94

Sinh ra ở Đức, Hahn có bằng y khoa tại Munich, sau đó đến Hoa Kỳ vào năm 1982 và dành ba năm nghiên cứu sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Robert Gallo, nghiên cứu về retrovirus. Bà chuyển đến sống bên cạnh Đại học Alabama tại Birmingham, nơi bà trở thành Giáo sư Y khoa và Vi sinh vật học, đồng thời là đồng giám đốc một trung tâm nghiên cứu về AIDS, với một nhóm học viên cao học và sau tiến sĩ sáng giá làm việc dưới sự hỗ trợ của bà. (Bà ở lại Alabama từ năm 1985 đến năm 2011, khoảng thời gian diễn ra hầu hết các sự kiện được mô tả ở đây, sau đó bà gia nhập Trường Y Perelman tại Đại học Pennsylvania, ở Philadelphia.) Mục đích lớn của các dự án khác nhau của Hahn, cũng giống như Worobey hướng tới, là hiểu được lịch sử tiến hóa của HIV-1 cũng như họ hàng và tổ tiên của nó. Phân loại phù hợp nhất cho loại nghiên cứu đó là cái tên mà Worobey đã đề cập khi tôi yêu cầu anh ấy mô tả lĩnh vực của mình: phát sinh chủng loài phân tử học. Một nhà phát sinh chủng loài phân tử học xem xét kỹ lưỡng trình tự nucleotide trong ADN hoặc ARN của các cơ quan khác nhau, so sánh và đối chiếu, với mục đích tương tự như một nhà cổ sinh học xem xét kỹ lưỡng các mảnh xương hóa thạch từ những loài khủng long khổng lồ đã tuyệt chủng — để tìm hiểu hình dạng của tổ tiên chúng và câu chuyện về sự tiến hóa. Nhưng đối với Beatrice Hahn, là một bác sĩ y khoa, có thêm một mục đích khác: phát hiện cách gen của HIV-1 gây bệnh, hướng tới phát hiện phương pháp điều trị, dự phòng tốt hơn, thậm chí có thể chữa khỏi bệnh.

Một số bài báo thú vị đã ra đời từ phòng nghiên cứu của Hahn trong vòng hai thập kỷ, trong đó nhiều bài được xuất bản với một nhà nghiên cứu trẻ được đứng tên đầu tiên và tên Hahn ở vị trí cuối cùng với tư cách là cố vấn. Đó là vào năm 1999, khi Feng Gao thực hiện một nghiên cứu về di truyền của SIVcpz và mối quan hệ của nó với HIV-1. Vào thời điểm đó, chỉ có ba chủng SIVcpz được biết đến, tất cả đều xuất phát từ loài tinh tinh nuôi nhốt, báo cáo của Gao đã thêm một chủng thứ tư. Công trình này xuất hiện trên tạp chí Nature, càng nổi bật hơn bởi một bài bình luận đã gọi đây là “bằng chứng xác thực nhất cho thấy HIV-1 đến với con người từ loài tinh tinh, Pan troglodytes.” Trên thực tế, Gao và các đồng nghiệp đã làm được nhiều hơn là chỉ dẫn dấu vết HIV-1 về loài tinh tinh - phân tích của họ về các chủng virus còn liên kết được virus với một phân loài cụ thể được gọi là tinh tinh trung tâm (Pan troglodytes troglodytes), loài đã lan toả SIV để trở thành HIV-1 nhóm M. Loài tinh tinh đó chỉ sống ở tây Trung Phi, phía bắc sông Congo và phía tây Oubangui. Vì vậy, nghiên cứu Gao đã xác định thành công cả ổ bệnh và vùng lưu hành bệnh nơi AIDS đã phát sinh. Đó là một khám phá to lớn, thể hiện trong tiêu đề của bài bình luận trên tạp chí Nature: TỪ TINH TINH ĐẾN DỊCH BỆNH. Feng Gao vào thời điểm đó là một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại phòng thí nghiệm của Hahn.

Do Gao chỉ so sánh gen (như Martine Peeters đã thực hiện trước đó) trên virus xuất phát từ tinh tinh nuôi nhốt nên sự lây truyền bệnh giữa các loài tinh tinh hoang dã vẫn còn nằm trong mối nghi ngờ, ít nhất là vài năm sau đó. Sau đó vào năm 2002, Mario L. Santiago đứng đầu nhóm tác giả trong một công bố trên Science về phát hiện của họ về SIVcpz trong tự nhiên. Santiago từng là nghiên cứu sinh của Beatrice Hahn.

Khía cạnh quan trọng nhất trong công trình của Santiago, thành quả đã đem lại bằng tiến sĩ vô cùng xứng đáng cho anh, đó là trong quá trình phát hiện SIV ở một con tinh tinh hoang dã (chỉ thấy ở một con, trong số năm mươi tám con được thử nghiệm), anh ấy đã phát minh ra các phương pháp mới để phát hiện. Các phương pháp này đều «không xâm lấn», có nghĩa là một nhà nghiên cứu không cần bắt một con tinh tinh và lấy máu của nó.

Người nghiên cứu chỉ cần theo dõi con vật di chuyển trong rừng, chui vào phía dưới chúng khi chúng đi tiểu (hoặc tốt hơn là cử một trợ lý thực địa đứng dưới dòng chảy màu vàng đó), lấy mẫu vào các ống nhỏ, rồi sàng lọc các mẫu để tìm kháng thể. Hóa ra rằng nước tiểu có thể cho biết nhiều thông tin gần như máu.

“Đó là một bước đột phá,” Hahn nói với tôi, trong một buổi nói chuyện tại phòng thí nghiệm của cô ấy ở Birmingham. “Chúng tôi không chắc nó sẽ hiệu quả.” Nhưng Santiago chấp nhận rủi ro, phát triển kỹ thuật và đã thành công. Mẫu nước tiểu đầu tiên dương tính với SIV đến từ một con tinh tinh hoang dã trong cộng đồng tinh tinh nổi tiếng nhất thế giới: tại Công viên Quốc gia Gombe, ở Tanzania, địa điểm thực địa lịch sử của Jane Goodall từ năm 1960. Mẫu đó không khớp quá chặt chẽ với HIV-1 như của Feng Gao, và nó đến từ một cá thể thuộc phân loài khác, loài tinh tinh phía đông (Pan troglodytes schweinfurthii). Nhưng dù sao thì virus đó vẫn là SIVcpz.

Điểm lợi của việc lấy mẫu ở Gombe, Hahn nói với tôi, là những con tinh tinh không bỏ chạy. Chúng thực sự rất hoang dã, nhưng sau bốn thập kỷ nghiên cứu của Goodall và những người kế nhiệm của bà, chúng đã quen với sự hiện diện của con người. Phương pháp sàng lọc nước tiểu không thích hợp để sử dụng ở những nơi khác. “Bởi vì, bạn biết đấy, tinh tinh không định cư không xuất hiện đủ gần để bạn có thể bắt được nước tiểu của chúng.” Tất nhiên, bạn có thể thu thập phân của chúng trong rừng, nhưng các mẫu phân không sử dụng được trừ khi chúng được bảo quản bằng cách nào đó. Phân tươi chứa rất nhiều protease, enzym tiêu hóa, có thể phá hủy bằng chứng về sự hiện diện của virus trước khi bạn mang mẫu về phòng thí nghiệm. Đây là những hạn chế mà một nhà sinh học phân tử gặp phải khi nghiên cứu về các sinh vật hoang dã: tính sẵn có tương đối và các thông số khác của máu, phân, và nước tiểu.

Một phù thủy trẻ tuổi khác của Hahn, Brandon F. Keele, đã sớm giải quyết được vấn đề về sự phân rã của mẫu phân. Anh làm được điều đó bằng cách mày mò chế tạo được một chất ổn định dạng lỏng tên là RNAlater, một sản phẩm thương mại do một công ty ở Austin, Texas sản xuất, để bảo quản axit nucleic trong các mẫu mô. Điều thú vị về RNAlater là tên của nó mô tả sản phẩm theo đúng nghĩa đen: Công cụ cho phép bạn lấy ARN… sau khi lấy mẫu. Keele lý luận nếu nó hoạt động với ARN trong mô, có thể nó cũng hoạt động với các kháng thể trong phân. Và thực sự nó đã làm được, sau khi ông và các đồng nghiệp của mình gỡ rối được các kháng thể từ hóa chất cố định. Kỹ thuật này đã mở rộng đáng kể phạm vi sàng lọc trên những con tinh tinh hoang dã. Các trợ lý thực địa có thể thu thập hàng trăm mẫu phân, xúc từng mẫu phân vào ống có chứa RNAlater, và những mẫu đó — không cần bảo quản lạnh, vận chuyển được đến phòng thí nghiệm ở xa — làm nên bí mật của họ sau này. “Nếu chúng tôi tìm thấy các kháng thể, chúng tôi biết rằng tinh tinh đã nhiễm bệnh,” Hahn nói với tôi. «Và sau đó chúng ta có thể tìm lại những cá thể chúng ta biết là đã bị nhiễm và cố gắng lấy mẫu virus từ chúng.» Sàng lọc kháng thể là phương pháp dễ dàng và nhanh chóng. Quá trình khuếch đại PCR và các bước cần thiết khác để thăm dò các đoạn ARN của virus tốn nhiều công sức hơn. Các phương pháp mới cho phép Hahn và nhóm của bà khảo sát trước được một số lượng lớn các mẫu và sau đó chỉ cần tập trung vào một số ít mẫu được chọn. Họ có thể tách Shinola ra khỏi mẫu phân.

Và họ có thể mở rộng khảo sát thực địa của mình ngoài Gombe. Họ có thể hướng sự chú ý trở lại với tinh tinh trung tâm, loài động vật mang SIVcpz gần giống nhất với HIV-1. Cùng với Martine Peeters của Montpellier và một số đầu mối ở châu Phi, họ đã thu thập được 446 mẫu phân tinh tinh từ các khu rừng khác nhau phía nam và đông nam của Cameroon, sau đó Brandon Keele chỉ đạo việc phân tích trong phòng thí nghiệm. Thí nghiệm DNA cho thấy hầu hết các mẫu đều đến từ tinh tinh trung tâm (mặc dù vài chục mẫu có nguồn gốc từ phân loài tinh tinh khác, P. t. Vellerosus, nằm ngay phía bắc của một con sông lớn). Keele sau đó tìm kiếm bằng chứng về virus.

Kết quả từ các mẫu đem lại hai kết quả đáng ngạc nhiên.