Trái ớt giúp nhà khoa học đoạt giải Nobel 2021 thế nào?

Chiều 4/10, Ủy ban Nobel đã chính thức công bố những chủ nhân đầu tiên của giải thưởng Nobel 2021, bắt đầu từ lĩnh vực Y học.

Bước lên bục vinh quang, hai nhà sinh học người Mỹ là David Julius (65 tuổi) và Ardem Patapoutian (54 tuổi) đã đoạt giải thưởng nhờ những phát hiện quan trọng liên quan tới cơ chế thụ cảm nhiệt độ và xúc giác của con người.

Trong đó, David Julius gây chú ý khi phát minh ra ứng dụng của capsaicin, một hợp chất cay có nguồn gốc từ quả ớt gây ra cảm giác nóng, để xác định một cảm biến tại các đầu dây thần kinh của da khi phản ứng với nhiệt độ.

Ủy ban Nobel cho biết khám phá này đã giúp trả lời một trong những câu hỏi sâu sắc nhất về cơ thể người, đó là "làm sao chúng ta cảm nhận được môi trường xung quanh?".

Tại sao lại là ớt?

Các cơ chế bên trong giác quan đã khơi dậy sự tò mò của chúng ta hàng nghìn năm, chẳng hạn mắt phát hiện ánh sáng thế nào, cách sóng âm ảnh hưởng đến tai, hợp chất khác nhau tương tác với thụ thể trong mũi và miệng tạo ra mùi vị ra sao.

Nhờ chỉ ra cách thức sự nóng - lạnh và lực cơ học kích hoạt các xung thần kinh cho phép con người thích nghi với môi trường xung quanh, công trình của Julius đã bổ sung kiến thức còn thiếu của nhân loại về tác động phức tạp giữa giác quan và môi trường.

"Đó là một lựa chọn rất thông minh vì capsaicin trong ớt hoặc hạt tiêu được biết đến là tác nhân kích thích các dây thần kinh tới cảm giác nóng hoặc cơn đau. David Julius nghĩ rằng nó có thể dẫn đến một bước đột phá nếu chúng ta thực sự hiểu cơ chế phân tử về cách điều này xảy ra", Thomas Perlmann, tổng thư ký của Hội đồng Nobel cho biết.

Để thành công với khám phá này, Julius và nhóm của ông đã tạo ra một thư viện gồm hàng triệu đoạn DNA tương ứng với các mã gen được biểu hiện trong các tế bào thần kinh cảm giác, có thể phản ứng với đau, nóng và tiếp xúc.

Sau đó, họ cắm các gen từ bộ sưu tập này vào các tế bào thường không phản ứng với capsaicin để tìm ra bộ gen duy nhất gây ra sự nhạy cảm.

Kết quả bất ngờ khi Julius tìm ra cơ chế của thụ thể capsaicin này thực ra là một thụ thể cảm ứng nhiệt được kích hoạt ở nhiệt độ khi cơ thể cảm thấy sự đau đớn. Nó cũng giải thích cho cơ chế cảm nhận của cơ thể, khi các dây thần kinh thực sự có thể được kích hoạt khi chúng gặp phải các kích thích như nhiệt độ, cơ học, xúc giác và áp lực.

"Quả ớt rõ ràng là cảm hứng, nhưng khám phá này còn sâu sắc hơn thế nhiều", người đứng đầu Hội đồng Nobel đánh giá.

Theo Abdel El Manira, thành viên phụ tá của Ủy ban Nobel về Sinh lý học và Y học,  những khám phá này đã được thực hiện cách đây hơn một thập kỷ, nhưng đặc biệt ý nghĩa trong bối cảnh thế giới đang đương đầu với đại dịch Covid-19.

"Đây là thời điểm thích hợp để nó được công nhận. Covid-19 đã thay đổi sâu sắc quan điểm của con người về cách mà chúng ta cảm nhận thế giới. Trong suốt hơn một năm nay, nhiều người trong số chúng ta đã bỏ lỡ xúc giác cơ bản của mình - điển hình như chỉ là một cái ôm", ông nói.