Những đóng góp của PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo và đồng nghiệp đã làm phong phú thêm kho tàng hợp chất hữu cơ tự nhiên và khẳng định vai trò quan trọng của phụ nữ trong lĩnh vực khoa học, đặc biệt trong việc phát triển các ứng dụng y sinh học.

PGS. TS. Trần Thị Phương Thảo

Từ ước mơ nhỏ đến hành trình khoa học lớn

Ngay từ thời còn đi học, trong lớp chuyên Hóa của Trường THPT chuyên Hà Nội - Amsterdam, Trần Thị Phương Thảo đã sớm bộc lộ niềm yêu thích đặc biệt với môn Hóa học. Tình yêu ấy không đến ngẫu nhiên mà được nuôi dưỡng từ trong chính gia đình nơi người cha, một giáo sư Hóa học, đã âm thầm truyền cảm hứng cho con gái bằng những câu chuyện về nghiên cứu, thí nghiệm và cả đam mê suốt đời gắn bó với khoa học.

Sự lựa chọn theo học ngành Hóa hữu cơ tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội là bước đi tiếp theo trên con đường đam mê ấy. Sau khi tốt nghiệp, cô sinh viên ngày nào đã kiên định theo đuổi sự nghiệp nghiên cứu và nhanh chóng khẳng định năng lực khi bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Trường Đại học Martin-Luther Halle-Wittenberg (Cộng hòa Liên bang Đức) năm 2006. Công trình nghiên cứu tập trung tổng hợp peptide thông qua các phản ứng đa cấu tử có xúc tác enzym, mở ra hướng mới trong lĩnh vực Hóa hữu cơ, đặc biệt là trong việc tạo ra các dẫn xuất vòng lớn có tiềm năng ứng dụng cao.

Trong giai đoạn đầu sự nghiệp, PGS,TS Trần Thị Phương Thảo tập trung vào nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên, trọng tâm là phân lập, chiết tách và xác định cấu trúc các hoạt chất có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực y dược.

Sau tấm bằng tiến sĩ, chị tiếp tục gặt hái thêm nhiều kinh nghiệm nghiên cứu khi tham gia chương trình đào tạo sau tiến sĩ tại Trường Đại học Wuppertal (Đức) với học bổng danh giá Heinrich-Hertz Stipendium. Thời gian này đã giúp PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo mở rộng đáng kể hướng nghiên cứu, đặc biệt là đối với các hợp chất thiên nhiên có hoạt tính sinh học, lĩnh vực đang được quan tâm trong cả y dược học và hóa sinh hiện đại.

PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo trong chuyến thực địa lấy mẫu cùng chuyên gia nước ngoài

PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo bắt đầu công tác tại Phòng Tổng hợp Hữu cơ, Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam từ năm 2000 trong nhiều vai trò chuyên môn khác nhau. Trong giai đoạn đầu sự nghiệp, chị tập trung vào nghiên cứu các hợp chất thiên nhiên, trọng tâm là phân lập, chiết tách và xác định cấu trúc các hoạt chất có tiềm năng ứng dụng trong lĩnh vực y dược. Những kết quả nghiên cứu này đặt nền móng cho các hướng đi chuyên sâu sau này của phòng.

Sau thời gian tu nghiệp ở nước ngoài và tích lũy kinh nghiệm nghiên cứu, chị tiếp tục đẩy mạnh các hướng liên quan đến tổng hợp và biến đổi cấu trúc hợp chất hữu cơ, đặc biệt là các dẫn xuất từ tự nhiên có hoạt tính sinh học. Từ năm 2022, với vai trò Nghiên cứu viên cao cấp, Trưởng phòng Tổng hợp Hữu cơ, chị trực tiếp định hướng các chương trình nghiên cứu, đồng thời dẫn dắt đội ngũ cán bộ trẻ phát triển các đề tài chuyên sâu trong lĩnh vực hóa học hữu cơ ứng dụng.

Hành trình tìm kiếm dược liệu tự nhiên

Trong hơn hai thập kỷ làm nghiên cứu, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo đã chủ trì và tham gia nhiều đề tài khoa học cấp Bộ và cấp Nhà nước, đồng thời công bố hơn 90 bài báo trên các tạp chí khoa học uy tín trong và ngoài nước. Trong đó, nổi bật là hướng nghiên cứu dược liệu tự nhiên phục vụ điều trị các bệnh truyền nhiễm, đặc biệt là sốt xuất huyết, căn bệnh đang ngày càng diễn biến phức tạp tại Việt Nam và khu vực Đông Nam Á.

PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo chia sẻ: "Nguồn dược liệu và các loại cây thuốc dân gian ở Việt Nam vô cùng phong phú. Rất nhiều loài đã được người dân sử dụng để điều trị các bệnh truyền nhiễm như sốt xuất huyết, sốt rét, các bệnh nhiễm khuẩn... Nhưng hoạt chất nào là thành phần có tác dụng chính, cơ chế tác động cụ thể ra sao vẫn là những vùng trống khoa học cần được nghiên cứu".

Từ trăn trở đó, chị cùng đồng nghiệp bắt tay nghiên cứu sâu về hợp chất có nguồn gốc tự nhiên, đặc biệt là từ thực vật bản địa. Nỗ lực của nhóm đã mang lại kết quả đáng ghi nhận khi phân lập và xác định được một số hợp chất có hoạt tính kháng virus Dengue, tác nhân gây bệnh sốt xuất huyết. Đây được coi là bước tiến mở ra khả năng phát triển các sản phẩm dược liệu hỗ trợ điều trị căn bệnh truyền nhiễm nguy hiểm này.

Tiếp nối thành công đó, năm 2024, chị cùng đồng nghiệp triển khai đề tài: “Điều tra, tìm kiếm một số loài thực vật ở khu vực miền Trung Việt Nam có chứa hoạt chất có khả năng ức chế/diệt virus Dengue gây bệnh sốt xuất huyết trong điều kiện nuôi cấy in vitro”. Nghiên cứu này kéo dài đến năm 2026, hướng đến mục tiêu phát hiện các hoạt chất có khả năng tiêu diệt virus Dengue từ thiên nhiên, làm cơ sở để nghiên cứu các phương pháp điều trị hiệu quả hơn.

“Chúng tôi lựa chọn các tỉnh có hệ thực vật phong phú như Thừa Thiên - Huế, Quảng Trị, Nghệ An, Hà Tĩnh, Phú Yên, Đắk Lắk... Mỗi chuyến đi thực địa là dịp khảo sát những loài cây dược liệu quý từng được dân gian dùng để trị bệnh. Đó không chỉ là hành trình khoa học mà còn là hành trình kết nối giữa tri thức bản địa và nghiên cứu hiện đại,” chị kể.

Đoàn công tác khảo sát và lấy mẫu tại Khu bảo tồn thiên nhiên Pù-Huống (Nghệ An) và Vườn Quốc gia Vũ Quang (Hà Tĩnh), tháng 6/2024

PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo cho biết thêm: "Virus Dengue có tới 4 chủng DENV-1, DENV-2, DENV-3 và DENV-4. Bệnh nhân khi nhiễm sốt xuất huyết có thể hình thành kháng thể với một chủng nhưng vẫn có thể mắc lại nếu tiếp xúc với chủng khác. Vì vậy, việc tìm ra các hợp chất có khả năng ức chế đồng thời cả 4 chủng là một thách thức".

Từ năm 2019 - 2020, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo đã chủ trì đề tài “Điều tra, tìm kiếm một số loài thực vật có khả năng kháng virus Dengue gây bệnh sốt xuất huyết ở khu vực miền Bắc”, với mục tiêu xây dựng cơ sở dữ liệu dược liệu tự nhiên phục vụ phòng chống dịch bệnh. Kết quả nghiên cứu đã xác định được 14 loài thực vật có tiềm năng, đồng thời thu thập đầy đủ thông tin về đặc điểm hình thái, phân bố và lập tiêu bản thực vật. Nhóm nghiên cứu đã phân lập được 23 hợp chất tinh khiết, thử nghiệm hoạt tính kháng virus Dengue trên 10 hợp chất, qua đó phát hiện 3 loài thực vật nổi bật có hoạt tính sinh học tiềm năng.

Cơ chế xâm nhập của virus Dengue cũng được nhóm nghiên cứu đặc biệt quan tâm. Virus Dengue thuộc nhóm virus có màng bao lipo-protein, mang RNA mang điện tích dương. Quá trình xâm nhập bắt đầu khi virus gắn kết với bề mặt tế bào chủ, sau đó được bao bọc trong một túi nội bào để vượt qua màng tế bào và tránh né hệ miễn dịch. Khi túi nội bào có điện tích âm, virus sẽ thoát ra và xâm nhập vào dịch bào, bắt đầu chu trình nhân lên. Theo PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo: Việc tìm kiếm các hợp chất có thể can thiệp ngay từ giai đoạn đầu - ngăn virus xâm nhập vào tế bào là hướng đi đầy triển vọng.

Bên cạnh thử nghiệm in vitro, nhóm nghiên cứu còn sử dụng kỹ thuật mô phỏng docking phân tử nhằm phân tích tương quan cấu trúc - hoạt tính giữa các hợp chất và đích tác động. Một phát hiện đáng chú ý là hiệu quả kháng virus không phải lúc nào cũng đến từ một hợp chất đơn lẻ mà đôi khi là kết quả của sự cộng hưởng giữa nhiều hoạt chất tự nhiên. PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo cũng cho biết: Chính sự phối hợp này có thể làm gia tăng hiệu quả sinh học nhưng đồng thời cũng đặt ra yêu cầu phải nghiên cứu sâu hơn về cơ chế tương tác phức hợp giữa các hoạt chất.

Mẫu giếng thử đánh giá hoạt tính kháng virus Dengue DENV của các hợp chất chiết tách từ thực vật.

Đằng sau những chuyến khảo sát dày đặc là niềm tin mạnh mẽ rằng thiên nhiên Việt Nam đang nắm giữ chìa khóa cho những liệu pháp điều trị an toàn và hiệu quả, không chỉ riêng với sốt xuất huyết mà còn nhiều bệnh truyền nhiễm nguy hiểm khác, trong đó có bệnh lao. Đây là căn bệnh siêu lây nhiễm với khả năng kháng thuốc cao, đang trở thành gánh nặng y tế tại nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam.

PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo nhấn mạnh: "Lao và sốt xuất huyết đều là những bệnh có diễn biến rất phức tạp. Dù đã có thuốc điều trị nhưng khả năng kháng thuốc ngày càng cao là một cảnh báo. Chúng tôi muốn tìm những hợp chất từ tự nhiên như thực vật, vi sinh vật... để từ đó mở ra các định hướng ứng dụng, từng bước tiếp cận các giải pháp điều trị mới có nguồn gốc thiên nhiên".

Trong giai đoạn 2019 - 2023, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo còn chủ nhiệm đề tài “Nghiên cứu sàng lọc chất ức chế ClpC1 có tiềm năng kháng lao từ xạ khuẩn phân lập ở Việt Nam”. Đây là hướng tiếp cận mới trong việc tìm kiếm hợp chất có hoạt tính chống lại vi khuẩn lao, đặc biệt là các chủng lao kháng đa thuốc, một vấn đề nhức nhối trong điều trị hiện nay. Nghiên cứu đã phát hiện nhiều dòng xạ khuẩn bản địa có hoạt tính kháng lao cao, đồng thời phân lập và bước đầu xác định cấu trúc của một số hợp chất tiêu biểu. Những kết quả này mở ra triển vọng phát triển các loại thuốc điều trị lao thế hệ mới có nguồn gốc từ vi sinh vật bản địa, góp phần làm phong phú thêm nguồn hoạt chất sinh học tự nhiên phục vụ y học.

Chia sẻ về nghiên cứu, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo bày tỏ: "Việt Nam là quốc gia có sự đa dạng sinh học rất cao, với nhiều loài đặc hữu và nguồn vi sinh vật phong phú chưa được khai thác hết tiềm năng. Nhóm nghiên cứu hy vọng từ các kết quả này có thể xây dựng những cơ sở khoa học để phát triển dược liệu, sản phẩm hỗ trợ điều trị mang bản sắc Việt Nam, vừa hiệu quả vừa phù hợp với điều kiện y tế cơ sở".

Hình ảnh phân lập mẫu xạ khuẩn, nguồn thiên nhiên quý để chiết tách và phân lập các hợp chất kháng lao.

 PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo là đồng tác giả của 4 bằng độc quyền sáng chế và giải pháp hữu ích, trong đó có 2 bằng độc quyền sáng chế quốc tế với tính ứng dụng cao. Một trong những thành công đầu tiên là sáng chế “Esterelongationsverfahren zum sequenzgesteuerten Aufbau alternierender Peptid-Peptoid-Polymere” được đăng ký tại Cộng hoà Liên bang Đức vào ngày 24/8/2006, đã mở ra phương pháp tổng hợp mới các peptid-peptoid trên chất mang polymer. Sáng chế này có tiềm năng ứng dụng trong y học, đặc biệt trong điều trị các bệnh lý phức tạp như ung thư, thể hiện sự sáng tạo trong ứng dụng hóa học vào công nghệ điều trị hiện đại.

Gần đây, chị cùng nhóm nghiên cứu đã đạt được bước tiến quan trọng với bằng sáng chế “Chủng xạ khuẩn Streptomyces Alboniger VH19-A121 và quy trình sản xuất hỗn hợp hoạt chất có tiềm năng kháng vi khuẩn lao” (cấp ngày 25/11/2024). Chủng xạ khuẩn được phân lập từ mẫu đất sỏi trên đỉnh núi Mây Bạc, Vườn Quốc gia Cúc Phương. Từ đây, nhóm đã phát triển quy trình nuôi cấy và chiết tách hỗn hợp hoạt chất với hoạt tính kháng lao đáng chú ý, trong đó hợp chất chartreusin thể hiện hiệu quả vượt trội so với thuốc thương phẩm rufomycin qua các thử nghiệm kiểm tra đường kính vòng kháng khuẩn.

Nhìn lại những khó khăn, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo cho hay: "Quá trình nghiên cứu gặp nhiều thách thức, đặc biệt trong việc nuôi cấy, thu sinh khối xạ khuẩn và phân lập các hợp chất với hàm lượng rất nhỏ. Tuy nhiên, với sự kiên trì và tập trung khoa học, nhóm đã thành công trong việc phát hiện chủng xạ khuẩn bản địa có tiềm năng kháng lao cao. Đáng chú ý, nhóm đã đánh giá hiệu quả các hợp chất trên protein tái tổ chức ClpC1 của vi khuẩn lao thay vì trực tiếp trên vi khuẩn, giúp giảm thiểu nguy cơ lây nhiễm và tăng tốc độ sàng lọc. Kết quả này mở ra triển vọng phát triển các thuốc kháng lao an toàn, hiệu quả từ nguồn tài nguyên thiên nhiên".

Các hợp chất có tiềm năng kháng lao từ xạ khuẩn

Ngoài nghiên cứu khoa học, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo còn là người thầy tận tụy trong công tác đào tạo thế hệ trẻ. Chị đã hướng dẫn thành công 5 nghiên cứu sinh và 6 học viên cao học. Trong công tác giảng dạy, bà luôn đề cao sự sáng tạo, tư duy phản biện và tinh thần tự học của người làm khoa học. Với phong cách gần gũi, chân thành, bà không chỉ truyền đạt kiến thức mà còn đồng hành, chia sẻ kinh nghiệm, tạo dựng niềm tin và cảm hứng nghiên cứu cho học trò. 

Hiện nay, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo và nhóm nghiên cứu tiếp tục theo đuổi các hướng nghiên cứu ứng dụng cao, tập trung vào khai thác nguồn hợp chất tự nhiên từ thực vật Việt Nam để tìm kiếm các hoạt chất có khả năng kháng virus Dengue gây bệnh sốt xuất huyết, một vấn đề y tế công cộng cấp thiết. Bên cạnh đó, nhóm cũng đang thực hiện nhiệm vụ hợp tác quốc tế theo Nghị định thư trong khuôn khổ Chương trình Nghiên cứu chung về Khoa học và Đổi mới sáng tạo Đông Á (e-ASIA JRP) do Bộ Khoa học và Công nghệ tài trợ. Dự án liên kết với các đối tác từ Liên bang Nga và Myanmar, hướng tới việc phát hiện các hợp chất kháng virus và ký sinh trùng từ nguồn thực vật bản địa của 3 quốc gia.

PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo chia sẻ: “Với nhiệm vụ này, chúng tôi hy vọng có thể học hỏi kinh nghiệm từ các đối tác, đồng thời phát huy thế mạnh của Việt Nam trong lĩnh vực hóa học các hợp chất thiên nhiên. Mục tiêu của chúng tôi là hướng tới các sản phẩm có giá trị ứng dụng trong y dược học, góp phần cải thiện sức khỏe cộng đồng không chỉ tại Việt Nam mà còn ở khu vực châu Á - Thái Bình Dương.”

Là một nhà khoa học nữ, PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo cũng đối mặt với những khó khăn không nhỏ trong việc cân bằng giữa nghiên cứu khoa học và gia đình. Những chuyến đi công tác dài ngày, những đêm muộn trong phòng thí nghiệm là thử thách thường trực. Tuy nhiên, sự cảm thông, sẻ chia từ người bạn đời, sự động viên từ gia đình, đặc biệt là bố mẹ đều là cán bộ khoa học chính là nguồn động lực bền bỉ giúp bà vững vàng trên con đường nghiên cứu. Chị bộc bạch: “Từ cha, tôi không chỉ được tiếp thu kiến thức chuyên môn mà còn được học về tư duy mạch lạc, định hướng rõ ràng và quan trọng nhất là niềm đam mê bền bỉ dành cho nghiên cứu, điều ông luôn truyền cảm hứng cho tôi bằng chính cuộc đời làm khoa học của mình”.

Những nỗ lực âm thầm nhưng bền bỉ của PGS.TS. Trần Thị Phương Thảo cùng đồng nghiệp đang góp phần tìm kiếm hướng đi mới trong phòng chống bệnh truyền nhiễm. Đây là những minh chứng sống động giúp lan tỏa niềm tin về giá trị của khoa học xuất phát từ thực tiễn và vì lợi ích cộng đồng. Tuy là nữ giới nhưng chị lại lựa chọn gắn bó với khoa học còn nhiều thử thách, bởi hơn ai hết, bà hiểu rằng đam mê chỉ thực sự có ý nghĩa khi được nuôi dưỡng bằng trách nhiệm và khát vọng đóng góp. Hành trình của chị đã làm sâu sắc thêm vị thế ngày càng quan trọng của các nhà khoa học nữ đối với sự phát triển của khoa học và công nghệ.