CRISPR Öncüleri 2020 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı

Köşemizde Crispr/Cas9 tekniğini ve bununla ilgili yapılan birçok güncel araştırmayı siz sevgili okurlarımızla paylaşamamızın tabi ki önemli bir nedeni vardı. Bundan sonrasını hep birlikte izleyip göreceğiz. Bizimle olmaya devam edin.

Jennifer Doudna ve Emmanuelle Charpentier CRISPR teknolojisinin bir "Genetik makas" olarak geliştirilmesinde öncüler 2020 Nobel Kimya Ödülü'nü kazandılar. Ödül Stockholm'deki Nobel Ödül Komitesi tarafından açıklandı.

JENNİFER DOUDNA 2020 NOBEL KİMYA ÖDÜLÜ SAHİBİ

Berkeley Kaliforniya Üniversitesi ve Howard Hughes Tıp Enstitüsü yapısal biyologlarından Doudna’nın bir gazeteci tarafından gecenin yarısında derin bir uykudan uyandırıldığı bildirildi.

Haberin çıkmasından kısa bir süre sonra şaşkına dönen Charpentier, Nobel Ödülü'nü ilk kez iki kadının paylaştığı tarihsel önemi yansıtıyordu.

Kadınların net bir yol görmesinin çok önemli olduğunu düşündüğünü belirten Charpentier "Jennifer Doudna ve kendisinin bugün bu ödülü kazanmış olmalarının genç kızlar için çok güçlü bir mesaj olabileceğini düşündüğünü" vurguladı.

EMMANUELLE CHARPENTİER 2020 NOBEL KİMYA ÖDÜLÜ SAHİBİ

CRISPR dergisinin baş editörü olan Rodolphe Barrangou, “Jennifer ve Emmanuelle'i şimdi daha da benzersiz bir şekilde eşsiz CRISPR öncüleri olarak tebrik ettiklerini” belirtti. Ayrıca sözlerine “onları ve alanı kutlamak için çok önemli bir zaman ve bu devrimci teknolojinin daha fazla kabul görmesi için halkın katılımını sağlamak için büyük bir fırsat olduğunu” vurgulayarak devam etti. Barrangou “Göreve hazırlar ve bilim savunuculuğunda da liderler, bu yüzden alanı yeni zirvelere taşıyacaklarını düşündüğüne” dikkat çekti.

BİLİM DÜNYASININ THELMA VE LOUİSE’İ

Doudna ve Charpentier, yolları kesişmeden önce çok farklı çevrelerde dönüp dolaştılar. 2011'in başlarında, Porto Riko'daki bir mikrobiyoloji konferansında ilk kez bir karşılaştılar. Doudna, oldukça başarılı bir bilimsel kariyere sahipti, iki Nobel ödüllü bilim insanının yanında eğitim almış ve 1997'de HHMI Araştırmacıları Sıralamalarına girmişti. Fransız mikrobiyolog Charpentier, CRISPR'nin temel bileşenlerinden biri hakkında kendi çığır açan makalesinden önce daha düşük bir profil sahipti. TracrRNA ile ilgili çalışması 2010 yılında Nature'da yayımlandı.

Porto Riko'da iki kadın, CRISPR bakteri bağışıklık sistemlerinden birinin kalbinde DNA kesen Nükleaz olan Cas9'un mekanizmasını incelemek için bir işbirliği oluşturmaya karar verdiler. Çalısmanın başında, Doudna’nın laboratuvarında Çek doktora, sonrası araştırma görevlisi olan Martin Jínek ve Charpentier’in grubunda Polonyalı bir yüksek lisans öğrencisi olan Krzysztof Chylinski vardı. Araştırma ekibi, CRISPR (cr) RNA ve tracrRNA'yı herhangi bir DNA dizisini hedeflemek ve ayırmak için programlanabilen "tek kılavuzlu" bir RNA'ya birleştirerek önemli bir keşif yaptı. Genom düzenleme, çinko parmak nükleazları gibi diğer moleküler sistemleri kullanan güçlü bir teknoloji olmasına rağmen, CRISPR bilim insanlarını herhangi bir organizmada genetik kodu yeniden yazabilme becerisine dönüştürdü.

Jínek, bu yılın başlarında yayımlanan bir CRISPR dergi röportajında sgRNA'nın geliştirilmesindeki temel adımları şöyle ifade etti:

“Daha sonra, [crRNA ve tracrRNA] bir dubleksin parçasıysa, muhtemelen 3′ ve 5′ uçlarının birbirinden çok uzak olmaması gerektiği fikrine vardıklarını, sonra bunları bir ilmekle birbirine dikebileceklerini düşündüklerini belirtti. RNA'nın yapısal biyolojisi alanında yapılması gereken düşünce buydu… Bu yine de bir sıçramaydı ama kendilerinin bu fikirlere sahip olmaya hazır olduklarına dikkat çekti.”

Doudna / Charpentier makalesi Haziran 2012'de Science'ta yayımlandı ve her iki kadının da ilgili yazarlar olduğu makalede belirtildi. The CRISPR dergisininin baş editörü olan mikrobiyolog Rodolphe Barrangou (Kuzey Carolina Eyalet Üniversitesi) ve Utah Üniversitesi biyokimya bölümünden Dana Carroll gibi önde gelen yorumcular, insanlarda ve diğer yüksek organizmalarda genom düzenlemesi için yaptıkları buluşların etkilerini tartışan birçok çağdaş yorum yazdılar.

Barrangou Nature Biotechnology'de "Bu programlanabilir Moleküler neşterin hassas genomik cerrahi için ZFN ve TALEN DNA makasından üstün olup olamayacağını yalnızca geleceğin göstereceğini" vurguladı. Carroll da Moleküler Terapi dergisinde bunu onaylayan ve destekleyen yorumlar yaparak “Bizi islemeye devam edin” dedi.

Broad Enstitüsü’nden Feng Zhang, Harvard Tıp Fakültesi genetikçisi George Church, insan hücrelerinde CRISPR gen düzenlemesini başarıyla gerçekleştirdiler. Bu çalışmaların her ikisi de Ocak 2013'te Science dergisinde yayımlandı. Doudna ve Jínek de dahil olmak üzere diğer birkaç grup da aynı şeyi gösterdiler.

CRISPR genom düzenlemesinin yasal icadı üzerine devam eden şiddetli patent anlaşmazlığına rağmen, Charpentier ve Doudna'nın buluşu, Japonya, Kanada, İsrail ve diğer ülkelerin "Nobel Ödülleri" de dahil olmak üzere çok sayıda prestijli bilimsel ödül kazandı. 2018'de Nanobilimde Kavli Ödülü'nü Litvanyalı biyokimyacı Virginijus Šikšnys ile paylaştılar. Fransız Le Monde gazetesi ikiliye modern Biyolojinin “Thelma ve Louise” adını verdi.

NOBEL SPEKÜLASYONU

CRISPR için Nobel Ödülü'nü kimin kazanacağına dair tahminler birkaç yıldır sürüyor. Bazıları ödülün Fizyoloji veya Tıp komitesinden gelebileceğini iddia ederken, CRISPR tabanlı Terapötikler Kliniğe daha henüz girdi. Teknolojinin önemli tıbbi etkilerini görmemiz uzun yıllar alacak. Bu durum, Spot Işığını Kimya’ya yöneltti.

Kimyada bir CRISPR için Nobel Ödülü verilmesi durumunda, Doudna ve Charpentier'in olası üç adaydan ikisini alabileceğine dair çok az şüphe vardı. Üçüncü bir alıcının kim olabileceği konusunda çok fazla spekülasyon var. İspanyol bir mikrobiyolog olan Francisco Mojica, ilk olarak CRISPR dizilerindeki "ayırıcıların" viral dizi homolojisini tanımladı. Barrangou ve Philippe Horvath, deneysel olarak CRISPR'nin anti-viral işlevini kanıtlayan bir araştırmaya öncülük ettiler.

Šikšnys aslında 2012'nin başlarında Doudna / Charpentier çalışmasına benzer bir çalışma sundu ve burada "DNA cerrahisi" terimini ortaya attı. Ancak tek kılavuzlu RNA içermeyen çalışması Cell tarafından reddedildi. PNAS'ta yayımlandığı zaman, hikaye devam etti.

Ve tabii ki CRISPR'nin memeli hücrelerinin DNA'sını düzenleyebileceğine dair ilk gösterim Rockefeller Üniversitesi mikrobiyoloğu Luciano Marraffini işbirliği ile Zhang’den George Church’ün grubundan da benzer bir çalışma aynı dönemde yayımlandı.

Church, geçen yıl CRISPR dergisi ile yaptığı röportajda “Doudna ve Charpentier’in gen düzenlemesini göstermediklerini ancak Zhang'ın çalışmasının kendilerinki ile benzer olduğuna” dikkat çekti. Kimsenin dışarıda kalmasını istemeğini... Martin Jínek'in Prashant Mali’nin ve Luhan Yang’in ve Le Cong’un hikayenin dışında bırakıldığını hissettiğini belirtti.

Doudna’nın eski öğrencisi (ve A Crack in Creation’ın ortak yazarı) Nobel seçimleriyle ilgili tartışmalar bazı çevrelerde kaynasa da, Doktor Samuel Sternberg, ödülü Twitter’da değerlendirdi.

“Nobel'ler de acı tatlı çünkü [çok] daha fazla insan ödülü alabileceğinden daha fazla hak ediyor. Michael ‘Michi’ Hauer, Martin Jínek ile çalışırken, Jennifer’ın laboratuvarında Cas9'u ilk izole eden kişiydi. Geçen yıl öldü ama bugün bu onu mutlak haberi duymak çok mutlu ederdi.”