Wednesday 21 October 2020

Nobelova nagrada za hemiju 2020. godine 

Komitet za dodelu Nobelove nagrade za hemiju odlučio je da ove godine nagradu dobiju Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna, za razvoj CRISPR metode editovanja gena. 

Emmanuelle Charpentier DOU00033 Jennifer Doudna
Emmanuelle Charpentier Jennifer Doudna

 

CRISPR je sistem koji bakterijama i arheabakterijama, još primitivnijim rođakama bakterija, pomaže da se reše genetičkog materijala virusa koji ih napada. Sastoji se od jedne genetičke sekvence koja ima ponavljajući niz, i jednog proteina-enzima (recimo, Cas9, ali ima ih još) koji može isecati nukleinske kiseline te tako služi kao „molekularne makaze“. Svrha sekvence je da „navodi“ protein na određeni dio genoma koji treba izrezati.

Sam naziv CRISPR je akronim od Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Ovi delići genetičkog materijala tih primitivnih živih bića su grupisani u klastere, ponavljaju se, u pravilnim razmacima su prekinuti i predstavljaju ono što genetičari nazivaju „palindromske sekvence“, koje se mogu „čitati“ kao lingvistički palindromi, npr. Ana voli Milovana.

Međutim, naučnici će brzo otkriti da ovaj sistem koji bakterije koriste kao neku vrstu odbrambenog, imunološkog sistema protiv virusa, može biti iskorišćen i za bilo koje drugo biće. Na taj način se mogu izrezati neke sekvence genetičke informacije, pa čak i geni koji uzrokuju nasledne bolesti. Genetičari i molekularni biolozi mogu skrojiti tačne sekvence koje će „molekularne makaze“ dovesti do regije na genomu koju želimo izrezati. Upravo su to otkrile Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna.

Doudna je veliko ime u oblasti, a rođena je 1964. u Washingtonu DC. Trenutno radi na Univerzitetu Kalifornija, Berkeley. Emmanuelle Charpentier je francuska naučnica, rođena 1968. u Juvisy-sur-Orge. Trenutno radi na Institutu Max Planck u Berlinu.

Charpentier je svoje otkriće postojanja bakterijskog imunog sistema objavila 2011. Iste godine pokrenula je saradnju s Jennifer Doudna, iskusnom biohemičarkom s velikim znanjem o RNK. Zajedno su uspjele rekreirati „molekularne makaze“ bakterija u epruveti i pojednostaviti molekularne komponente ovog sistema tako da su bile lakše za upotrebu.

U eksperimentu koji je označio novu epohu molekularne biologije, reprogramirali su ove genetičke makaze. U svom prirodnom obliku „makaze“ prepoznaju genetičke sekvence iz virusa, ali Charpentier i Doudna dokazale su da se njima može upravljati tako da mogu rezati bilo koju molekulu DNK na unaprijed određenom mjestu. One su praktično postale krojačice DNK.

Treba dodati da je ovom otkriću prethodio značajan rad naučnika prije Doudne i Charpentier. Još su osamdesetih godina prošlog veka utvrđene sekvence bakterija i arheabakterija koje služe da izbace nepoželjan virusni genetički materijal iz bakterija. Međutim, Charpentier, Doudna i njihovi saradnici su 2012. radom objavljenim u respektabilnom američkom naučnom časopisu Science, demonstrirali kako je ovaj sistem programabilan i kako se može iskoristiti kao oruđe u biotehnologiji.

Otkako su Charpentier i Doudna 2012. godine otkrile „molekularne makaze“ CRISPR-Cas9, upotreba ove tehnologije je nevjerovatnom brzinom postala ogromna. CRISPR je danas omiljena alatka u mnogim laboratorijama. Ovaj je alat doprinbeo mnogim važnim otkrićima u bazičnim istraživanjima, a naučnici koji se bave biljkama uspeli su razviti useve koji podnose plesni, štetočine i sušu. U medicini su u toku klinička ispitivanja novih terapija raka, a san o mogućnosti izlečenja naslednih bolesti uskoro će se ostvariti. Već je pokazano kako se pomoću ove tehnike može lečiti distrofija. Ova tehnologija je definitivno odvela biomedicinske nauke u novu epohu i na mnogo načina može donijeti čovečanstvu veliku korist.

Nažalost, treći naučnik koji je dao doprinos razvoju tehnologije je izuzet iz nagrade. Feng Zhang, s Broad Instituta MIT i Harvarda je sa svojim timom optimizovao ovu tehniku i pola godine nakon toga timu Doudne i Charpentierove demonstrirao praktičnu vrijednost otkrića - kako se može koristiti za uređivanje gena.

Ovo je jedno od onih otkrića za koje se znalo da će uskoro biti tema Nobelovih nagrada i većina ljudi koji se razumiju u oblast očekivali su već nekoliko godina da će se ovo desiti. Ipak, nije se događalo najverovatnije zbog spora oko patenta na CRISPRizmeđu Broad Instituta MIT i Harvard te Univerziteta Kalifornija Berkeley kao i činjenice da je nekoliko ljudi zaista jednako učestvovalo u lansiranju ove tehnologije.

Tekst preuzet sa VoA: https://ba.voanews.com

Вести : : News