Triển vọng của Sinh học Tế bào

Sinh học tế bào sẽ tiếp tục đóng vai trò trụ cột cho Công nghệ sinh học (CNSH). Bộ môn này nghiên cứu hoạt động của các phân tử trong tế bào, chúng chuyển động trong đó ra sao, thâm nhập và ra khỏi tế bào như thế nào; cách thức các tế bào vận động và tương tác với các tế bào khác; cách thức tế bào hiểu và phản ứng với thông tin từ môi trường; cách thức tế bào và các cấu phần của nó được tạo thành và phá huỷ ra sao?

Ta đã hiểu được một số cấu trúc tế bào và các đường hoá sinh, nhưng vẫn còn nhiều thứ nữa chưa được biết. Có vô số thông tin về các cấu phần tế bào và về tổ chức của chúng, nhưng cho dù đã trải qua hơn một thế kỷ nghiên cứu, ta vẫn chưa hiểu được chi tiết cách thức hoạt động của tế bào ở phương diện tổng thể, thậm chí đơn giản là của vi khuẩn. Việc hoàn thiện kiến thức về hoạt động của tế bào sẽ đóng vai trò quan trọng để phát triển các CNSH mới và những ứng dụng tinh tế hơn.

Những phát minh trong sinh học tế bào tiếp tục cung cấp những khả năng mới để phát triển thành CNSH, ví dụ:

• Việc hiểu được cách thức tế bào nhận biết những vi sinh vật tấn công nó sẽ đem lại các liệu pháp mới, chẳng hạn như kháng sinh;
• Việc hiểu được cách thức tế bào tạo ra số lượng nhiều hơn những tế bào cần thiết và làm thế nào để kiểm soát sẽ giúp hoàn thiện liệu pháp chống ung thư;
• Việc hiểu được nhân tố nào kiểm soát sự tăng trưởng và chuyên biệt hoá của tế bào gốc có thể đem lại những ứng dụng trị liệu quan trọng;
• Việc hiểu được cách thức điều chỉnh của gen và các đường hoá sinh sẽ giúp đem lại các kỹ thuật GM tiên tiến hơn;
• Việc hiểu được cách thức tế bào cảm nhận môi trường và cách thức sử dụng các quy trình này để tạo ra cảm biến sinh học có thể đem lại những ứng dụng trong phạm vi rộng;
• Việc hiểu được các “giàn” (Scaffold) phân tử và motor ở trong tế bào hoạt động cùng với nhau như thế nào có thể sẽ làm cơ sở cho những ứng dụng sinh học của công nghệ nano ở nửa thế kỷ tới;

Nghiên cứu sinh học tế bào là hết sức cần thiết đối với những nền kinh tế dựa vào sinh học. Ngành nông, lâm nghiệp thường vẫn chỉ coi tế bào là một “hộp đen” và quản lý nó thông qua các đầu vào và đầu ra. Nếu thiếu hiểu biết sâu sắc và thực tiễn hoạt động của tế bào thì sẽ rất khó, thậm chí là không thể, để nền nông nghiệp tạo ra được lương thực và các sản phẩm khác cần thiết ở những thập kỷ tới, khi tình trạng môi trường được dự báo là sẽ thay đổi khôn lường.

Nghiên cứu tế bào để phát minh dược phẩm
Trey Ideker, nhà công nghệ sinh học phân tử đã bắt đầu tiến hành so sánh “mạng” các mối tương tác tế bào giữa các loài khác nhau. Đây quả thực là một bước tiến nhỏ về mặt khái niệm, nhưng lại là một bước tiến lớn để ta có thể thu thập và phân tích các loại hình thông tin hoàn toàn mới đặc trưng cho các hệ thống sinh học”. – Ideker nhận định như vậy. Ông là cán bộ công tác tại Phòng thí nghiệm sinh học mạng tích hợp ở trường đại học California, San Diego.

Ideker và các nhà lãnh đạo khác thuộc bộ môn vẫn còn non trẻ này hy vọng rằng công việc của họ có thể giúp khám phá các loại dược phẩm mới, hoàn thiện các dược phẩm hiện có nhờ hiểu rõ hơn cách thức hoạt động của chúng, thậm chí còn có thể đưa lại những mô hình trên máy tính về tính độc, có khả năng thay thế những nghiên cứu hiện vẫn còn phải thực hiện trên cơ thể động vật.

NACESTI (Theo BioNet, 5/2008)