Nobel Hóa học 2024 vinh danh các nghiên cứu về protein

Ngày 9-10, Viện hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển đã trao giải Nobel Hóa học cho 3 nhà khoa học nghiên cứu về protein

Chủ nhân của giải Nobel Hóa học năm 2024 gồm: David Baker, 62 tuổi, Giáo sư tại Đại học Washington, Mỹ; Demis Hassabis, 48 tuổi, là CEO của Google DeepMind tại Anh và John Jumper, 39 tuổi, là nghiên cứu cấp cao tại Google DeepMind, Anh.

Họ được vinh danh nhờ những đóng góp trong nghiên cứu protein, công cụ hóa học độc đáo của sự sống. David Baker gặt hái thành công trong việc xây dựng những loại protein hoàn toàn mới, một thành tích gần như bất khả thi. Demis Hassabis và John Jumper phát triển mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) giúp lý giải vấn đề tồn tại suốt 50 năm: dự đoán cấu trúc phức tạp của protein. Những phát hiện này có tiềm năng khổng lồ.

“David Baker đã thành công với kỳ tích gần như bất khả thi là tạo ra các loại protein hoàn toàn mới. Demis Hassabis và John Jumper đã phát triển một mô hình AI (trí tuệ nhân tạo) để giải quyết một vấn đề đã tồn tại 50 năm: dự đoán cấu trúc phức tạp của protein. Những khám phá này có tiềm năng to lớn”, cơ quan trao giải nhấn mạnh.

Protein là công cụ hóa học đóng vai trò quan trọng. Chúng kiểm soát và thúc đẩy tất cả các phản ứng hóa học tạo nên nền tảng của sự sống. Protein cũng hoạt động như hormone, chất truyền tín hiệu, kháng thể và tạo nên các mô khác nhau.

Protein thường bao gồm 20 loại axit amin khác nhau, được ví như các khối gạch tạo nên sự sống. Năm 2003, ông Baker đã thành công trong việc sử dụng những khối này để tạo ra một loại protein mới không giống bất kỳ loại protein nào khác. Từ đó, nhóm nghiên cứu của ông đã có thêm nhiều sáng tạo, bao gồm các protein có thể được sử dụng làm dược phẩm, vắc xin, vật liệu nano và cảm biến nhỏ.

Phát hiện thứ hai liên quan đến việc dự đoán cấu trúc protein. Trong protein, các axit amin liên kết với nhau thành những chuỗi dài xếp lại tạo thành cấu trúc ba chiều, mang ý nghĩa quyết định với chức năng của protein. Từ những năm 1970, các nhà nghiên cứu đã cố gắng dự đoán cấu trúc protein từ trình tự axit amin, nhưng điều này cực kỳ khó. 4 năm trước, một đột phá đáng kinh ngạc diễn ra.
Khi đó Demis Hassabis và John Jumper giới thiệu mô hình Ai mang tên AlphaFold2. Với sự hỗ trợ của nó, họ có thể dự đoán cấu trúc của tất cả 200 triệu protein mà giới nghiên cứu đã nhận dạng.

Từ sau đột phá đó, AlphaFold2 được sử dụng bởi hơn hai triệu người từ 190 nước. Trong số hàng loạt ứng dụng khoa học, các nhà nghiên cứu có thể hiểu rõ hơn tình trạng kháng kháng sinh và tạo ra ảnh enzyme có thể phân hủy nhựa.

Sự sống không thể tồn tại mà không có protein. Việc chúng ta có thể dự đoán cấu trúc protein và thiết kế protein sẽ đem lại lợi ích lớn nhất cho nhân loại.

Giải thưởng năm nay trị giá 11 triệu krona Thụy Điển (khoảng 1.060.800 USD), trong đó một nửa dành cho David Baker, nửa còn lại dành cho Demis Hassabis và John Jumper.