06/10/2026 · VietTechies · Biên tập
Năm 1950, nhà vật lý hạt nhân Rosalyn Yalow và bác sĩ y khoa Solomon Berson bắt đầu hợp tác nghiên cứu tại một phòng kho chứa đồ được cải tạo lại ở Bệnh viện Veterans Administration khu Bronx. Yalow từng nhập học Đại học Illinois vào tháng 9 năm 1941 với tư cách là nữ nghiên cứu sinh cao học đầu tiên của khoa vật lý kể từ năm 1917. Sau khi nhận bằng tiến sĩ, lời giới thiệu từ Gioacchino Failla, một nhà vật lý y khoa tại Đại học Columbia, đã giúp bà được bổ nhiệm làm nghiên cứu viên tại bệnh viện ở Bronx vào năm 1947. Khi Berson gia nhập cùng bà ba năm sau đó, hai nhà khoa học đã thiết lập mối quan hệ hợp tác kéo dài 22 năm, tập trung vào việc đo lường các chất sinh học cực nhỏ bằng đồng vị phóng xạ.
Cuộc kết hợp hy hữu tại bệnh viện ở Bronx
Vì vật lý y khoa là một chuyên ngành mới nổi trong thời kỳ hậu chiến, cơ sở vật chất ban đầu tại bệnh viện còn rất sơ khai. Làm việc trong không gian phòng kho cải tạo, Yalow thường xuyên tự tay chế tạo thiết bị phòng thí nghiệm để lắp ráp các máy đếm và thiết bị phát hiện bức xạ hoạt động được. Cùng nhau, Yalow và Berson quyết tâm giải quyết một thách thức sinh học nan giải: theo dõi chính xác cách các hormone lưu thông và chuyển hóa bên trong cơ thể người.
Theo dõi quá trình chuyển hóa đường bằng Iodine-125
Để nghiên cứu bệnh tiểu đường, các nhà nghiên cứu tập trung vào insulin, hormone tuyến tụy thiết yếu chịu trách nhiệm điều hòa quá trình chuyển hóa đường. Họ gắn thẻ các phân tử insulin bằng cách gắn đồng vị phóng xạ iodine-125 vào chúng, tạo ra một chất đánh dấu có thể theo dõi được. Bằng cách phát hiện bức xạ phát ra từ các thẻ iodine-125, Yalow và Berson có thể theo dõi đường đi chính xác và tốc độ phân hủy của các phân tử insulin được tiêm trong các mẫu máu và nước tiểu.
Các nghiên cứu về chuyển hóa của họ đã đem lại một phát hiện bất ngờ liên quan đến phản ứng miễn dịch. Những bệnh nhân tiểu đường thường xuyên tiêm insulin có nguồn gốc từ bò đã giữ lại các phân tử insulin đánh dấu trong tuần hoàn lâu hơn nhiều so với những người không mắc tiểu đường. Yalow và Berson xác định rằng việc điều trị bằng insulin từ bò trong thời gian dài đã khiến bệnh nhân phát triển các kháng thể liên kết với các phân tử insulin ngoại nhập, làm chậm quá trình chuyển hóa của chúng. Phát hiện này chứng minh rằng các phản ứng miễn dịch làm phức tạp những liệu pháp hormone có nguồn gốc từ động vật, qua đó cho thấy nhu cầu lâm sàng rõ ràng đối với loại insulin đồng nhất hoàn toàn với con người.
Cơ chế của phương pháp xét nghiệm miễn dịch phóng xạ
Tận dụng những hiểu biết sâu sắc về sự liên kết của kháng thể, Yalow và Berson đã phát triển phương pháp xét nghiệm miễn dịch phóng xạ (RIA) để đo lường lượng vết của các chất sinh học mà trước đây không thể định lượng được. Quy trình này hoạt động dựa trên cơ chế cạnh tranh chiếm chỗ. Đầu tiên, các nhà nghiên cứu trộn một lượng đã biết của hormone mục tiêu được gắn đồng vị phóng xạ với một nồng độ cố định của kháng thể đặc hiệu tương ứng, tạo thành các phức hợp hormone-kháng thể được đánh dấu.
Tiếp theo, hỗn hợp này được đưa vào mẫu máu của bệnh nhân có chứa một lượng chưa biết hormone tự nhiên, không mang phóng xạ. Vì các kháng thể liên kết không phân biệt với cả hai dạng hormone, các hormone tự nhiên dồi dào sẽ cạnh tranh để chiếm lấy các vị trí kháng thể có hạn, làm dịch chuyển một số lượng hormone phóng xạ được gắn thẻ tương ứng theo tỷ lệ. Sau đó, các nhà nghiên cứu tách riêng các phức hợp đã liên kết với kháng thể và đo lượng phóng xạ còn lại của chúng. Bằng cách tính toán mức tín hiệu phóng xạ bị thay thế bởi hormone tự nhiên, các bác sĩ lâm sàng có thể xác định chính xác nồng độ hormone tự nhiên hiện diện trong mẫu xét nghiệm.
Di sản được xây dựng trên sự chính xác về định lượng
Berson qua đời vào năm 1972. Sau khi ông mất, Yalow đã đổi tên phòng thí nghiệm của họ tại Bệnh viện VA ở Bronx để tưởng nhớ ông, nhằm đảm bảo những đóng góp của ông luôn gắn liền với các công trình khoa học tiếp theo của họ. Năm 1977, Yalow được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học cho việc phát triển phương pháp xét nghiệm miễn dịch phóng xạ.
Nguyên lý liên kết cạnh tranh của xét nghiệm miễn dịch phóng xạ đã đặt nền móng cho các quy trình chẩn đoán hiện đại, cho phép các bác sĩ phát hiện vi nồng độ của các dấu ấn sinh học trên khắp hệ thống y tế toàn cầu. Bằng cách cung cấp một phương pháp để định lượng vi nồng độ hormone, protein và các loại thuốc điều trị trong huyết thanh, khuôn khổ phân tích được sáng tạo từ phòng thí nghiệm kho chứa đồ ở Bronx đã đặt nền móng cấu trúc cho nội tiết học lâm sàng hiện đại và xét nghiệm máu tự động.
Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.