VietTechiesHIỂU CÔNG NGHỆ. MỞ GÓC NHÌN.
☰ Chuyên mục

Cơ chế giải phóng oxy: Hai nhà hóa sinh tị nạn đã thay đổi hiểu biết về hóa học máu như thế nào

06/10/2026 · VietTechies · Biên tập

Phân tử hemoglobin màu đỏ phát sáng được bao quanh bởi các bong bóng khí màu xanh ngọc trên nền chuyển màu xanh lam đậm.
Ảnh minh họa do AI tạo.

Vào năm 1939, cô thiếu nữ 14 tuổi Ruth Erica Leroi nằm trong số 10.000 trẻ em Do Thái rời Trung Âu để sang Vương quốc Anh thông qua chương trình Kindertransport. Theo Viện Lịch sử Khoa học (Science History Institute), cô sinh ra tại Paris vào năm 1925 và chuyển đến Berlin chỉ 6 ngày sau khi chào đời, trước khi phải đi tị nạn để trốn chạy sự đàn áp của phát xít Đức ở tuổi thiếu niên. Trong khi mẹ cô được một người bạn không phải người Do Thái giấu kín tại Đức, Ruth đã đến Anh, hoàn thành trung học, theo học Đại học London và tự trang trải cuộc sống bằng công việc trong một nhà máy cao su ở Anh.

Chạy trốn sự đàn áp và cuộc gặp gỡ trong thời chiến tại Anh

Chính tại nhà máy cao su đó, cô đã gặp Reinhold Benesch. Ông từng chạy trốn làn sóng bài Do Thái ở Ba Lan và đã nhận bằng cử nhân tại Đại học Leeds vào năm 1941. Sau khi Ruth hoàn thành chương trình đại học tại Đại học London vào năm 1946, hai người kết hôn ngay trong năm đó, mở ra một chặng đường gắn bó chung cả trong khoa học lẫn cuộc sống riêng kéo dài suốt bốn thập kỷ.

Hành trình xây dựng sự nghiệp song hành tại viện nghiên cứu Mỹ

Sau khi kết hôn, vợ chồng Benesch di cư sang Mỹ để học cao học tại Đại học Northwestern, nằm ngoài ngoại ô Chicago. Reinhold nhận bằng tiến sĩ vào năm 1950, còn Ruth nhận bằng tiến sĩ vào năm 1951. Trong quá trình nuôi dạy ba người con là Andrew, Susan và Nina, họ đã gây dựng một phòng thí nghiệm nghiên cứu chung, cuối cùng trở thành giáo sư tại Đại học Columbia ở thành phố New York. Sự gắn kết trong nghiên cứu của họ khăng khít đến mức Reinhold đôi khi ký tên tắt chung của hai người là "R2B2".

Giải mã cơ chế vận chuyển của hemoglobin

Tại Đại học Columbia, hai vợ chồng tập trung nghiên cứu cơ chế phân tử của máu. Giới khoa học thời đó đã biết rằng các phân tử hemoglobin vận chuyển oxy từ phổi qua dòng máu, hoạt động tương tự như những chiếc xe tải giao hàng ở cấp độ tế bào. Tuy nhiên, cách thức loại protein này nhận biết chính xác thời điểm và vị trí cần trút hàng vẫn chưa được giải thích. Vợ chồng Benesch đã chứng minh được cơ chế chính xác này: khi các tế bào tiêu thụ oxy để chuyển hóa đường, chúng tạo ra carbon dioxide như một sản phẩm phụ của quá trình chuyển hóa. Sự tích tụ carbon dioxide tại một khu vực đóng vai trò như một tín hiệu trực tiếp gửi tới phân tử hemoglobin đi qua, kích thích nó giải phóng oxy đang liên kết ngay tại nơi mô xung quanh đang cần nhất.

Nghiên cứu hồng cầu hình liềm và thập kỷ cuối đời của Ruth

Phát hiện nền tảng này về hóa học hô hấp đã dẫn dắt hai vợ chồng nhà Benesch nghiên cứu các rối loạn về máu, bao gồm bệnh hồng cầu hình liềm — một căn bệnh gây ra bởi các phân tử hemoglobin biến dạng bất thường. Khi Reinhold qua đời vào năm 1986, Ruth vẫn tiếp tục công việc tại phòng thí nghiệm một mình trong thêm một thập kỷ. Cô tập trung đánh giá các hợp chất tổng hợp có thể mô phỏng chức năng vận chuyển oxy của hemoglobin, nhằm tìm kiếm các phương pháp điều trị mới cho bệnh nhân có hemoglobin bất thường cho đến khi nghỉ hưu vào năm 1996.

Ruth Benesch qua đời tại nhà riêng ở thành phố New York vào năm 2000. Cơ chế cảm biến carbon dioxide mà cô và Reinhold khám phá ra vẫn là một trụ cột của hóa sinh hiện đại, trực tiếp làm nền tảng cho các nghiên cứu lâm sàng đang diễn ra về chất thay thế máu nhân tạo và các chiến lược điều trị cho các rối loạn thiếu oxy.

Ảnh minh họa do AI tạo, không phải ảnh tư liệu.

Nguồn: Reinhold Benesch and Ruth Erica Benesch