Tiskane izdaje
Emmanuelle Charpentier in Jennifer A. Doudna sta razvili orodje, s katerim lahko na novo napišemo kodo življenja, so v obrazložitvi pojasnili pri Nobelovem komiteju Kraljeve švedske akademije znanosti.
»Moja želja je, da bo to pozitivno sporočilo za mlada dekleta, ki bi rada sledila poti znanosti. Naj bo to dokaz zanje, da tudi ženske v znanosti dobijo nagrade. A še bolj pomembno je, da to pomeni, da ženske v znanosti imajo močan vpliv na svojem področju,« je v izjavi poudarila Emmanuelle Charpentier.
CRISPR-Cas9 so prepoznali v bakterijskem »imunskem sistemu«, ki omogoča bakterijam učinkovito obrambo proti virusni DNK. Princip prepoznave in razreza virusne DNK so znanstveniki iz bakterij prenesli tudi v druge organizme za namen genskega inženiringa. Mogoče ga je sprogramirati tako, da na določenem mestu v genomu razreže točno določeno gensko zaporedje. Če celici hkrati ponudimo še ustrezen nadomestek za uničeno DNK, dobimo gensko spremenjeno celico po svojem okusu. Delovanje sistema CRISPR je sestavljeno iz dveh delov: majhnega dela RNK in Cas9, encima, ki deluje kot škarje za rez v DNK, in sicer na mestu, kamor ga usmeri kratka veriga RNK.
»Ogromna moč je v tem genskem orodju, ki vpliva na vse nas. Ne le da je prava revolucija za temeljno znanost, ampak so rezultat tega orodja tudi inovativne poljščine, vodilo pa bo tudi v nove zdravstvene metode,« je poudaril Claes Gustafsson, predsednik Nobelovega komiteja za kemijo.
Preberite še:
Neustavljiva privlačnost genskega šahiranja
Zastrašujoča lahkotnost prirejanja človeških genov
Komarji brez malarije iz laboratorija
Neustavljiva privlačnost genskega šahiranja
Zastrašujoča lahkotnost prirejanja človeških genov
Komarji brez malarije iz laboratorija
Odkritje je bilo nepričakovano, kot je to pogosto v znanosti. Francozinja Emmanuelle Charpentier je med raziskavami bakterije Streptococcus pyogenes, ki je precej nevarna človeku, odkrila prej neznano molekulo tracrRNA. Izkazalo se je, da je ta del imunski sistem bakterije. Odkritje je objavila leta 2011. Povezala se je z ameriško kolegico Jennifer Doudna, izkušeno biokemičarko z bogatim poznavanjem RNK. Skupaj jima je uspelo poenostaviti bakterijske genske škarje. Po njunem odkritju leta 2012 je področje dobilo zagon, ki bo v prihodnosti zagotovo prineslo še marsikaj prelomnega.
Nagrada je bila pričakovana in je vsekakor zaslužena, je za Delo komentiral prof. dr. Roman Jerala s Kemijskega inštituta.
»Obe sta bili med pričakovanimi dobitniki nagrade že vrsto let. Prispevali sta ključen preboj v razumevanju delovanja sistema CRISPR za ciljano rezanje genomske DNK. Vzrok, da nagrada za to odkritje ni bila podeljena prej, so najbrž prepiri zaradi patenta, ker je tehnologija vredna desetine milijard. Drugih kandidatov je bilo še nekaj, največkrat se je omenjalo Feng Zhanga z inštituta Broad, a na koncu so se odločili za imeni, o katerih ni dvoma. Je pa to odkritje kot večina drugih zraslo na podlagi dela številnih drugih znanstvenikov, dobitnici sta prispevali ključen vpogled v mehanizem,« je pojasnil dr. Jerala.
Na novinarsko vprašanje, ali je bil v igri za nagrado še kdo, je Claes Gustafsson odgovoril, da na to vprašanje nikoli ne odgovarjajo. »To je veliko področje, veliko je dobre znanosti, ki je bila narejena na tem področju, ampak letos smo se odločili za nagraditev znanstvenic Charpentier in Doudna,« je bil kratek.
Jerala je pojasnil, da je revolucija tehnologije CRISPR v možnosti ciljanega poseganja v dedni zapis (DNK) z veliko natančnostjo in precej bolj enostavno kot z drugimi metodami. »Niti ne gre toliko za vlogo CRISPR v bakterijah, iz katerih ta sistem izvira in ga uporabljajo za obrambo pred okužbo z bakterijskimi virusi, ampak za uporabo te tehnologije za spreminjanje genoma drugih organizmov, od industrijskih mikrobov, rastlin, živali do človeka, za zdravljenje številnih bolezni,« je razložil. Dr. Jerala se sicer v projektu ERC CCEdit ukvarja z izboljšavo metode CRISPR, eno od številnih variant te tehnologije, ki jo sicer uporabljajo tisoči laboratorijev po vsem svetu.
Tehnologija oziroma bolje rečeno njena uporaba je naletela tudi na zmajevanje z glavo in opozorila, da je treba postaviti visoke etične standarde. Spomnimo: kitajski znanstvenik He Jiankui je novembra 2018 šokiral z objavo, da je s to tehnologijo gensko spremenil človeške zarodke, da se ne morejo okužiti z virusom hiv. Tudi Jerala se strinja, da je treba določiti določene pogoje uporabe: »Tehnologija CRISPR sama ni etično sporna, sporno je le spreminjanje zarodnih celic in s tem prenašanje sprememb, konkretno popravkov mutacij, ki povzročajo bolezni, na naslednje generacije. Tehnologija to omogoča, zdaj se bomo morali le odločiti, pod kakšnimi pogoji je to dovoljeno.«
Ker gre za enega od prelomnih dosežkov na področju genske tehnologije, je bila Nobelova nagrada pričakovana zelo kmalu po odkritju leta 2012, je za Delo poudaril prof. dr. Radovan Komel, vodja Medicinskega centra za molekularno biologijo na ljubljanski medicinski fakulteti.
»Da je od tedaj preteklo osem let, je morda krivo dejstvo, da se v začetku metoda CRISPR/Cas-9 ni izkazala za popolnoma natančno, da bi jo brez zadržkov lahko uporabili v medicinski praksi, bili so tudi stranski učinki, vendar so jo z leti toliko izpopolnili, da danes v resnici lahko pomeni upanje sodobne medicine. Poleg tega so k odkritju pomembno prispevali tudi nekateri drugi raziskovalci, kot sta na primer Feng Zhang z Inštitutu Broad v Cambridgeu v Massachusettsu in Virginijus Šikšnis z Univerze Vilna v Litvi, ki je skupaj z obema Nobelovima nagrajenkama sicer leta 2018 prejel prestižno Kavlijevo nagrado, ki jo podeljuje Norveška akademija znanosti in umetnosti, pri sami Nobelovi pa je ostal prezrt.«
»Odkritje 'molekulskih škarij', s katerimi je mogoče prerezati genom DNK kjerkoli na želenem in za ta namen specifično označenem mestu, je revolucionaren dosežek, saj je na široko odprlo vrata spreminjanju sporočilnih zaporedij DNK oz. preurejanju genoma. Odkritju je namreč takoj sledilo drugo spoznanje, to je, da je v razrez mogoče natančno vložiti nov, kratek delček DNK, ki ga po želji oziroma namenu sestavimo v laboratoriju. To omogoča natančen izrez genskih napak (mutacij) in nadomeščanje napačnega/okvarjenega genskega dela s pravilnim. Če se odločimo samo za prerez, lahko s tem inaktiviramo gen, o katerem menimo, da se izraža premočno ali se v trenutnem stanju sploh ne bi smel izražati,« je razložil dr. Komel.
»Odkritje, ki odločno posega v področje genskega zdravljenja genetskih okvar/nepravilnosti (kot je na primer rak) in genetskih bolezni, je seveda z etičnega vidika lahko tudi sporno. Ne toliko pri tako imenovanem somatskem posegu, kjer zdravimo prizadete celice odraslega organizma in si pri tem želimo čim bolj prefinjene dostave 'molekulskih škarij' v čim večje število celic obolelega organa. Etični pomisleki veljajo za tako imenovano zarodno gensko zdravljenje, kjer posežemo v vse celice zgodnjega zarodka, kar pomeni, da bodo vneseno spremembo imele tudi vse celice odraslega organizma in ta se bo lahko prenesla tudi na njihove potomce. Ker je metoda CRISPR-Cas9 zelo natančna, omogoča zelo natančno in učinkovito spreminjanje genoma, kar bi v primeru uresničevanja katerihkoli želja, predvsem tistih z nemedicinskimi nameni, lahko privedlo do hudih zlorab.«
»Da je od tedaj preteklo osem let, je morda krivo dejstvo, da se v začetku metoda CRISPR/Cas-9 ni izkazala za popolnoma natančno, da bi jo brez zadržkov lahko uporabili v medicinski praksi, bili so tudi stranski učinki, vendar so jo z leti toliko izpopolnili, da danes v resnici lahko pomeni upanje sodobne medicine. Poleg tega so k odkritju pomembno prispevali tudi nekateri drugi raziskovalci, kot sta na primer Feng Zhang z Inštitutu Broad v Cambridgeu v Massachusettsu in Virginijus Šikšnis z Univerze Vilna v Litvi, ki je skupaj z obema Nobelovima nagrajenkama sicer leta 2018 prejel prestižno Kavlijevo nagrado, ki jo podeljuje Norveška akademija znanosti in umetnosti, pri sami Nobelovi pa je ostal prezrt.«
»Odkritje 'molekulskih škarij', s katerimi je mogoče prerezati genom DNK kjerkoli na želenem in za ta namen specifično označenem mestu, je revolucionaren dosežek, saj je na široko odprlo vrata spreminjanju sporočilnih zaporedij DNK oz. preurejanju genoma. Odkritju je namreč takoj sledilo drugo spoznanje, to je, da je v razrez mogoče natančno vložiti nov, kratek delček DNK, ki ga po želji oziroma namenu sestavimo v laboratoriju. To omogoča natančen izrez genskih napak (mutacij) in nadomeščanje napačnega/okvarjenega genskega dela s pravilnim. Če se odločimo samo za prerez, lahko s tem inaktiviramo gen, o katerem menimo, da se izraža premočno ali se v trenutnem stanju sploh ne bi smel izražati,« je razložil dr. Komel.
»Odkritje, ki odločno posega v področje genskega zdravljenja genetskih okvar/nepravilnosti (kot je na primer rak) in genetskih bolezni, je seveda z etičnega vidika lahko tudi sporno. Ne toliko pri tako imenovanem somatskem posegu, kjer zdravimo prizadete celice odraslega organizma in si pri tem želimo čim bolj prefinjene dostave 'molekulskih škarij' v čim večje število celic obolelega organa. Etični pomisleki veljajo za tako imenovano zarodno gensko zdravljenje, kjer posežemo v vse celice zgodnjega zarodka, kar pomeni, da bodo vneseno spremembo imele tudi vse celice odraslega organizma in ta se bo lahko prenesla tudi na njihove potomce. Ker je metoda CRISPR-Cas9 zelo natančna, omogoča zelo natančno in učinkovito spreminjanje genoma, kar bi v primeru uresničevanja katerihkoli želja, predvsem tistih z nemedicinskimi nameni, lahko privedlo do hudih zlorab.«
Lani nagrado dobile baterije
Lani so nagrado za kemijo prejeli Američan John B. Goodenough, Britanec M. Stanley Whittingham in Japonec Akira Jošino za razvoj litij-ionske baterije.
Prve letošnje dobitnike Nobelove nagrade so razglasili v ponedeljek, in sicer na področju medicine. Nagrajenci so Američana Harvey J. Alter in Charles M. Rice ter Britanec Michael Houghton za odkritje virusa hepatitisa C.
Njihovo delo je, kot so poudarili v Nobelovem komiteju, ključno v boju proti virusni bolezni. »Zahvaljujoč njihovemu odkritju so zdaj na voljo zelo občutljivi krvni testi za odkrivanje bolezni in posledično odpravo hepatitisov v številnih delih sveta, kar je močno izboljšalo sliko globalnega zdravja. Njihovo odkritje je prav tako pripomoglo k hitremu razvoju zdravil. Bolezen je zdaj mogoče zdraviti in to vzbuja upanje, da bi lahko izkoreninili hepatitis C. Da bi dosegli ta cilj, je sicer potrebno mednarodno sodelovanje pri izdelavi krvnih testov in zdravil.«
Nobelovo nagrado za fiziko pa so letos prejeli Britanec Roger Penrose, Nemec Reinhard Genzel in Američanka Andrea Ghez za odkritja o črni luknji.
»Odkritja letošnjih lavreatov so postavila temelje za nove študije kompaktnih in supermasivnih objektov. A ta eksotična telesa še vedno porajajo številna vprašanja, ki prosijo za odgovore. Ne le vprašanja o njihovi notranji strukturi, ampak tudi vprašanja, kako testirati naše teorije o gravitaciji pod tako ekstremnimi pogoji v neposredni bližini črne luknje,« je komentiral David Haviland, predsednik Nobelovega komiteja za fiziko.
V četrtek bo znan še nagrajenec za literaturo, v petek pa za mir. Kot zadnjega bodo prihodnji ponedeljek razglasili nagrajenca za ekonomijo.
