CRISPR-Cas9: molekularne makaze
Emmanuelle Charpentier je 2020. godine podijelila Nobelovu nagrada za hemiju s Jennifer Doudnom za svoj rad na razvoju tehnologije uređivanja gena koja je poznata pod skraćenicom CRISPR (krispr).
„Moja avantura s CRISPR-om započela 2006. je mojim interesovanjem za jedan ljudski patogen, bakteriju Streptococus pyogenes. Proučavali smo regulatorne mehanizme u kojim se ove bakterije brzo adaptiraju okolini da prežive.“, kazala je Emmanuelle Charpentier u razgovoru za Glas Amerike na Lindau susretima nobelovaca sa mladim naučnicima.
Već deceniju, CRISPR-Cas9 sastavni je dio alata svakog istraživača za manipulisanje genetičkim informacijama. Ovo su zapravo „molekularne makaze“ koje mogu isjeći genom na određenom mjestu.
„CRISPR-Cas je RNK imunološki sistem koji je evoluirao u bakterijama i funkcija mu je zaštititi te mikroorganizme od invazije pokretnih genetičkih elemenata kao što su virusi. Dekodiranje detaljnog mehanizma jednog od CRISPR-Cas sistema - CRISPR-Cas9 - s mojim timom dovelo je do razvoja transformativne tehnologije u biološkim naukama, omogućavajući brzo i efikasno ciljano uređivanje genoma, označavanje hromosoma i regulaciju gena“, objasnila je Charpentier.
Ljepota ovog sistema je njegova programabilnost i prilagodljivost jer je njega lako dizajnirati. Zato je ovaj alat postao tako popularan. Može se koristiti za poboljšanje usjeva, za genske terapije i istraživanja.
Na jednoj konferenciji 2011. Charpentier sreće američku naučnicu Jennifer Doudnu i njih dvije započinju saradnju. Radeći zajedno, pokazuju kako se ova tehnologija Cas9 može koristiti da mijenja DNK.
Ovo otkriće je temeljeno na istraživanjima DNK, enzima i bakterija niza naučnika prije Charpentier i Doudne. Komitet za odjelu Nobelove nagrade je imao težak zadatak izdvojiti naučnike koji su ponajviše zaslužni za otkriće jer su, osim Doudne i Charpentier značajne doprinose dali i Yoshizumi Ishino, Francisco Mojica i Feng Zhang. Ipak, na kraju su samo Doudna i Charpentier ovjenčane laueratom.
Potreba za regulacijom tehnologija uređivanja gena
U razgovoru, Charpentier je naglasila i potrebu za regulacijom ove tehnologije i istraživanja, naročito istraživanja ljudskih embrija koja koriste CRISPR.
„Postojala je inicijativa tri nacionalne akademije nauka - iz Sjedinjenih Država, Kine i Ujedinjenog Kraljevstva vezano za regulaciju uređivanja gena iz 2018. godine a čija je svrha bila uspostavljanje internacionanih preporuka i regulacija o etici editovanja gena i proučavanja ljudskih embrija. Moramo biti sigurni da se tehnologija neće koristiti za dizajniranje CRISPR beba kao što je to urađeno u Kini“, istakla je.
Važnost internacionalizacije u nauci
Za Charpentier je, osim toga što je jedna od rijetkih žena koje su dobile Nobelovu nagradu, karakteristično i to što je u potrazi za boljim uslovima rada primijenila niz instituta i država. Od Francuske, preko Sjedinjenih Država, Austrije, Švedske, do Njemačke, radila je u top-laboratorijama i osnivala nove istraživačke grupe.
„Različit akademski okoliš je za mene bio dobar, to je ono što mi je pomagalo u razvoju, u različitim fazama moje karijere. Vjerujem da je za naučnika važno da ima slobodu istraživanja, dobru infrastrukturu“ kazala je Charpentier.
„Možete imati laboratoriju koja nije toliko internacionalna, ali često su voditelji laboratorije bili negdje vani i donosili su pomalo drugačijih pogleda, ali danas je internacionalizacija važna“.
Za naučni rad i rezultate je potrebno dosta vremena
Ona je istakla kako naučnici osjećaju pritisak da moraju brzo objaviti rezultate istraživanja, međutim za ozbiljan naučni rad potrebne su godine i godine.
„Političari često traže da fundamentalna istraživanja budu utjecajna i odmah daju produkte, a to je pogrešno. Također, političari daju vremenske okvire za istraživanja koje je nemoguće ispuniti. Jedan grant se daje na tri ili pet godina a ot su projekti koji traju čitav život, a ne tri godine. Za tri godine vam treba minimum 3 do pet 5 osoba, a daju vam jednu i to uzrokuje frustracije.“, istakla je.
„Mislim da bi bilo dobro naglašavati kako javno finansirana istraživanja i fundamentalna istraživanja traju i po trideset godina, ljudi godinama rade na istoj temi. Ja sam morala tražiti novu okolinu, novi tip finansiranja, novo interesovanje i više vremena da bi se mogla baviti projektom. Mnogi kažu da najbolje istraživanje dolazi nakon četiri, pet godina. Jedno vrijeme se ništa ne događa, a onda sve što ste naučili iz drugih projekata koji nisu uspjeli treba vremena da sazri i to je slučaj s CRISPR i onda stvari idu brzo. Ali trebaju vam te dodatne godine i nekad su one kritične“, dodala je Emmanulle Charpentier, direktorica Instituta Max Planck za infektivnu biologiju u Berlinu, za kraj razgovora.
