‘กรรไกรโมเลกุล’ ได้รับการพัฒนาเมื่อแปดปีที่แล้ว
การเปลี่ยนกลไกการป้องกันแบคทีเรียให้เป็นหนึ่งในเครื่องมือ เว็บสล็อตแตกง่าย ที่ทรงพลังที่สุดในพันธุศาสตร์ทำให้ Jennifer Doudna และ Emmanuelle Charpentier ได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี
Pernilla Wittung-Stafshede สมาชิกของคณะกรรมการโนเบลสาขาเคมีกล่าวในการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 7 ต.ค. ที่กรุงสตอกโฮล์มโดยสถาบัน Royal Swedish Academy รางวัลสำหรับกรรไกรตัดแต่งพันธุกรรมเหล่านี้ เรียกว่า CRISPR/Cas 9 เป็นรางวัลที่วิเศษมาก ของคณะวิทย์ฯ ประกาศผลรางวัล “ความสามารถในการตัด DNA ในที่ที่คุณต้องการได้ปฏิวัติวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต ตอนนี้เราสามารถแก้ไขจีโนมได้อย่างง่ายดายตามต้องการ — สิ่งที่ก่อนหน้านี้ยากหรือเป็นไปไม่ได้”
“กรรไกรตัดแต่งพันธุกรรมถูกค้นพบเมื่อ 8 ปีที่แล้ว แต่มีประโยชน์ต่อมนุษยชาติอย่างมากแล้ว” เธอกล่าว “จินตนาการเท่านั้นที่จะกำหนดขอบเขตของสิ่งที่เครื่องมือเคมีนี้ … สามารถใช้ได้ในอนาคต บางทีความฝันในการรักษาโรคทางพันธุกรรมอาจเป็นจริงก็ได้” ภายหลังเธอได้แก้ไขข้อความเพื่อกล่าวว่าจริยธรรมและกฎหมายเป็นสิ่งสำคัญในการพิจารณาว่าเครื่องมือนี้ทำอะไรได้บ้างและควรทำเช่นไร เนื่องจากการตัดต่อยีนของมนุษย์เป็นเรื่องที่ถกเถียงกันอย่างมาก
มีผู้หญิง เพียงห้าคน เท่านั้น ที่เคยได้รับรางวัลโนเบลสาขาเคมี “ฉันหวังว่าสิ่งนี้จะเป็นข้อความเชิงบวกโดยเฉพาะกับเยาวชน … เด็กผู้หญิงที่ต้องการเดินตามเส้นทางของวิทยาศาสตร์ และฉันคิดว่าเพื่อแสดงให้พวกเขาเห็นว่าผู้หญิงในสาขาวิทยาศาสตร์สามารถได้รับรางวัลเช่นกัน แต่ที่สำคัญกว่านั้นผู้หญิงในสาขาวิทยาศาสตร์สามารถ ยังมีผลกระทบต่อการวิจัยที่พวกเขากำลังทำอยู่” ชาร์ป็องติเยร์กล่าวเพื่อตอบคำถามระหว่างการแถลงข่าว
ทั้งสองจะแบ่งเงินรางวัล 10 ล้านโครนสวีเดน ประมาณ 1.1 ล้านดอลลาร์
เครื่องมือนี้เป็นกรรไกรตัดโมเลกุลแบบตั้งโปรแกรมได้ที่เรียกว่า CRISPR/Cas9 ถูกใช้โดยแบคทีเรียและอาร์เคียเป็นเวลาหลายล้านถึงพันล้านปีในการต่อสู้กับไวรัส ( SN: 4/5/17 )
CRISPR ย่อมาจาก Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats โดยพื้นฐานแล้ว บิตสั้นๆ ซ้ำๆ เหล่านี้ของ DNA แซนวิชแบคทีเรีย ซึ่งเป็นรายการที่ต้องการตัวมากที่สุดของเอฟบีไอ — ไวรัสที่บุกรุก ทุกครั้งที่แบคทีเรียพบไวรัส พวกมันจะถ่าย DNA mug shot และเก็บมันไว้ระหว่างการทำซ้ำ ครั้งต่อไปที่แบคทีเรียพบไวรัสนั้น พวกมันจะทำสำเนาอาร์เอ็นเอของภาพแก้ว จากนั้นสำเนา RNA เหล่านั้นจะรวมกลุ่มกับ RNA อีกบิตหนึ่งที่เรียกว่า CRISPR RNA ที่เปิดใช้งานทรานส์หรือ tracrRNA เพื่อสร้างกระดานข่าวทุกประเด็นที่เรียกว่า RNA ไกด์ RNA ที่เป็นไกด์นำเอ็นไซม์ Cas9 ที่ตัด DNA ไปสู่ไวรัส โดยที่เอ็นไซม์จะสับและขจัดภัยคุกคาม
Doudna จาก University of California, Berkeley และ Charpentier ซึ่งปัจจุบันเป็นผู้อำนวยการ Max Planck Institute for Infection Biology ในกรุงเบอร์ลิน ได้พบกันในปี 2011 ในการประชุมที่เปอร์โตริโก Doudna เล่าในระหว่างการแถลงข่าวเสมือนจริงในวันที่ 7 ตุลาคมว่า “เราเดินไปรอบๆ ย่าน Old San Juan และพูดคุยเกี่ยวกับ CRISPR/Cas9” นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจร่วมทีมเพื่อศึกษาระบบป้องกันแบคทีเรียและจบลงด้วยการดัดแปลงยีน นวัตกรรมของพวกเขาคือการหลอมรวม RNA ที่ฉีดด้วยแก้วกับ tracrRNA เพื่อสร้าง RNA ไกด์เดี่ยว และนักวิจัยก็ตระหนักว่าภาพ mugshots ไม่จำเป็นต้องเป็นภาพโมเลกุลของไวรัส แทนที่จะแทนที่แก้วที่ฉีดด้วย RNA ที่ตรงกับยีน นักวิทยาศาสตร์สามารถสั่งให้ Cas9 ตัดยีนนั้น หรือยีนใดๆ ก็ได้จริงๆ
David Liu นักชีววิทยาเคมีและนักวิจัย Howard Hughes Medical Institute แห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าวว่า ” กระดาษน้ำเชื้อ ที่ พวกเขาตีพิมพ์ร่วมกันมีการอ้างอิงมากกว่า 9,500 ครั้ง ประมาณทุกๆ 8 ชั่วโมงนับตั้งแต่ตีพิมพ์ในปี 2555 ประมาณหนึ่งครั้งทุกแปดชั่วโมง Liu และคนอื่นๆ ได้เปลี่ยนแปลงระบบ CRISPR ดั้งเดิมเพื่อให้นักวิจัยสามารถใช้งานได้หลากหลายวิธี
ชัยชนะนั้น “คาดหวังไว้สูงมาก ฉันคิดว่าทุกคนพูดถึง CRISPR [ในฐานะผู้แข่งขันโนเบล] มาเป็นเวลานานแล้ว” Luis Echegoyen นักเคมีจาก University of Texas ที่ El Paso และประธาน American Chemical Society กล่าว แม้ว่าระยะเวลาตั้งท้องตั้งแต่การค้นพบจนถึงรางวัลโนเบลโดยทั่วไปจะยาวนานกว่ามาก แต่รางวัลสำหรับ CRISPR นั้น “เกินกำหนดมานาน” Echegoyen กล่าว
สัญญาของ CRISPR นั้นชัดเจนในทันที Stanley Qi นักวิศวกรรมชีวภาพและเทคโนโลยีชีวภาพจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าว ในฐานะนักเรียนในห้องทดลองของ Doudna Qi มีที่นั่งข้างวงแหวนเพื่อการค้นพบและรู้แล้วว่า CRISPR จะทำอะไรที่ยอดเยี่ยม “ในช่วงแปดปีที่ผ่านมามีการพัฒนาและความก้าวหน้ามากมาย” เขากล่าว “มันเกินความคาดหมายของฉันมาก”
Doudna และ Charpentier “ยังคงพิจารณาเอนไซม์ CRISPR ในประเภทกว้าง ๆ ต่อไป” Qi กล่าว งานต่อเนื่องของพวกเขาได้มีส่วนทำให้เกิดความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับวิวัฒนาการและกลไกเบื้องหลังการทำงานของระบบแบคทีเรีย งานของ Doudna ในการกำหนดโครงสร้างและหน้าที่ของเอนไซม์ Cas9 ได้วางรากฐานสำหรับการปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพของการแก้ไขยีน เขากล่าว เว็บสล็อตแตกง่าย
