Giải Nobel Hóa học năm 2026 được trao cho Henri Kagan và Kenso Soai, những người nghiên cứu các phản ứng hóa học có thể chọn lọc tạo ra một dạng mong muốn trong số các phân tử ảnh gương. Ngay cả khi công thức phân tử và các liên kết giống nhau, cách các nguyên tử sắp xếp trong không gian khác nhau vẫn có thể khiến tác dụng hoặc nguy cơ của phân tử trong cơ thể thay đổi. Nghiên cứu này được chú ý vì cho thấy tầm quan trọng của việc phân biệt hai dạng khi sản xuất dược phẩm và tìm hiểu dạng nào tạo ra hiệu quả mong muốn.

Bối cảnh

Một số phân tử tồn tại dưới hai dạng ảnh gương không thể chồng khít lên nhau. Những phân tử như vậy được gọi là hợp chất bất đối xứng (hợp chất có các dạng ảnh gương không thể chồng khít lên nhau). Giống như bàn tay trái và bàn tay phải là ảnh gương của nhau nhưng không thể chồng khít, phân tử cũng có thể có cùng nguyên tử và liên kết nhưng khác cách sắp xếp trong không gian.

Các đích tác động hoặc enzyme trong cơ thể có thể liên kết theo những cách khác nhau với các phân tử có hình dạng nhất định. Vì vậy, không thể cho rằng các dạng ảnh gương khác nhau của một loại thuốc sẽ hoạt động giống nhau trong cơ thể chỉ vì chúng có cùng công thức phân tử. Tổng hợp hữu cơ bất đối xứng là quá trình giúp các nhà hóa học tạo ra dạng mong muốn trong số hai dạng ảnh gương.

Năm 1986, Kagan cho thấy hiệu ứng phi tuyến: khi trộn các chất xúc tác có dạng ảnh gương khác nhau, sản phẩm được tạo thành chủ yếu ở một dạng. Năm 2003, dựa trên hiện tượng tự xúc tác, trong đó sản phẩm tạo ra từ phản ứng tiếp tục thúc đẩy sự hình thành của chính dạng đó, Soai công bố một phản ứng có thể chọn lọc tạo ra chỉ một dạng ảnh gương. Hai nghiên cứu này mở rộng các công cụ hóa học có thể tạo ra phân tử ảnh gương theo hướng mong muốn, qua đó có mối liên hệ với việc phát triển dược phẩm.

Ý nghĩa của thông tin này

Trong phát triển dược phẩm, phân biệt hình dạng phân tử không chỉ đơn thuần là phân tích cấu trúc. Một dạng có thể giúp điều trị, trong khi dạng còn lại có thể kém hiệu quả hoặc gây hại. Công nghệ tổng hợp chọn lọc một dạng có thể quan trọng trong việc thiết kế các ứng viên thuốc và xác định dạng nào đã được sử dụng trong thử nghiệm. Tuy nhiên, để kết luận một loại thuốc cụ thể an toàn và hiệu quả với con người, cần xem xét riêng các bằng chứng lâm sàng về thuốc đó.

Trường hợp thalidomide cho thấy những nguy cơ này. Theo bài viết, một đồng phân có tác dụng an thần, còn dạng kia được cho là gây ra sự phát triển sinh lý bất thường. Bài viết giải thích rằng vì hai dạng có thể chuyển đổi qua lại trong cơ thể nên việc dùng thalidomide khi mang thai là nguy hiểm dù ở dạng nào. Do đó, khả năng hóa học tách riêng và tạo ra chỉ một dạng không đồng nghĩa với việc kết luận rằng chỉ dùng dạng đó thì sẽ an toàn.

Resveratrol là một ví dụ cho thấy sự phân biệt này cũng có thể quan trọng khi diễn giải kết quả thử nghiệm lâm sàng. Nhóm nghiên cứu của tác giả đã nghiên cứu resveratrol, một hợp chất có trong nho đỏ và đậu phộng. Theo bài viết, một lý do khiến kết quả các thử nghiệm lâm sàng về resveratrol trong điều trị bệnh Alzheimer trái ngược nhau có thể là do đã sử dụng những dạng khác nhau. Trong thí nghiệm trên tế bào thần kinh chuột, dạng cis làm tăng mức TyrRS, trong khi dạng trans ở nồng độ cao làm cạn kiệt TyrRS và gây tổn thương thần kinh.

Chẳng hạn, độc giả so sánh kết quả các thử nghiệm liên quan đến bệnh Alzheimer cần xem không chỉ kết quả tốt hay xấu mà còn cần kiểm tra dạng resveratrol nào đã được sử dụng. Tuy nhiên, không thể khẳng định rằng con người sẽ có phản ứng tương tự chỉ dựa trên kết quả thí nghiệm tế bào được nêu trong bài viết. Bài viết gốc cũng không nói cụ thể các dạng khác nhau đã được sử dụng như thế nào trong từng thử nghiệm lâm sàng.

Những điều đã được xác nhận và những điều chưa thể biết

Những điều đã được xác nhận

  • Giải Nobel Hóa học năm 2026 được trao cho Henri Kagan và Kenso Soai vì nghiên cứu về việc chọn lọc tạo ra các phân tử ảnh gương.
  • Một số hợp chất có thể gây ra những tác động khác nhau trong cơ thể tùy theo cấu trúc không gian, dù có cùng công thức phân tử.
  • Bài viết giải thích rằng hai dạng thalidomide có thể chuyển đổi qua lại trong cơ thể, nên dạng nào cũng nguy hiểm khi dùng trong thai kỳ.
  • Trong thí nghiệm trên tế bào thần kinh chuột, resveratrol dạng cis làm tăng mức TyrRS, còn dạng trans ở nồng độ cao làm cạn kiệt TyrRS và gây tổn thương thần kinh.
  • Nhóm nghiên cứu cho biết họ cũng quan sát thấy mức TyrRS bị cạn kiệt trong não của bệnh nhân Alzheimer có nồng độ tyrosine tăng cao.

Những điều chưa thể biết

  • Chỉ dựa trên bài viết được cung cấp thì chưa thể biết liệu hiệu quả khác nhau của resveratrol dạng cis và dạng trans ở người mắc bệnh Alzheimer đã được xác nhận trong lâm sàng hay chưa.
  • Chưa xác định được từng dạng đã được sử dụng như thế nào trong mỗi thử nghiệm lâm sàng và sự khác biệt đó ảnh hưởng đến kết quả ra sao.
  • Chỉ dựa trên bài viết thì không thể kết luận việc TyrRS bị cạn kiệt được quan sát trong não bệnh nhân là nguyên nhân gây bệnh Alzheimer hay là hiện tượng xuất hiện cùng với quá trình bệnh.

Những điều độc giả cần kiểm tra

  • Khi so sánh kết quả nghiên cứu về thuốc hoặc hợp chất liên quan đến sức khỏe, độc giả có thể kiểm tra xem dạng phân tử và nồng độ được sử dụng trong thử nghiệm có được nêu rõ hay không.
  • Cần phân biệt và diễn giải riêng kết quả từ thí nghiệm tế bào hoặc trên chuột với kết quả thử nghiệm lâm sàng trên người.
  • Cần lưu ý cảnh báo rằng dùng thalidomide khi mang thai là nguy hiểm ở bất kỳ dạng nào. Không nên quyết định có dùng một loại thuốc cụ thể hay không chỉ dựa vào nguyên lý hóa học trong bài viết; cần kiểm tra hướng dẫn sử dụng thuốc đó và trao đổi với nhân viên y tế.

Tài liệu tham khảo