Nếu tôi được đọc The Song of the Cell (Tạm dịch: Giai điệu của tế bào) của Siddhartha Mukherjee ở trường thì có lẽ tôi đã yêu sinh học sớm hơn rất nhiều. Anh ấy đã thực hiện một công việc tuyệt vời khi giải thích bằng ngôn ngữ rõ ràng, dễ tiếp cận không chỉ về cách thức hoạt động của tế bào mà còn tại sao chúng là nền tảng của mọi sự sống.
Mặc dù là tác giả đoạt giải Pulitzer, nhưng Mukherjee là một bác sĩ ung thư có niềm đam mê với chủ đề sinh học tế bào được thể hiện qua từng trang sách. Ở đầu cuốn sách, anh ấy viết: “Tôi thích nhìn các tế bào theo cách mà một người làm vườn thích nhìn cây cối - không chỉ nhìn tổng thể mà còn cả các bộ phận bên trong các bộ phận đó”. Hai cuốn sách trước của anh cũng vậy: Lịch sử Ung Thư - Hoàng đế của bách bệnh viết về bệnh ung thư, và Gen: Lịch sử và tương lai của nhân loại mà bạn có thể dễ đoán được chủ đề của nó.
The Song of the Cell bắt đầu bằng việc giúp bạn hiểu về quá trình tiến hóa của sự sống. Khi sự sống lần đầu tiên xuất hiện trên hành tinh của chúng ta, nó ở dạng sinh vật đơn bào. (Cuốn The Vital Question - tạm dịch: Câu hỏi sống còn của Nick Lane là một cuốn sách tuyệt vời khác đề cập đến chủ đề này.) Hàng tỷ năm sau, cơ thể con người là nơi sinh sống của hàng trăm tế bào có chuyên môn cao, tất cả đều hoạt động hài hòa với nhau để giúp bạn phát triển và tiếp tục hoạt động trong suốt tuổi trưởng thành. Mukherjee đã giải thích rất hay về việc mọi rối loạn chức năng—mọi bệnh tật hoặc hậu quả của lão hóa—cuối cùng đều là vì một điều gì đó không ổn với một trong những tế bào này.
Mặc dù đã gần hai thế kỷ kể từ khi hai nhà khoa học Đức lần đầu tiên đề xuất lý thuyết tế bào – ý tưởng cho rằng mọi sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào – sự hiểu biết của chúng ta về cách vận dụng các khối tạo sự sống này để điều trị bệnh vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. Mukherjee dành nhiều thời gian để khám phá lịch sử và hiện trạng của liệu pháp tế bào, bao gồm việc lấy tế bào ra, nuôi tế bào mới và sau đó đưa chúng trở lại.
Loại liệu pháp tế bào thành công nhất và nổi tiếng nhất hiện nay liên quan đến tế bào gốc. Không giống như hầu hết các tế bào trong cơ thể con người, tế bào gốc là một tấm vải trắng. Hãy coi chúng như những tiềm năng, với khả năng trở thành hầu hết mọi tế bào trong cơ thể. Khi phôi thai lần đầu tiên được hình thành trong bụng mẹ, nó gần như hoàn toàn được tạo thành từ những tấm vải trắng này. Khi bạn trưởng thành, bạn có ít tế bào gốc hơn rất nhiều - nhưng các tế bào gốc mà bạn có đóng vai trò quan trọng trong việc thay thế các tế bào bị hư hỏng. Khi bạn già đi, chúng cũng già đi theo bạn. DNA của chúng bị hư hỏng theo thời gian và chúng trở nên kém hiệu quả hơn, điều đó có nghĩa là mô của bạn mất nhiều thời gian hơn để bổ sung. (Nếu bạn đã đến độ tuổi cần nhiều thời gian hơn để hồi phục sau chấn thương so với trước đây thì các tế bào gốc lão hóa của bạn liên quan đến tình trạng này.)
Các nhà khoa học từ lâu đã rất hào hứng với tiềm năng chữa bệnh của tế bào gốc. Hy vọng rằng một ngày nào đó chúng ta sẽ có thể sử dụng tế bào gốc để đưa tế bào của bạn trở lại trạng thái trẻ hơn, khỏe mạnh hơn. Tôi vẫn lạc quan rằng cuối cùng điều đó sẽ xảy ra, nhưng tôi nghĩ sự phấn khích ban đầu hơi quá lạc quan. Ví dụ, các nhà nghiên cứu đã có tầm nhìn lớn về việc sửa chữa một cột sống bị gãy bằng tế bào gốc thần kinh có thể tái tạo lại tủy sống. Điều đó vẫn chưa thành công và cho đến nay, chỉ có một hình thức trị liệu tế bào gốc thành công: ghép tế bào gốc tạo máu, bao gồm các tế bào máu.
Lịch sử của việc cấy ghép tế bào gốc cũng có những phần đáng kinh ngạc, đầy cảm hứng và đau lòng. Mukherjee dành cả một chương cho chủ đề này. Năm 1963, một nhóm tại Trung tâm Nghiên cứu Ung thư Fred Hutchinson – được trìu mến gọi là Fred Hutch ở Seattle – biết rằng cách hiệu quả nhất để điều trị bệnh bạch cầu là tiêu diệt các tế bào ung thư bằng hóa trị. Nhưng có một vấn đề: Quá trình này đã phá hủy hệ thống miễn dịch.
Nếu không được điều trị, bệnh bạch cầu thường gây tử vong. Vì vậy, họ đã nghĩ ra một giải pháp táo bạo. Các bác sĩ sẽ dùng hóa trị cho bệnh nhân và sau đó cung cấp cho họ tế bào gốc từ người hiến tặng để xây dựng lại toàn bộ hệ thống miễn dịch từ đầu. Khi thủ thuật này được thực hiện lần đầu tiên, nó rất rủi ro và những bệnh nhân ban đầu đã tử vong. Mukherjee đã phỏng vấn một số y tá làm việc tại khoa bệnh bạch cầu ở Fred Hutch. Thật khó để đọc những câu chuyện của họ khi chứng kiến bệnh nhân của họ - nhiều người trong số họ là trẻ em - phải vật lộn để hồi phục sau quy trình.
Chậm rãi nhưng chắc chắn, theo thời gian, cả quá trình phẫu thuật và tỷ lệ sống sót đều liên tục được cải thiện. Ngày nay, ghép tế bào gốc tạo máu là phương pháp điều trị phổ biến cho bệnh bạch cầu và các bệnh ung thư khác như đa u tủy. Và nghiên cứu đang được tiến hành để xem liệu nó có thể được sử dụng để điều trị những căn bệnh chết người như HIV và bệnh hồng cầu hình liềm hay không.
Hành trình đến với các liệu pháp tế bào hiệu quả còn dài và gập ghềnh, nhưng tôi lạc quan rằng sự hiểu biết mới của chúng ta về tế bào sẽ sớm dẫn đến những đột phá lớn. Như Mukherjee giải thích trong cuốn sách, chúng ta mới bắt đầu nắm bắt được cách các tế bào tương tác với nhau. Anh viết: “Chúng ta có thể đặt tên cho các tế bào và thậm chí cả hệ thống tế bào, nhưng chúng ta vẫn chưa học được các giai điệu về sinh học tế bào”. Chúng ta vẫn chưa biết các tế bào phối hợp với nhau như thế nào để tạo ra giai điệu gắn kết cung cấp năng lượng cho cơ thể con người. Một khi chúng ta học được những giai điệu đó, tôi tin rằng chúng ta sẽ mở ra những phương pháp điều trị mới mang tính thay đổi và sẽ thay đổi cách chúng ta nghĩ về y học.
Nếu tôi có thể quay ngược thời gian và nói với bản thân tuổi thiếu niên của mình rằng sinh học có liên quan như thế nào đến cuộc sống của mình, tôi sẽ nói thế này: Tất cả chúng ta đều sẽ mắc bệnh vào một lúc nào đó. Tất cả chúng ta đều sẽ có những người thân yêu bị bệnh. Để hiểu điều gì đang xảy ra trong những khoảnh khắc đó - và để cảm thấy lạc quan rằng mọi thứ sẽ trở nên tốt đẹp hơn - bạn cần có kiến thức nền tảng về các nền tảng của cuộc sống.
Mukherjee hiểu rằng “để xác định vị trí trung tâm của sinh lý bình thường hoặc của bệnh tật, trước tiên người ta phải nhìn vào tế bào.” Thế giới y học chuyển động rất nhanh và The Song of the Cell sẽ giúp bạn đánh giá cao việc chúng ta đã tiến được bao xa để đạt được từng bước đột phá.
- Trạm Đọc, theo Gates Notes
>> Đọc thêm về 2 cuốn sách khác được Bill Gates khuyên đọc trong kỳ nghỉ cuối năm 2023:
