Przejdź do głównej zawartości

Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna - Nobel za genetyczne nożyczki

O co tyle szumu! O nożyczki? 
Primo, osoby pracujące naukowo mam do was komunikat - UWAGA - dlaczego dajecie takie dziwne nazwy swoim odkryciom? CRISPR-Cas9 serio? Gdyby nie Nagroda Nobla, to miałabym więcej do powiedzenia, ale nigdy nie wiadomo z czego przyjdzie mi korzystać. 
Laureatki Nagrody Nobla z chemii z 2020 roku - Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna, źródło: https://www.nature.com/

W 2020 roku Nagrodą Nobla z chemii zostały nagrodzone Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna za "za opracowanie metody edycji genomu". 
  • Primo, to pierwszy raz kiedy nagrodę zdobył tandem kobiet. 
  • Secundo, CRISPR-Cas9 jest tak rewolucyjnym narzędziem, że zmienił dosłownie wszystko. 
Może kiedyś w obliczu choroby pójdę na zabieg wycięcia "złych" genów? To już nie takie sci-fi. Zresztą możecie posłuchać sami, zanim cokolwiek przeczytacie.

W skrócie chodzi o metodę umożliwiającą zmianę DNA wszelkich organizmów z niezwykle wysoką precyzją i w efekcie kod genetyczny zmienia się w ciągu kilku tygodni (na razie badania były na bakteriach, roślinach, zwierzętach i w 2018 na zarodkach ludzkich, co wywołało powszechne oburzenie. Urodziły się tam bliźniaki lub trojaczki jak podają różnie źródła i badania te były w Chinach, dlaczego mnie to nie dziwi... ale żeby nie było tak kolorowo, tego naukowca wsadzili do więzienia za nieprzestrzeganie etyki). 

Po co nam to? 

Dobrzy ludzie powiedzą, że to pomoże nam przy nowych terapii przeciwnowotworowych i może spełnić marzenie o leczeniu chorób dziedzicznych. Jest to także wykorzystywane przy tworzeniu sławnych roślin GMO (organizm zmodyfikowany genetycznie), np. mamy rośliny odporne na pleśń, szkodniki czy suszę. Do tego możemy stworzyć komary nieprzenoszących malarię.
A źli ludzie liczący pieniądze powiedzą, że to może być świetny biznes. Masz HIV, a nie chcesz mieć lub żeby twoje dziecko nie miało? Płać. Chcesz mieć wysokiego synka o niebieskich oczach, mądrego ale nie aż tak by zostawił mamusię i tatusia? Płać. I tak w nieskończoność, jest popyt jest podaż. Dlatego w swoim wykładzie Jennifer Doudna nie kryła, że widzi do czego to narzędzie może być wykorzystane i jednocześnie prowadzi działania mające na celu dyskusję o podłożu etycznym i ewentualne blokowanie niecnych zamiarów.

Ups... wyszło!

Nie wiem, czy naukowcy trollują nas, czy naprawdę tak jest, że najważniejsze odkrycia są niespodziewane. Tutaj można wspomnieć o jednym z największych przypadków, gdzie jak legenda głosi z pozostawionego jedzenia w laboratorium zaczęły wyrastać drobnoustroje i tak Alexander Fleming w 1928 wpadł na trop penicyliny. A nas mamy gonią do sprzątania! 
Emmanuelle Charpentier badała bakterie Streptococcus pyogenes, czyli paciorkowca typu A (wywołuje różne choroby układu oddechowego). Przy swoich badaniach odkryła nieznaną wcześniej cząsteczkę tracrRNA, która z kolei okazała się częścią systemu odpornego bakterii CRISPR-Cas rozbrajającego wirusy atakujące bakterię poprzez rozczepianie jej DNA. Przypadek? Można tak powiedzieć, ale gdyby nie doświadczenie i mądrość Emmanuelle Charpentier nic by nie było (no dobra i Fleminga też).
Wyjaśnijmy te skróty. CRISPR (ang. Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) to po ludzku opis mikrobiologicznego systemu odpornościowego bakterii pozwalającego im wyciągnąć odpowiednią broń, jak atakują je wirusy (w ogóle nie wiem jak wam, ale mi nie przyszło do głowy, że choroby mogą być atakowane przez inne choroby). Czyli atakuje wirus i bakteria zaatakowana rozpoznaje precyzyjne sekwencje genetyczne najeźcy. Dzieje się to błyskawicznie i jeśli rozpozna, kto ją atakuje to wyciąga broń, czyli specjalnie przetworzone enzymy (białka) o nazwie Cas. Nasze panie opracowały metodę z uwzględnieniem jednego z nich, Cas9. Dind, ding! CRISPR-Cas9! 
Schemat działania metody CRISPR-Cas9, źródło: https://www.researchgate.net/

Przed CRISPR-Cas9 istniało wiele metod edycji genomu, ale korzystanie z nich było czasochłonne, kłopotliwe i kosztowne. CRISPR-Cas9 nie tylko działa z niezwykłą łatwością i szybkością, ale jest też pierwszym edytorem, który pozwala badaczom na zmianę kilku genów w jednym eksperymencie. 
W 2011 Emmanuelle opublikowała swoje badania i nawiązała współpracę z Jennifer Doudna, która z kolei była ekspertką od RNA. Ich współpraca doprowadziła do odtworzenia w laboratorium naturalnego mechanizmu  zachodzącego w bakterii w przypadku ataku wirusa, a potem uprościły metodę tak by można było ją wykorzystać w innych organizmach. 
Od samego początku panie i ich badania były bardzo ściśle obserwowane, już kilka lat po odkryciu zaczęto szeptać w kuluarach, że będzie Nobel. Powodem było przyjęcie metody jako bazowej we wszystkich laboratoriach na świecie, obecnie mówi się, że nie ma takiego laboratorium gdzie z tej metody nie korzystają. Można powiedzieć, że rozpoczęła się "gorączka złota".
Oczywiście jednocześnie pojawiły się głosy, że to wyróżnienie powinno przypaść osobom, które także pracowały nad rozwojem CRISPR, np. Francisco Mojica z Uniwersytetu Alicante w Hiszpanii, Ruud Jansen z Uniwersytetu w Utrechcie, Virginijus Šikšnys z Uniwersytetu Wileńskiego, Dana Carroll z University of Utah w Salt Lake City, Feng Zhang z Broad Institute of MIT and Harvard w Cambridge, Massachusetts, George Church z Harvard Medical School w Bostonie, Massachusetts.
Wiadomo, każdy dokładał swoją cegiełkę by ktoś mógł odkryć to, co najważniejsze. Wszystko było, ale to te dwie kobiety ułożyły z puzzli obraz. 
To wspaniałe dla szczególnie młodszych kobiet, które mogą zobaczyć, że praca kobiet może być uznana, tak samo jak mężczyzn. Myślę, że dla wielu kobiet istnieje poczucie, że bez względu na to, co robią, ich praca nigdy nie zostanie uznana tak, jak mogłaby być uznana, gdyby były mężczyznami. I oczywiście chciałabym, aby to się zmieniło, i myślę, że jest to krok we właściwym kierunku - powiedziała Doudna.

Poznajmy się

Emmanuelle Marie Charpentier (ur. 1968) jest francuską panią profesor i badaczką w dziedzinie mikrobiologii, genetyki i biochemii. Obecnie jest dyrektorem w Max Planck Institute for Infection Biology w Berlinie. Pracowała w różnych ośrodkach badawczych w Europie i Stanach Zjednoczonych, lista jest naprawdę długa i imponująca. Tak samo jak lista nagród, które otrzymała przed Noblem.
Jennifer Anne Doudna (ur. 1964)  jest amerykańską biochemiczką i obecnie pracuje jako pani profesor na Wydziale Chemii i Wydziale Biologii Molekularnej i Komórkowej Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz kieruje Innovative Genomics Institute. Podobnie jak Emmanuelle była wielokrotnie wyróżniania za osiągnięcia naukowe (np. odkryła jaką strategię wykorzystują wirusy przy zapaleniu wątroby typu C, co może doprowadzić do stworzenia leku) przed Noblem. Obecnie w ramach swojej pracy kieruje testami nad COVID-19. Ma męża i wspólnie z nim syna.

W 2015 roku magazyn "Time" uznał Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudnę za jedną ze 100 najbardziej wpływowych osób na świecie.

Źródła:
Labels: