Marguerite Vogt: Người dấn thân nghiên cứu virus bại liệt

Vào khoảng năm 1952, bại liệt là một trong những căn bệnh đáng sợ nhất ở Mỹ, 15.000 người mắc mỗi năm, và chủ yếu là trẻ em.

Làm việc từ cho đến tận đêm khuya trong phòng thí nghiệm nhỏ nằm trong một tầng hầm biệt lập tại Viện Công nghệ California, Marguerite Vogt cần mẫn xử lý các ống nghiệm và đĩa petri với hi vọng nuôi cấy một mầm bệnh nguy hiểm: virus bại liệt.

Thời điểm đó, các nhà khoa học rất cần thông tin về loại virus này, nhưng nhiều người lại do dự khi làm việc với tác nhân lây nhiễm. Martin Haas, giáo sư sinh học và ung thư học tại Đại học California, San Diego, đồng thời là người bạn và cộng sự của Marguerite Vogt trong hơn ba thập kỷ cho biết: “Mọi người đều sợ vào phòng thí nghiệm nhỏ dưới tầng hầm đó.”

Marguerite Vogt, một cộng sự nghiên cứu mới tham gia phòng thí nghiệm của Renato Dulbecco, đã nhận nhiệm vụ phát triển và phân lập virus trên một lớp tế bào thận khỉ. Phương pháp này gọi là xét nghiệm vết tan (plaque assay) để tìm các vết tan (plaque) tròn riêng biệt hình thành khi một phần tử virus giết chết các tế bào xung quanh nó.

Vogt giấu cha mẹ, hai nhà khoa học nổi tiếng ở Đức, rằng mình đang làm việc với virus, cho biết cha của bà sẽ rất tức giận nếu biết về công trình nghiên cứu virus bại liệt của mình – Haas kể lại.

Sau một năm kiên trì, Vogt đã thành công. Năm 1954, bà và Dulbecco công bố phương pháp làm sạch và đếm các phần tử virus bại liệt. Phương pháp này ngay lập tức được các nhà khoa học khác sử dụng để nghiên cứu các biến thể của virus bại liệt, trong đó nhà vi sinh vật học Albert Sabin đã sử dụng nó để xác định và phân lập các chủng virus bại liệt suy yếu và tạo ra vắc xin bại liệt dạng sử dụng trong các chiến dịch ngừa bại liệt quy mô lớn trên toàn thế giới.

Quan trọng hơn nữa, xét nghiệm vết tan virus bại liệt cho phép các nhà khoa học trên toàn thế giới phân tích virus động vật ở cấp độ tế bào riêng lẻ, ngày nay được gọi là lĩnh vực virus học phân tử. Đến nay, phương pháp tiếp cận của Vogt và Dulbecco vẫn là tiêu chuẩn vàng trong làm sạch và đếm các phần tử virus và được sử dụng trong các nghiên cứu gần đây về SARS-CoV-2, virus gây ra Covid-19 cũng như nhiều phòng thí nghiệm trên khắp thế giới.

Trong suốt sự nghiệp kéo dài 3/4 thế kỷ, bắt đầu với một công trình được xuất bản năm 14 tuổi, Vogt đã đóng góp một phần sâu rộng vào kiến thức của nhân loại về di truyền học động vật, cách virus có thể gây ung thư và vòng đời của tế bào. Cho đến năm 2007, khi bà qua đời ở tuổi 94, trong văn phòng của bà đã chất đầy gần 100 tập tài liệu lưu lại những ghi chú trong hàng chục năm làm thí nghiệm.

Vogt được biết đến với thái độ làm việc nghiêm túc, sáng tạo trong phòng thí nghiệm. Bà còn được nhận xét là người “mát tay” trong việc nuôi cấy mô - quá trình phát triển tế bào, virus và mô trong đĩa thí nghiệm. David Baltimore, nhà sinh vật học và chủ tịch danh dự của Caltech, người đã làm việc ba năm trong một phòng thí nghiệm gần phòng thí nghiệm của Dulbecco – nơi Vogt công tác - cho biết: “Là một người tỉ mỉ, bà lo lắng về từng chi tiết của quá trình nuôi cấy tế bào… Điều đó thực sự quan trọng, bởi vì nó (việc nuôi cấy tế bào) rất khó. Kinh nghiệm lâu năm và khả năng xử lý chính xác là chìa khóa để có được dữ liệu tốt”. 

Marguerite Vogt sinh năm 1913 tại Đức và được tiếp xúc với khoa học trong suốt quá trình trưởng thành. Là con gái của hai nhà khoa học tiên phong nghiên cứu não bộ, Oskar và Cécile Vogt, Marguerite và chị gái Marthe là những nhà khoa học tiềm năng ngay từ khi còn trẻ. Bài báo đầu tiên của Marguerite Vogt, xuất bản năm 1927 trình bày về sự di truyền trong vòng đời phát triển của ruồi giấm.

Một năm sau khi nhận bằng Thạc sĩ tại Đại học Friedrich Wilhelm vào năm 1936, Vogt và gia đình bị Đức Quốc xã trục xuất khỏi Berlin. Cha mẹ bà mất chức tại Viện Nghiên cứu Não bộ Kaiser Wilhelm (nay là Viện Max Planck), và Oskar bị buộc tội ủng hộ những người cộng sản, nhưng gia đình may mắn không bị bắt giữ hoặc sát hại nhờ gia đình bệnh nhân cũ của cha bà – gia đình Krupp. Với sự tài trợ của Krupps, Oskar và Cécile đã thành lập một viện nghiên cứu não bộ tư nhân ở một vùng hẻo lánh của Rừng Đen nước Đức. Ở đó, họ tiếp tục nghiên cứu và cung cấp nơi ở và việc làm cho những người khác đang chạy trốn sự đàn áp của Đức Quốc xã.

Từ viện nghiên cứu của cha mẹ tại Rừng Đen, Vogt đã xuất bản 39 bài báo chuyên ngành về cách các hormone và di truyền ảnh hưởng đến sự phát triển của ruồi giấm, công trình sau này được đánh giá là đi trước thời đại. Năm 1950, với sự giúp đỡ của các nhà khoa học người Mỹ gốc Đức Hermann Muller và Max Delbrück, Vogt di cư từ Đức sang Hoa Kỳ.

Sau một thời gian ngắn làm việc với Delbrück về di truyền vi khuẩn, Vogt đến làm việc cho Dulbecco về thử nghiệm virus bại liệt vào năm 1952. Sau thành công đó, cả hai đã nghiên cứu vai trò của virus trong bệnh ung thư. Một lần nữa, Vogt đã phát triển kỹ thuật nuôi cấy virus - lần này là virus chứa DNA nhỏ có tên là polyomavirus - và bộ đôi nghiên cứu đã có thể đếm được bao nhiêu tế bào đã bị virus này biến đổi thành tế bào ung thư. Trong các bài báo tiếp theo, nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng một số loại virus đưa vật liệu di truyền của chúng vào DNA của tế bào chủ, gây ra sự phát triển không kiểm soát của tế bào. Khám phá này đã thay đổi cách nghĩ các nhà khoa học và bác sĩ về bệnh ung thư, cho thấy ung thư là do sự thay đổi gen trong tế bào.

Năm 1963, Vogt theo Dulbecco đến Viện Salk ở La Jolla, California. Tại đây, bà đã dành nhiều thập kỷ để nghiên cứu các loại virus có thể gây ra khối u, cũng như các lĩnh vực khác khiến bà quan tâm, chẳng hạn như đồng hồ sinh học của tế bào (cellular clock).

Trong nhiều năm liên tiếp kể từ những ngày đầu nghiên cứu về virus bại liệt, Vogt làm việc không ngừng nghỉ, sáu ngày 1 tuần, 10 giờ mỗi ngày.

Bà cũng chưa bao giờ kết hôn hoặc có con. “Khoa học là "nguồn sống" của tôi” (Science is my milk), Vogt nói với New York Times vào năm 2001.

Nhưng Vogt không hề cô đơn: Bà là bạn và là người cố vấn cho nhiều nhà khoa học trẻ trong phòng thí nghiệm, bốn người trong số họ đã giành được giải Nobel. Với tư cách là một nghệ sĩ piano và cello tài năng, Vogt đã tổ chức một nhóm nhạc thính phòng gặp gỡ tại nhà riêng của bà vào mỗi sáng Chủ nhật trong hơn 40 năm, Haas nói.

Năm 1975, Dulbecco được trao giải Nobel về sinh lý học/y học cho công trình nghiên cứu cách virus khối u biến đổi tế bào, giải thưởng được chia sẻ với Baltimore và nhà virus học Howard Temin. Vogt không được công nhận, và Dulbecco cũng không nhắc đến bà trong bài phát biểu Nobel của mình.

Trong suốt cuộc đời của mình, Vogt không nhận được một giải thưởng lớn hay sự công nhận nào. Mặc dù có bằng cấp cao và hồ sơ đầy các bài báo khoa học uy tín, Vogt không trở thành giáo sư hay có được phòng thí nghiệm riêng tại Salk cho đến khi Dulbecco rời viện vào năm 1972. Lúc đó bà 59 tuổi và vô cùng thất vọng. Haas, người đã chăm sóc Vogt sau này và coi bà như mẹ cho biết: “Bà điều hành phòng thí nghiệm của ông ấy (Dulbecco) trong khi anh ấy chạy vòng quanh thế giới để thuyết giảng”.

Ở tuổi 80, Vogt vẫn thường xuyên chạy bộ tới phòng thí nghiệm vào sáng sớm. Marguerite Vogt đã xuất bản bài báo cuối cùng của mình ở tuổi 85, nói về cách các tế bào của con người chậm lại và mất khả năng tái tạo theo thời gian.