Một buổi sáng tháng 9-2019, học trò của GS.TS Lê Đình Lương, hiện đang công tác tại Trung tâm Phân tích AND và Công nghệ di truyền (CGAT) mang đến tặng Trung tâm Di sản các nhà khoa học Việt Nam những công trình, bài viết của thầy mình và chiếc máy nhân ADN đầu tiên ở Việt Nam. Nghe nhiều đến ADN, đến gene và những câu chuyện xét nghiệm huyết thống, nhưng đây là lần đầu tiên chúng tôi được mục sở thị chiếc máy được coi là “cầu nối”, công cụ hữu ích trong nghiên cứu và phục vụ đời sống Chiếc máy ấy được GS.TS Lê Đình Lương sử dụng và lưu giữ gần 30 năm kể từ khi nó được ông đưa về Việt Nam, như một minh chứng cho hoạt động khoa học, đào tạo của mình.
Trở lại thập niên 80 của thế kỷ XX, việc nghiên cứu ADN trên toàn thế giới gặp vô vàn những khó khăn. ADN được hiểu là phân tử mang thông tin di truyền, nằm trong tất cả tế bào của mỗi cá thể người, có khối lượng rất nhỏ, mắt thường không thể nhìn thấy và chỉ có thể quan sát khi đưa các phân tử ADN dưới kính hiển vi điện tử. Việc nghiên cứu về ADN ở Việt Nam phải tách chiết ra một lượng ADN đủ lớn, cần phòng thí nghiệm lớn, tốn kém hàng triệu USD và cần huy động hàng trăm nhà khoa học thuộc nhiều chuyên môn khác nhau cùng phối hợp nghiên cứu hàng năm trời mà cũng chưa chắc ra được kết quả nghiên cứu mong muốn. Giữa lúc đất nước còn nhiều khó khăn, việc nghiên cứu AND của PTS Lê Đình Lương và cộng sự dường như là điều không thể. Các nhà khoa học của trường Đại học Tổng hợp Hà Nội khi ấy tập trung các nghiên cứu trong khuôn khổ dự án hợp tác với các trường đại học của Hà Lan (gọi tắt là VH3, từ 1978-1987) liên quan đến các vấn đề di truyền học, sinh học thực nghiệm, sinh học tế bào. Trong khuôn khổ dự án, một phòng thí nghiệm sinh học hiện đại đã được xây dựng tại trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, nhưng phòng thí nghiệm sinh học phân tử (phục vụ nghiên cứu AND) không được thực hiện, một phần vì Việt Nam vẫn chịu cấm vận của Mỹ, dẫn đến các công ty cung cấp hóa chất, linh kiện phục vụ xây dựng và duy trì phòng thí nghiệm và nghiên cứu chưa thể tiến hành.
Hội nghị Di truyền học quốc tế được triệu tập 5 năm một lần dưới sự bảo trợ của Liên đoàn Di truyền học quốc tế, thu hút hàng trăm đại biểu từ 80 quốc gia và vùng lãnh thổ Ở Việt Nam, được sự bảo trợ của cơ quan UNDP tại Hà Nội, đoàn đại biểu Việt Nam trong đó có PTS Nguyễn Hữu Đống, PTS Trần Duy Quý, PGS.PTS Lê Đình Lương… đã tham dự Hội nghị Di truyền học thế giới tổ chức tại Toronto, Canada từ ngày 20 đến 27-8-1988. Các nhà di truyền học thuộc các trường đại học và cơ quan nghiên cứu khoa học đã gửi tới Hội nghị 17 bản báo cáo liên quan đến các nghiên cứu về di truyền học tại Việt Nam. Tại Hội nghị này, lần đầu tiên các nhà khoa học công bố những công trình nghiên cứu trên cơ sở phát minh của Kary Mullis năm 1985 và đã tạo ra một không khí khoa học cực kỳ sôi nổi. Phát minh này đã tạo ra bước nhảy vọt trong lịch sử phát triển của khoa học di truyền. Trên cơ sở đó, người ta đã sáng chế ra hàng loạt thiết bị nghiên cứu, những chiếc máy nhân AND đầu tiên. Từ một đoạn ADN ban đầu, có thể nhân thành 1-2 triệu bản trong vòng từ 1,5-2 giờ, tạo ra một lượng ADN cần thiết đưa vào nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Như GS Lê Đình Lương chia sẻ: “Phát minh này có tính bước ngoặt và giá trị đặc biệt với các nhà khoa học nghèo, trong đó có Việt Nam”. Từ khi có phát minh này, số lượng phòng thí nghiệm tăng vọt trên toàn thế giới. Nó đã giúp nhiều nhà khoa học và các bác sĩ có thu nhập ở mức trung bình đủ khả năng về tài chính để thực hiện các nghiên cứu ở mức phân tử cho riêng mình. Tính hiệu quả của nó còn được thể hiện, một loạt các công trình nghiên cứu được công bố. Cũng trong hội nghị này, các nhà khoa học Việt Nam có cơ hội gặp gỡ giao lưu với các nhà khoa học quốc tế và mục sở thị những thiết bị hiện đại để nghiên cứu khoa học thời điểm bấy giờ.
Trở về từ sau Hội nghị Di truyền học ấy, PGS Lê Đình Lương luôn trăn trở làm thế nào để tiệm cận với những phát minh lớn của nhân loại, có ứng dụng vô cùng thiết thực đến công việc của mình. Hội Di truyền học Việt Nam đã phối hợp cùng với các trường đại học tổ chức hội nghị chuyên đề “Định hướng nghiên cứu Di truyền học ở Việt Nam” (tháng 12-1990), trong đó nhấn mạnh đến việc cập nhật những kiến thức mới về Di truyền học để đưa vào giảng dạy ở các trường đại học và trung học, phù hợp với trình độ chung của thế giới. Hai năm sau, năm 1990, trong lần trở lại Liên Xô, PGS Lê Đình Lương được các nhà khoa học đưa tới thăm phòng thí nghiệm Di truyền đại cương Moskva. Ở đó, người ta dành không gian lớn để chứa các máy nhân ADN. Được sự giới thiệu của một nhà khoa họcLiên Xô, ông tìm đến một nhà máy sản xuất tại Moskva, “tự quyết” – vét sạch phí công tác trong chuyến đi ấy để mua chiếc máy nhân ADN với giá 200 USD – một số tiền không hề nhỏ lúc đó
Những năm đầu đổi mới, kinh tế đất nước còn nhiều khó khăn, việc đầu tư nghiên cứu về khoa học di truyền chưa được quan tâm đúng mức. Mua được chiếc máy nhân ADN đã khó, nhưng để vận hành nó là cả một bài toán nan giải. Để máy chạy, cần phải có hóa chất và vật tư cần thiết. Ở thời điểm năm 1990, mọi hóa chất, vật tư mua ở nước ngoài, gửi qua bưu điện phải khai báo hải quan, hóa chất ít đến mức người mắt thường không nhìn thấy được, khiến hải quan không cho qua vì không khai là hóa chất trong đó có ADN chuẩn. May mắn, trong hai lần đi công tác tại Đại học Quốc gia Singapore và thăm phòng thí nghiệm Sinh học phân tử của Cục Sức khỏe Mỹ, PGS Lê Đình Lương đã được giúp đỡ để mua gần 100kg hóa chất, vật tư để nghiên cứu. Số vật tư, hóa chất đó đủ để ông vừa phục vụ hoạt động giảng dạy, vừa nghiên cứu khoa học.
Khi chưa có máy, tại Viện Vệ sinh Dịch tễ và trường Đại học Tổng hợp Hà Nội, làm thủ công bằng tay với ba nồi nước ở 3 nhiệt độ khác nhau, cho ống nghiệm nhúng vào từng nhiệt độ theo giờ để ra kết quả nghiên cứu, nhưng độ chính xác không cao. Còn với phương pháp của Kary Mullic, bằng chiếc máy PCR, dựa trên nguyên lý tổng hợp AND tự nhiên trong tế bào, phương pháp này gồm các bước và hoạt động theo nguyên lý: 1- Tách sợi ADN mạch kép thành 2 sợi đơn bằng nhiệt độ cao (hơn 90 độ), để mỗi sợi đơn có thể làm khuôn để tổng hợp các sợi mới; 2- Gắn hai đoạn mồi (các đoạn ADN ngắn có chiều dài 18-30 nucleotid) vào hai sợi ADN khuôn ở nhiệt đội thích hợp (72 độ C). 3- Tổng hợp hai sợi ADN mới bắt đầu từ vị trí hai mồi trên đã gắn vào ở một nhiệt độ khác (55-60 độ). Các bước này lặp lại 20-40 lần và một đoạn ADN mới giữa hai mồi được tổng hợp. Trong những năm đầu khi đưa chiếc máy nhân ADN về Việt Nam, PGS Lê Đinh Lương đã đưa vào giảng dạy cho sinh viên năm cuối và các học viên cao học, phần thực hành để sinh viên biết, công nghệ hiện đại của thế giới trên thực tế như thế nào? Đặc biệt, nhiều thạc sĩ đã được sử dụng chiếc máy nhân ADN để giải quyết vấn đề thực hành môn di truyền học và di truyền học phân tử.
Ngoài việc đưa chiếc máy này phục vụ giảng dạy, thì việc nghiên cứu của GS Lê Đình Lương cũng được đẩy mạnh. Ông chọn cho mình hướng đi từ những vấn đề đơn giản, dễ dàng. Đầu tiên, ông chọn nghiên cứu xác định huyết thống, trong đó nghiên cứu đặc trưng cá thể của con người, tìm lời giải sự khác biệt di truyền từ đời này qua đời khác như thế nào? GS Lê Đình Lương lý giải: “Để xác định huyết thống, cần đoạn ADN dài 300-400 đơn vị, vấn đề đặt ra làm thế nào nhân lên được đoạn ấy, mà đoạn ấy chỉ chiếm 0.1 % tổng số ADN của con người, làm thế nào tách được đoạn 0.1 % ấy, phần khác biệt giữa người và người rất ít, và chiếc máy này giúp chúng ta tách được đoạn ADN đó ra, đoạn đó không ai giống ai, với 7 tỉ người trên thế giới, khả năng thực tế chỉ tìm được 2-3 người giống nhau về đoạn ấy”.
Một vấn đề khác ông chọn nghiên cứu đặc trưng cá thể ở một số sinh vật. Một loạt các công trình khoa học được công bố dựa trên nguyên lý của Kary Mullis và sự hỗ trợ của máy nhân ADN đã được GS Lê Đình Lương và các cộng sự thực hiện như: Nghiên cứu tách chiết AND từ các sinh phẩm khác nhau dùng cho phản ứng PCR (Tạp chí Di truyền học và ứng dụng, số 4,1997); Nghiên cứu Nghiên cứu phát hiện những biến đổi trong cấu trúc gen gây ung thư TP53 bằng phản ứng PCR (Tạp chí Di truyền học và ứng dụng, số 1, 1998); Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật PCR trong phân tích đa dạng sinh học (Báo cáo Hội thảo tuần lễ Khoa học- Công nghệ ASEAN, Hà Nội, tháng 10-1998); Nghiên cứu tính đặc trưng cá thể và tần số phân bố các alen của locus D1S80 bằng kĩ thuật PCR (Tạp chí Di truyền học và ứng dụng, số 1, 1999)….
