ (NIH, nơi ông gọi là “thiên đường khoa học và địa ngục hành chính”, chương 5 nguyên văn “Scientific Heaven, Bureaucratic hell”) và Viện Sanger của Anh quốc sau khi hàng loạt đề cương nghiên cứu (proposal) sử dụng các kỹ thuật giải mã “EST sequencing” (chương 7) và “Shotgun sequencing” (chương 9) bị James Watson, Francis Collins và các quan chức NIH từ chối tài trợ. Venter và cộng sự với kỹ thuật giải mã hệ gene của mình đã chiến thắng nỗ lực của chính phủ Mỹ và Anh (public effort) với việc thành công trong bản nháp hệ gene đầu tiên chỉ trong vòng 9 tháng, tuy nhiên ông đồng ý tham gia công bố lịch sử năm 2000 mà chi tiết được mô tả ở chương 15.

Một cuốn sách rất đáng đọc, chứa nhiều bài học về một trong những con người gây tranh cãi những quan trọng bậc nhất trong lịch sử giải mã hệ gene người.

IMG_2575

Bìa cuốn sách tôi vừa đọc xong, bà xã mượn giùm ở thư viện công gần nhà, có rất nhiều người đọc trước đó.

Venter chú thích rất nhiều genes có liên quan đến sức khoẻ của chính mình, như một bằng chứng sinh động nhất cho tựa đề cuốn sách. Ông là người đầu tiên công bố hệ gene của chính mình vào chính năm ông xuất bản cuốn sách này (2007, bài báo trên PLoS Biology [3]).

Tham khảo

[1] https://www.amazon.com/Sequence-Inside-Race-Human-Genome/dp/0753813165/

[2] https://www.amazon.com/Life-Decoded-My-Genome/dp/0143114182/

[3] http://journals.plos.org/plosbiology/article?id=10.1371/journal.pbio.0050254

Posted in Điểm sách | Leave a Comment »

Cafe sáng CN (3)

Posted by Huy Q. Dinh on June 26, 2016

Một cách đơn giản kiểm tra lỗi trong bài báo khoa học
Tờ báo The Economist vừa viết về một nghiên cứu của ĐH Gronningen ở Hà Lan về một kiểm định gọi là GRIM test trong đó trong khoa học xã hội. Ý tưởng dựa vào một quan sát đơn giản sau: Nếu một kết quả dựa trên số người tham gia là số nguyên integer (ví dụ tổng số đánh giá về một chính sách (cho điểm từ 1->10) là 291 trên tổng số 49 người tham gia), như vậy trung bình sẽ là 5.94 cho chính sách đó, tuy nhiên nhiên các tác giả báo cáo là 5.93 thì họ sẽ cho là bài báo có tiềm tàng lỗi. Kết quả rất ngạc nhiên là họ phát hiện ra 16/71 bài báo trên tạp chí có tiếng nghành tâm lý học có lỗi. Họ gửi thư xin dữ liệu của 16 nhóm này thì chỉ có 9 nhóm đồng ý gửi kết quả, và cả 9 bài báo đúng là thực sự có sai về tính toán, và trong đó có 3 trường hợp mà sai số làm thay đổi kết quả chính của bài báo.

Dự án METASUB
Tuần vừa qua, GS Mason của ĐH Y Weill Cornell ở thành phố NewYork vừa dẫn đầu các nhà khoa học và các công dân yêu thích khoa học (citizen scientist) đi thu thập các mẫu DNA từ các bến tàu điện ngầm (subway) ở 45 thành phố trên toàn thế giới, đa số ở Hoa Kỳ, một số ở châu Âu và Trung Quốc để nghiên cứu các vi khuẩn và sự lây lan của chúng. Dự án dựa trên thành công của công trình nghiên cứu trên hệ thống subway của thành phố NewYork  nơi có khoảng 5.5 triệu lượt người đi tàu ngầm mỗi ngày với mục đích xây dựng bản đồ vi khuẩn (microbiome map) dựa trên hệ thống tàu điện ngầm này. Họ tìm ra nhiều điều thú vị, ví dụ như họ tìm ra một loài vi khuẩn miễn nhiễm với thuốc kháng sinh ở 27% mẫu thu thập, hay 12% trong số vi khuẩn tìm ra có liên quan đến bệnh tật. Dự án lớn trên khắp thế giới đã nhận được tài trợ của chính phủ Mỹ và tổ chức tài trợ của Bill Gates, với mụch đích lớn là tìm ra và phân loại các loại vi khuẩn trên toàn thế giới.

Tại sao chúng ta chỉ thừa hưởng mitochondrial DNA từ mẹ
Chúng ta thừa hưởng DNA từ cha mẹ, tuy nhiên cỏ 37 genes trong tổng số khoảng 25 nghìn genes ta chỉ thừa hưởng từ mẹ, gọi là mitochondrial DNA (mtDNA, được các nhà khoa học Thuỵ Điển phát hiện ra vào những năm 60s thế kỷ trước. Tuy nhiên tại sao (mtDNA) lại không có ở tinh trùng của người cha. Các nhà khoa học đến từ ĐH Colorado Boulder ở Hoa Kỳ đã tìm ra được bằng chứng tại sao trên loài sinh vật mẫu C. Elegans trong công trình mới nhất trên tạp chí Science. Họ tìm ra gene tên là cps-6, chính là nguyên nhân làm cho các mtDNA của tinh trùng tự huỷ diệt chính nó. Sau khi loại bỏ gene này họ vẫn thấy mitochondria của người cha dính vào bào thai (embryo), và tỷ lệ chết của bào thai cao hơn nhiều. Như vậy, mtDNA của người cha bị loại bỏ là vì mục đích tốt, bởi đã có những bằng chứng cho thấy thừa hưởng mtDNA từ người ta có liên quan đến một số bệnh tật. Câu hỏi lớn vẫn là tại sao trong tự nhiên, hầu hết các loại động vật bậc cao đều có cơ chế này.

Posted in 0. Điểm tin khoa học | Leave a Comment »

Điểm sách: The double helix (James Watson)

Posted by Huy Q. Dinh on June 24, 2016

Nếu bạn tò mò về khám phá được coi là vĩ đại nhất thế kỷ trước được phát hiện như thế nào, nếu bạn tò mò về trung tâm học thuật của thế giới những năm 40-50s, một trong những nơi thắng nhiều giải Nobel Sinh y học nhất, đây chắc chắn là cuốn sách giành cho bạn. Tự truyện của James Watson, đồng khám phá cấu trúc xoắn kép của DNA, chứa rất nhiều thông tin bổ ích và lịch sử xung quanh cuộc đua tìm kiếm ‘the code of life’ mặc dù tác giả không hoặc đánh giá thấp công lao của Rosalind Franklin, người đầu tiên cung cấp bằng chứng thực nghiệm tốt nhất về ‘the double helix’ mặc dù bà mô hình hoá nó không đúng. Đây là một trong những cuốn sách tôi đọc đầu tiên khi bước chân vào làm PhD (2008), và là động lực để tôi quyết tâm thực hiện những ước mơ bé nhỏ như thăm ĐH Cambridge, thăm quán rượu mà Watson và Crick công bố họ tìm ra khám phá này, thăm phòng thí nghiệm của Watson ở ĐH Harvard và hơn hết nó thúc đẩy tôi chuyển qua làm về sinh học và genomics, một trong những quyết định sự nghiệp đúng đắn nhất cho đến nay của tôi.

 

Tam giác khoa học của Anh quốc
Cuốn sách đưa tôi đến tam giác khoa học nổi tiếng của Anh quốc – Cambridge-Oxford-London, những nơi (đặc biệt là Cam và Ox) mà hầu như ở đâu bạn cũng bắt gặp những người cực kỳ thông minh và cực kỳ thú vị, từ cô sinh viên hướng dân du lịch xinh đẹp, anh sinh viên chèo thuyền kiếm thêm trên sông Cam hay đến anh bạn Việt Nam, một trong những người Việt may mắn học ở ĐH số một thế giới, làm thêm ở quán phở. Thủ đô khoa học của nước Anh và thế giới, Watson đã cố gắng mô tả và vẽ nên vẻ đẹp thiên nhiên và đặc biệt là con người của nó khi ông mô tả những con người vĩ đại trong khoa học như Lawrence Bragg (giải Nobel về X-ray crystallography, một trong những kỹ thuật khó nhất trong nghành sinh hoá (biochemistry) với mục đích tìm ra trình tự và cấu trúc (atomics) sắp xếp các nguyên tử ở trong tinh thể (crystal)) hay Max F. Perutz (giải Nobel về cấu trúc protein). Đọc về những con người này và hành trình của họ cho ta thấy thế giới khám phá khoa học thú vị nhưng cũng đầy phức tạp.
IMG_2394

Cuốn sách của tôi với chữ ký của Dr. Watson nhân dịp ông đến USC giảng bài năm 2014.

 

Cấu trúc xoắn kép
Cấu trúc của DNA là một cuộc đua ngầm bắt đầu từ thời điểm Oswald Avery và cộng sự ở ĐH Rockefeller, New York làm thí nghiệm chứng minh DNA mang thông tin di truyền (trước đó người ta tin là protein mới là chất quyết định di truyền). Cuộc đua tìm kiếm ‘the code of life’ còn ảnh hưởng cả đến thế giới khoa học nói chung nhất là từ khi nhà vật lý vĩ đại người Áo Erwin Schrödinger  viết cuốn “What is the life”. Có ít nhất 3 nhóm lúc đó dồn tâm sức vào cuộc đua này. Nhóm thứ nhất ở King’s College (London) với điểm tựa chính là kỹ thuật X-ray crystallography, tuy nhiên không phải ai cũng có khả năng làm ra những bức ảnh X-ray chất lượng và ngay cả khi có những hình ảnh tuyệt đẹp (như Rosalind Franklin và Maurice, Wilkins) không phải ai cũng giải thích và mô hình hoá được nó.
Người thứ nhất thường được goi là ‘the dark lady of DNA’ bởi bà là tác gỉa của bức ảnh “Photo 51” nổi tiếng chỉ rõ cấu trúc xoắn kép của DNA, bà chết bởi ung thư khi mới 37 tuổi năm 1958 trước khi giải Nobel cho cấu trúc DNA được công bố năm 1962 ghi nhận thành quả của phát hiện cấu trúc DNA, người thứ 2 có tên trong danh sách nhận giải bởi cũng có công trong những thí nghiệm X-ray về cấu trúc DNA.
Nhóm thứ hai là Linus Pauling ở Caltech là người đầu tiên nhận ra cấu trúc xoắn (helical) ở protein (giải Nobel hoá học năm 1958) và có lẽ ông đã phát hiện ra cấu trúc này ở DNA nếu ông không lỡ chuyến tàu qua Anh vì tham gia phong trào cộng sản lỡ luôn dịp chứng kiến bức ảnh X-ray từ Wilkins và Franklin. Pauling công bố cấu trúc của DNA 2 tháng trước Watson và Crick nhưng cấu trúc đó là sai (ông cho rằng nó là triple helix).
Nhóm cuối cùng và là những người chiến thắng là nhà khoa học thiên tài người Anh Francis Crick (người được coi là cha đẻ của nghành sinh học phân tử hiện đại) và một trong những người có ảnh hưởng những cũng đầy mâu thuẫn, tác giả cuốn sách, nhà khoa học người Mỹ James Watson. Một trong những điểm đáng chú ý là Watson và Crick không hề có dựa án về cấu trúc DNA, họ đơn giản là tò mò và quyết tâm theo đuổi nó bằng mọi giá.  Nhờ cuốn sách mà tôi biết Erwin Chargaff là người phát hiện ra tỷ lệ của các nucleic acids trong DNA luôn cân bằng giữa Adenine và Thymine, Guanine và Cytosine. Sau khi chứng kiến seminar về phát hiện này vào năm 1952, Watson và Crick nghĩ ngay đến mô hình pairing trong cấu trúc DNA (A-T, G-C), một trong những điểm chính thúc đẩy họ xây dựng cấu trúc xoắn kép.  Bức ảnh X-ray của Franklin là bức ảnh đơn giản nhưng có chất lượng nhất về cấu trúc tinh thể của DNA, nó chỉ ra rõ ràng cấu trúc xoắn (helical) ở DNA – và sau khi được Wilkins cho xem, Watson đã thú nhận “’The instant I saw the picture, my mouth fell open and my heart began to race”. Vì nhiều lý do mà Franklin và Wilkins đã không mô hình hoá được DNA dù họ là những người đầu tiên nhìn thấy bức ảnh X-ray này. Như vậy, Watson và Crick đã có hai bằng chứng quan trọng về cấu trúc DNA, đó là cơ chế ghép cặp (pairing) giữa A-T, C-G và cấu trúc xoắn của hai trục tinh thể. Tuy nhiên họ chỉ hoàn chỉnh nó sau khi Jerry Donohue chỉ cho họ hygroden chính là chất nối A-T, C-G.

 

Cấu trúc xoắn kép của DNA được khám phá chính thức vào năm 1953, công trình thắng giải Nobel 9 năm sau đó (1962) và ảnh hưởng của nó là vô tận, ví dụ như  nó chỉ ra cơ chế sao chép (replication/copy) của tế bào như bài báo một trang trên Nature (cùng với hai bài báo công bố những bức ảnh X-ray về cấu trúc helical của DNA của Wilkins và Franklin trên cùng issue) của Watson và Crick dự đoán (và được chứng minh hoàn toàn sau đó), giải thích sự sống, tạo ra nghành sinh học phân tử và công nghệ sinh học như hiện nay.

Posted in Điểm sách | Leave a Comment »

Cafe sáng CN (2)

Posted by Huy Q. Dinh on June 19, 2016

Lần đầu tiên sử dụng CRIPR trên con người

CRISPR/Cas9 , công nghệ chỉnh sửa gen có tính cách mạng mà theo tôi nó tương đương với phát hiện cấu trúc DNA của Watson và Crick thế kỷ trước, sẽ được thử nghiệm đầu tiên trên con người ở Hoa Kỳ, theo tờ Điểm tin công nghệ của ĐH MIT. Mục đích  là thử nghiệm phương pháp chữa bệnh sử dụng hệ miễn dịch (immune therapy), chỉnh sửa chính tế bào máu của người bệnh, đề xuất của ĐH Pennsylvania để chữa các bệnh ung thư máu. Cụ thể họ sẽ tìm cách loại bổ 2 genes quan trọng, trong đó có PD-1, một trong những gene chính có tác dụng thay đổi phản ứng của hệ miễn dịch, thiếu nó các tế bào máu (cụ thể là T-cells) có thể tìm ra những u bướu ở não mà các phương pháp hiện tại không tìm ra. Tuy nhiên chắc chắn là họ phải làm thí nghiệm một cách thật cẩn thận bởi nó có thể gây ra nhiều tác dụng phụ cho người bệnh.

 

Bill Gates trả lời phỏng vấn STAT về sức khỏe cộng đồng và công nghệ sinh học
Bill Gates rời bỏ Microsoft hơn 15 năm để cùng vợ xây dựng quỹ Bill&Melinda Gates Foundation, tổ chức từ thiện và tài trợ nghiên cứu có nhiều vốn nhất thế giới. Trong khi quỹ nghiên cứu công của Hoa Kỳ đầu tư rất nhiều cho nghiên cứu ung thư (6 tỷ USD mỗi năm, cao nhất trong các ngành) thì Bill và vợ đầu tư nhiều nhất cho nghiên cứu bệnh truyền nhiễm (ví dụ sốt rét ở châu Phi). Ông cũng có những nhận định về dự án “Cancer Moon Shot” của chính quyền Obama, mặc dù ông không thích dùng từ đao to búa lớn đó, ông đánh giá cao bất kỳ nỗ lực nào giúp gây quỹ cho nghiên cứu bệnh tật…

 

Genetic có ảnh hưởng đến học vấn
Nghiên cứu sử dụng hơn 6500 cặp sinh đôi ở Anh quốc chỉ ra thông tin tinh toán từ dữ liệu di truyền (heritability estimates) có ảnh hưởng đến 44% lựa chọn học tiếp A-levels để lên đại học (quá trình chuẩn bị lên đại học ở Anh cho thanh niên tốt nghiệp cấp 3, 16 tuổi), và 52-80% lựa chọn ngành học. Họ cũng chỉ ra nó ảnh hưởng từ 35-76% thành công học vấn sau này. Những kết luận này thực ra cũng dễ hiểu bởi cha mẹ có ảnh hưởng nhiều đến lựa chọn học vấn của con cái. Công trình đăng trên tạp chí Scientific Report của Nature.

Posted in 0. Điểm tin khoa học | Leave a Comment »