Bốn nhà khoa học đứng sau cuộc cách mạng vaccine HPV được vinh danh tại VinFuture 2025 là ai?

Bốn nhà khoa học hàng đầu thế giới – ông Douglas R. Lowy, ông John T. Schiller, bà Aimée R. Kreimer và bà Maura L. Gillison – được vinh danh tại Giải thưởng VinFuture 2025 nhờ những đóng góp mang tính đột phá trong nghiên cứu vắc xin HPV và phòng ngừa ung thư.

Các công trình tiên phong của họ, từ nền tảng sinh học phân tử đến dịch tễ học lâm sàng, đã mở ra hướng tiếp cận mới giúp mở rộng khả năng tiếp cận vaccine, giảm gánh nặng ung thư cổ tử cung và nhiều ung thư liên quan đến HPV trên toàn cầu.

Douglas R. Lowy và John T. Schiller

Tiến sĩ Doug R. Lowy và Tiến sĩ John T. Schiller là bộ đôi nhà khoa học đến từ Viện Ung thư Quốc gia Mỹ (NCI) với mối quan hệ hợp tác nghiên cứu kéo dài hơn ba thập kỷ. Công trình đột phá của họ đã tạo ra nền tảng công nghệ cho sự phát triển của vaccine HPV, một trong những thành tựu y học vĩ đại nhất của thế kỷ 21, có khả năng ngăn ngừa nhiều bệnh ung thư.

Trong nhiều thập kỷ, Doug R. Lowy và John T. Schiller đã theo đuổi những nghiên cứu mang tính nền tảng về virus papilloma ở người (HPV), và chính từ những khám phá này, họ đã đặt nền móng cho sự ra đời của loại vaccine đầu tiên giúp ngăn ngừa phần lớn các ca ung thư cổ tử cung trên toàn thế giới.

Những phát hiện tình cờ trong các nghiên cứu tưởng như thuần sinh học phân tử của họ vào thập niên 1980 và 1990 đã tạo nên bước ngoặt y học, giúp giảm mạnh tỷ lệ nhiễm HPV trong cộng đồng và mở ra kỳ vọng gần như loại trừ hoàn toàn ung thư cổ tử cung trong tương lai.

Papillomavirus, polypeptide hay virion không phải những thuật ngữ phổ biến trong đời thường. Nhưng chính nhờ những con người dành trọn sự nghiệp vào việc nghiên cứu chúng, như ông Lowy và ông Schiller, mà thế giới đã có được một trong những tiến bộ y học quan trọng nhất trong thời hiện đại.

Ung thư cổ tử cung từ lâu là nguyên nhân gây tử vong đứng thứ hai ở phụ nữ, với khoảng 230.000 ca tử vong mỗi năm trên toàn cầu và khoảng 10.000 ca mới mỗi năm tại Mỹ, trong đó 40% tử vong. Không giống nhiều loại ung thư khác thường liên quan đến di truyền, ung thư cổ tử cung chủ yếu xuất phát từ nhiễm HPV, một nhóm gồm hơn 100 chủng virus khác nhau.

Hơn 30 chủng HPV lây truyền qua đường tình dục, khiến HPV trở thành bệnh lây truyền qua đường tình dục phổ biến nhất tại Mỹ. Dù phần lớn các ca nhiễm HPV tự khỏi, một số có thể kéo dài và tiến triển thành ung thư. Các nghiên cứu dịch tễ học đã chứng minh rằng gần như toàn bộ trường hợp ung thư cổ tử cung đều liên quan đến khoảng 15 chủng HPV, đặc biệt là HPV16. Từ mối liên hệ này, ông Lowy và ông Schiller bắt đầu sứ mệnh tìm cách huy động hệ miễn dịch con người chống lại loại virus này.

Trong khi đa số vaccine tại thời điểm đó sử dụng virus đã làm yếu hoặc bất hoạt, điều này không khả thi với HPV vì virus tự nhiên có chứa hai gen gây ung thư quan trọng – E6 và E7. Việc đưa bất kỳ dạng virus thật nào vào cơ thể đều có thể vô tình mang oncogene (gen sinh ung thư) vào người. Đây là rào cản tưởng chừng không thể vượt qua.

Nhưng chính trong lần thử nghiệm tìm phương án thay thế virus tự nhiên, họ phát hiện điều bất ngờ: protein L1 của HPV có khả năng tự sắp xếp thành các hạt giống virus nhưng không gây nhiễm – gọi là virus-like particles (VLP). Các VLP này mô phỏng cấu trúc bề mặt của virus thật đến mức hệ miễn dịch tạo ra lượng kháng thể lớn, đủ để ngăn ngừa nhiễm HPV trong mô hình động vật. Trên người, VLP được chứng minh là an toàn và tạo đáp ứng miễn dịch mạnh.

Khám phá này đã thu hút sự quan tâm của Merck và GlaxoSmithKline (GSK). Hai hãng dược đã mua quyền khai thác công nghệ, phát triển các loại vaccine đa chủng nhằm bảo vệ chống lại HPV16, HPV18 và các chủng gây mụn cóc sinh dục. Những thử nghiệm lâm sàng cho kết quả gần như 100% bảo vệ chống lại các tổn thương tiền ung thư ở cổ tử cung do HPV16 và HPV18 – hai chủng gây ra 70% các ca ung thư cổ tử cung. Thậm chí vaccine Gardasil của Merck còn ngăn phần lớn các ca mụn cóc sinh dục nhờ bao phủ các chủng HPV khác.

Năm 2006, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Mỹ (FDA) đã phê duyệt Gardasil cho nữ giới từ 9 đến 26 tuổi. Đến năm 2009, Gardasil tiếp tục được phê duyệt cho nam giới để phòng ngừa ung thư hậu môn và mụn cóc sinh dục, trong khi Cervarix của GSK được phê duyệt cho nữ giới nhằm ngăn ngừa ung thư cổ tử cung. Tại Mỹ, tỷ lệ nhiễm HPV đã giảm 64% kể từ khi vaccine được triển khai rộng rãi. Số liệu bước đầu ở các nhóm phụ nữ trẻ tuổi cho thấy vaccine có tiềm năng gần như loại bỏ ung thư cổ tử cung trong tương lai.

Ngoài việc bảo vệ gần như toàn diện chống lại các chủng HPV gây ung thư cổ tử cung, vaccine còn mở ra triển vọng ngăn ngừa ung thư âm đạo, âm hộ, hậu môn, dương vật và các ung thư vùng đầu – cổ ở cả hai giới. Điều này đặc biệt quan trọng vì 80% các ca ung thư cổ tử cung trên thế giới diễn ra tại các nước đang phát triển, nơi xét nghiệm Pap và các chương trình sàng lọc sớm không được tiếp cận rộng rãi.

Động lực của ông Lowy và ông Schiller không chỉ nằm trong các phòng thí nghiệm mà còn hướng tới mục tiêu sức khỏe cộng đồng toàn cầu. Họ phối hợp với Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) và hỗ trợ các nhà sản xuất ở Ấn Độ sản xuất vaccine thế hệ hiện tại, bên cạnh việc thử nghiệm hai vaccine HPV thế hệ thứ hai có chi phí thấp hơn và dễ phân phối hơn – một yếu tố then chốt đối với các quốc gia thu nhập thấp.

Hai ông tiếp tục tham gia nghiên cứu nhằm mở rộng khả năng ngăn ngừa HPV và các dạng ung thư liên quan. Những đóng góp của họ được ghi nhận bằng Huân chương Công nghệ và Sáng tạo Quốc gia năm 2014 và Giải thưởng Nghiên cứu Y khoa Lâm sàng Lasker-DeBakey năm 2017 – hai trong số những vinh dự cao quý nhất trong khoa học và y học.

Hành trình kéo dài hơn hai thập kỷ của ông Lowy và ông Schiller đã mang lại lợi ích to lớn cho y học hiện đại, góp phần cứu sống hàng trăm nghìn phụ nữ mỗi năm và định hình một trong những thành tựu phòng bệnh quan trọng nhất của thế kỷ 21.

Tiến sĩ Aimée R. Kreimer

Tiến sĩ Aimée R. Kreimer là một nhà dịch tễ học ung thư nổi tiếng người Mỹ và là điều tra viên cao cấp tại Viện Ung thư Quốc gia (NCI), nơi bà giữ vai trò chủ chốt trong Chương trình Dịch tễ học Ung thư U và Di truyền học (DCEG).

Bà được công nhận là chuyên gia hàng đầu thế giới về HPV và các chiến lược phòng ngừa các bệnh ung thư do HPV gây ra. Ngoài vai trò tại NCI, bà còn là Phó Giáo sư phụ trợ trong Khoa Tai Mũi Họng, Phẫu thuật Đầu và Cổ tại Trường Y Johns Hopkins.

Sự nghiệp của Tiến sĩ Kreimer tập trung vào nghiên cứu dịch tễ học nhằm hiểu rõ hơn về nguyên nhân và phát triển các biện pháp can thiệp hiệu quả để ngăn ngừa ung thư do virus, đặc biệt chú trọng đến việc dịch chuyển các phát hiện khoa học thành các ứng dụng sức khỏe cộng đồng thiết thực ở các quốc gia có nguồn lực hạn chế.

Công trình nghiên cứu của Tiến sĩ Aimée R. Kreimer tại Viện Ung thư Quốc gia Mỹ (NCI) đã định hình lại các chiến lược phòng ngừa ung thư cổ tử cung và các bệnh ung thư liên quan đến HPV trên toàn cầu. Nghiên cứu của bà đặc biệt nổi tiếng với việc chứng minh hiệu quả và độ bền của phác đồ tiêm chủng HPV liều đơn, một phát hiện mang tính cách mạng nhằm tăng cường khả năng tiếp cận vaccine ở các quốc gia thu nhập thấp và trung bình.

Trước khi có công trình của Tiến sĩ Kreimer, vaccine HPV được cấp phép và sử dụng chủ yếu theo phác đồ hai hoặc ba liều. Phác đồ này đặt ra những thách thức lớn về hậu cần và chi phí ở nhiều khu vực trên thế giới. Trong vai trò điều tra viên chính tại Mỹ cho Thử nghiệm vaccine HPV ở Costa Rica (CVT) do NCI tài trợ, ban đầu được thiết kế là một thử nghiệm Giai đoạn III ngẫu nhiên sử dụng phác đồ ba liều, bà đã phát hiện ra một cơ hội nghiên cứu bất ngờ. Một số phụ nữ tham gia nghiên cứu chỉ nhận được một liều vaccine do các lý do ngoài ý muốn, không liên quan đến vaccine.

Phân tích dữ liệu từ nhóm đối tượng này, vào năm 2011, Tiến sĩ Kreimer và các đồng nghiệp là những người đầu tiên báo cáo trên các tạp chí khoa học rằng một liều vaccine HPV bivalent duy nhất mang lại hiệu quả bảo vệ cao tương đương với ba liều chống lại sự lây nhiễm HPV-16/18 dai dẳng trong 4 năm đầu sau tiêm chủng.

Nghiên cứu sau đó tiếp tục theo dõi những người tham gia trong thời gian dài hơn và đã chứng minh rằng sự bảo vệ này vẫn mạnh mẽ và các kháng thể vẫn ổn định hơn một thập kỷ sau khi chỉ tiêm một liều duy nhất. Mặc dù nồng độ kháng thể sau một liều thấp hơn so với phác đồ đầy đủ, chúng vẫn cao hơn đáng kể so với mức đạt được sau khi nhiễm HPV tự nhiên.

Những phát hiện này đã cung cấp cơ sở bằng chứng vững chắc, thúc đẩy Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) vào năm 2022 chính thức đưa ra khuyến nghị sử dụng phác đồ tiêm chủng HPV một liều thay thế. Đây là một thay đổi chính sách y tế toàn cầu quan trọng, có ý nghĩa to lớn trong việc mở rộng phạm vi tiếp cận vaccine, đặc biệt ở các quốc gia có nguồn lực hạn chế, nhằm đẩy nhanh tiến độ loại trừ ung thư cổ tử cung trên toàn cầu.

Nghiên cứu của Tiến sĩ Kreimer không chỉ dừng lại ở ung thư cổ tử cung. Bà cũng đã chứng minh tác dụng bảo vệ mạnh mẽ của vaccine bivalent chống lại nhiễm HPV ở hầu hết các vị trí không phải cổ tử cung mà HPV gây ung thư ở phụ nữ, bao gồm hậu môn, âm hộ và vùng miệng.

Cùng với Giáo sư Maura L. Gillison, Tiến sĩ Kreimer đã thực hiện các nghiên cứu dịch tễ học và phòng thí nghiệm quan trọng, thiết lập mối liên hệ rõ ràng giữa HPV và các bệnh ung thư vùng đầu và cổ, một mối đe dọa ung thư đang gia tăng.

Công trình của Tiến sĩ Kreimer đã trực tiếp mang lại lợi ích cho sức khỏe con người toàn cầu bằng cách làm cho vaccine HPV dễ tiếp cận hơn và tiết kiệm chi phí hơn, đặc biệt quan trọng trong nỗ lực loại trừ ung thư cổ tử cung.

Giáo sư Maura L. Gillison

Giáo sư Maura L. Gillison là một bác sĩ lâm sàng và nhà khoa học tiên phong người Mỹ, nổi tiếng toàn cầu vì công trình xác định HPV là nguyên nhân chính gây ra một loại ung thư đầu và cổ đang gia tăng nhanh chóng. Sự nghiệp của bà tại Trung tâm Ung thư MD Anderson, Đại học Texas tập trung vào việc dịch các phát hiện khoa học thành những cải tiến thực tế trong chẩn đoán, điều trị và phòng ngừa ung thư.

Giáo sư Gillison đã dành nhiều năm nghiên cứu tại Viện Y tế Quốc gia (NIH) trước khi đảm nhận các vị trí học thuật và nghiên cứu quan trọng. Hiện tại, bà là Giáo sư tại Khoa Dịch tễ học ở MD Anderson, nơi bà tiếp tục dẫn dắt các nghiên cứu tiên tiến nhằm hiểu rõ hơn về vai trò của vi sinh vật trong bệnh ung thư.

Đóng góp nổi bật nhất của Giáo sư Gillison là việc thiết lập mối liên hệ nhân quả rõ ràng giữa HPV, đặc biệt là type 16, và một phân loại ung thư vòm họng (ung thư hầu họng) cụ thể. Vào cuối những năm 1990 và đầu những năm 2000, khi hầu hết các nhà nghiên cứu ung thư đầu cổ tập trung vào các yếu tố nguy cơ truyền thống như thuốc lá và rượu, Giáo sư Gillison đã tiến hành nghiên cứu dịch tễ học lớn. Cụ thể, vào năm 2000, bà đã công bố những dữ liệu ban đầu cho thấy sự hiện diện của DNA HPV ở một tỷ lệ đáng kể các khối u ung thư vòm họng.

Những phát hiện này được củng cố thêm vào năm 2007, khi một nghiên cứu mang tính bước ngoặt do bà đứng đầu, được công bố trên Tạp chí Y học New England (NEJM), đã cung cấp bằng chứng dịch tễ học mạnh mẽ. Nghiên cứu này chứng minh rằng những người có dấu hiệu nhiễm HPV type 16 đường miệng có nguy cơ mắc ung thư vòm họng cao hơn đáng kể.

Những phát hiện này đã thay đổi hoàn toàn cách nhìn nhận về ung thư đầu và cổ, tách biệt phân loại ung thư do HPV gây ra, thường xuất hiện ở những bệnh nhân trẻ tuổi hơn, không hút thuốc hoặc uống rượu nhiều, với tiên lượng điều trị tốt hơn. Nhờ nghiên cứu của bà, sự hiện diện của HPV hiện là một yếu tố phân loại và tiên lượng tiêu chuẩn cho bệnh ung thư vòm họng, hướng dẫn các bác sĩ lâm sàng đưa ra quyết định điều trị tốt nhất. Công trình của bà đã củng cố tầm quan trọng của vắc xin HPV không chỉ để phòng ngừa ung thư cổ tử cung mà còn để phòng ngừa ung thư đầu và cổ. Bà đã hợp tác chặt chẽ với các nhà nghiên cứu khác, bao gồm Tiến sĩ Aimée R. Kreimer, để xác nhận hiệu quả của vắc xin trong việc ngăn ngừa nhiễm HPV đường miệng.

Công trình của bà là một ví dụ điển hình về cách nghiên cứu dịch tễ học tỉ mỉ có thể thay đổi hướng đi của y học lâm sàng, mang lại hy vọng về các phương pháp điều trị hiệu quả hơn và một tương lai không còn gánh nặng của các bệnh ung thư liên quan đến HPV.

Nhóm khoa học Trung Quốc chứng minh Albert Einstein sai, ngừng cuộc tranh luận kéo dài hàng thế kỷ

Bậc thầy toán học Mỹ bỏ dạy về làm cho học trò - nữ nhân tài AI 24 tuổi

Robot "khoa học viễn tưởng" của Trung Quốc mô phỏng tức thì hành động của người thật

Tổng hợp