Nobelova cena za chemii udělena za vyvinutí metody pro úpravu genomu
Vědavýzkum.cz/Nobel Media/Niklas Elmehed: Nobelova cena za chemii udělena za vyvinutí metody pro úpravu genomu
Emmanuelle Charpentier je francouzská mikrobioložka, genetička a biochemička, která je od roku 2015 ředitelkou Max Planck Institute for Infection Biology v Berlíně. Druhá vědkyně, která s ní sdílí Nobelovu cenu za chemii, je Jennifer A. Doudna. Tato americká biochemička momentálně působí na Kalifornské univerzitě v Berkeley.
Inspirace u bakterií
Systém CRISPR/Cas9 představuje univerzální možnost, jak měnit DNA rostlin, zvířat či mikroorganismů s velmi vysokou přesností. Od roku 2012, kdy byl objev zveřejněn, dostala vědecká komunita rychlou, levnou a hojně užívanou metodu editace genomu. CRISPR/Cas9 lze použít in vitro ale i in vivo.
Technologie CRISPR/Cas9 byla převzata z přirozených regulačních mechanismů bakterií. Emmanuelle Charpentier objevila v bakterii Streptococcus pyogenes dříve neznámou molekulu tracrRNA. Ukázalo se, že tracrRNA je součást pradávného imunitního systému bakterií CRISPR/Cas, který bojuje proti napadení viry. Aby mohly bakterie rozpoznat virus při příštím útoku, uchovávají si některé fragmenty virové DNA ve specializovaných úsecích – CRISPR – Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats. Bakterie používají krátkou sekvenci RNA k rozpoznání virové nukleové kyseliny v kombinaci s enzymem Cas. Mohou tak čelit viru, pokud zaútočí znovu.
Nástroj na přepsání kódu života
Charpentierová začala v roce 2011 spolupracovat s vědkyní Jennifer Doudna. Společně se jim podařilo vytvořit „genetické molekulární nůžky“, které byly jednodušší pro použití a udržely si přesnou schopnost rozštěpit DNA v místě, které bylo určené.
Komise Nobelovy ceny za chemii zavolala v přímém přenosu Emmanuelle Charpentier, aby mohla zodpovědět otázky novinářů. V komentáři k jejímu vítězství uvedla, že když se dozvěděla o tom, že získala Nobelovu cenu za chemii, cítila spoustu emocí. „Když se to stane, tak jste velmi překvapení a myslíte si, že to ani není pravda. Ale je to zcela zřejmá skutečnost,“ dodala. Na otázku, zda může mít CRISPR/Cas9 přímý vliv na boj s COVID-19 Charpentier odpověděla: „Metoda může pomoci při vývoji vakcíny, ale ne sama o sobě, pouze nepřímo jako nástroj pro identifikaci nebo detekci.“
Charpentier a Doudna jsou první dvě ženy, které sdílejí Nobelovu cenu za chemii.
Pozitivní poselství pro mladé dívky, které chtějí dělat vědu
„Přeji si, abychom šířily pozitivní poselství zvláště pro mladé dívky, které se chtějí vydat na vědeckou dráhu. Ráda bych ukázala, že ženy ve vědě mohou mít také dopad na výzkum, který provádějí,“ řekla Charpentier. Po oznámení ceny následoval rozhovor s předsedou Nobelovy komise pro chemii, Claesem Gustafssonem. Podle něj cenu získaly velmi precizní a kompetentní vědkyně, které něco zkoumaly a udělaly přelomový objev. Charpentier tvrdí, že štěstí přeje připraveným. „Musely mít spoustu znalostí. Musely být připraveny zkoumat. Musely dělat dobře to, co dělaly a najednou to měly. Našly něco úžasného,“ dodal Gustaffsson.
„Tato metoda je použitelná v základním výzkumu a také vývoji nových odolnějších rostlin. CRISPR/Cas9 lze také využít v prevenci a léčbě lidských dědičných nemocí. V současné chvíli existují klinické testy pro léčbu rakoviny. Velmi slibně se jeví léčba onemocnění srpkovité anemie, což je porucha, která postihuje miliony lidí po celém světě,“ míní Gustafsson.
CRISPR/Cas9 otevírá etické otázky
Gustafsson upozornil, že CRISPR/Cas9 je velmi účinný nástroj a potřebuje striktní pravidla, aby nedocházelo ke zneužití. Tato technika by totiž mohla být zneužita k editaci genomu a k selekci určitého typu populace. O etických stránkách svojí metody často hovoří i samy vědkyně, například Doudnaová na to upozorňuje v rámci přednášky pro TED Talks.
