نوبل شیمی ۲۰۲۰ به پاس کشف روش ویرایش ژن کریسپر برای نخستین‌بار به دو زن اهدا شد
جایزه نوبل امسال در شاخه‌ی شیمی به پاس کشف سامانه ویرایش ژن کریسپر کس ۹ (CRISPR/Cas9) به دو دانشمند زن اهدا شد. کریسپر به دانشمندان امکان داده است برای نخستین‌بار تغییرات دقیق را در DNA یا مولکول کشیده‌‌ای اعمال کنند که دربردارنده کد حیات برای بسیاری از موجودات زنده ازجمله انسان است. جایزه نوبل شیمی بین امانوئل شارپنتیه، میکروب‌شناس و مدیر واحد علوم پاتوژن‌ها در مؤسسه ماکس پلانک در برلین و جنیفر دودنا، استاد تمام بیوشیمی در دانشگاه کالیفرنیا در برکلی تقسیم خواهد شد.
پژوهشگران گیاه‌شناس از ابزار کریسپر که اغلب با عنوان قیچی ژنتیکی دقیق شناخته می‌شود، به‌منظور توسعه‌ی محصولاتی زراعی استفاده می‌کنند که دربرابر آفات و خشکسالی مقاوم هستند. این روش در پزشکی در کارآزمایی‌های بالینی درمان‌های جدید سرطان کاربرد دارد و پژوهشگران درتلاش هستند تا از آن برای درمان برخی بیماری‌های ارثی بهره بگیرند. به‌گفته‌ی کلز گوستافسون، رئیس کمیته‌ی شیمی نوبل، کریسپر در تمام علوم به‌کارگرفته می‌شود.
تقریبا یک دهه پیش، شارپنتیه مولکولی ناشناخته به‌نام tracrRNA را در باکتری کشف کرد. او آموخت که این مولکول بخشی از سیستم ایمنی در میکروب‌ها است که به آن‌ها کمک می‌کند تا با جداکردن DNA آلوده با ویروس‌ها مبارزه کنند. سازوکاری که میکروب‌ها برای انجام این کار استفاده می‌کنند، کریسپر نام دارد. تقریبا در همان زمان، دودنا درحال نقشه‌برداری از پروتئین‌های Cas بود؛ مجموعه‌ای از آنزیم‌های مرتبط با کریسپر که DNA را در نقاط مشخص قیچی می‌کنند. دو دانشمند در سال ۲۰۱۱ پس از ملاقات در کنفرانسی در پورتوریکو شروع به همکاری با یکدیگر کردند. آن‌ها توانستند این قیچی‌های ژنتیکی را در آزمایشگاه به‌کار بگیرند و آن‌ها را به‌نحوی بازبرنامه‌ریزی کنند تا DNA را در نقاط منتخب برش دهند.
این نخستین‌بار است که نوبل شیمی به دو زن اهدا می‌شود. شارپنتیه پس از اطلاع از بردن نوبل در تماسی تلفنی گفت «بسیار خوشحال هستم که این جایزه به دو زن اهدا می‌شود. امیدوارم این پیامی مثبت برای دختران و زنان جوانی باشد که می‌خواهند مسیر علم را دنبال کنند.» دودنا نیز که امروز در کنفرانسی خبری صحبت می‌کرد، پژواک اندیشه‌ی همکارش شد. او گفت «من خوشحالم اگر بتوانم الهام‌بخش نسل بعدی باشم.»
لوئیز آچگوئن، رئیس انجمن شیمی آمریکا اشاره می‌کند که «برای مدتی طولانی، زنان [برای دریافت نوبل] نامزد شده؛ اما تنها برخی این جایزه را دریافت کرده‌اند. نوبل در سال ۱۹۰۱ راه‌اندازی شد و پیش از شارپنتیه و دودنا، تنها ۵ زن، برنده‌ی این جایزه در شاخه‌ی شیمی شدند.به‌گفته‌ی آچگوئن این نابرابری، سوگیری علیه زنان را بازتاب می‌دهد؛ اما اوضاع احتمالا درحال تغییر است. در سال ۲۰۱۸، فرانسیس آرنولد، مهندس شیمی از مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا به پاس پژوهش‌هایش درزمینه‌ی تکامل هدایت‌شده، نوبل شیمی را دریافت کرد.
آچگوئن می‌گوید شناخت شیمی نهفته در چیزها، امکان کنترل زیست‌شناسی و همچنین درک تفاوت کارکرد ژن‌ها را به ما می‌دهد. شارپنتیه و دودنا قطعا هسته‌ی این کشف بودند. بااین‌حال، دانشمند سومی به‌نام فنگ ژنگ، بیوشیمی‌دان آمریکایی چینی از دانشگاه هاروارد نیز مدعی شده که اعتبار اصلی برای پژوهش روی اکتشاف و به‌کارگیری کریسپر متعلق به او است. این اختلاف حقوقی بر سر ثبت حق اختراع هم‌اکنون درجریان است؛ اما کمیته نوبل بدون اشاره به فنگ، منحصرا بر شارپنتیه و دودنا تمرکز کرد. این دو دانشمند درطول ۵ سال گذشته نیز برنده‌ی جوایز دیگری شده‌اند.
پرنیلا ویتونگ استفشید، عضو کمیته‌ی نوبل شیمی درجریان اعلام اسامی برندگان گفت این کمیته احساس کرد که دستاورد شارپنتیه و دودنا با وجود تازگی نسبی، «هم‌اکنون تا حد بسیار زیاد برای بشریت سودمند بوده است». درحال‌حاضر کاربردهای بسیاری برای این فناوری وجود دارد که برخی بیش از سایرین برجسته هستند. کریسپر برای اصلاح سلول‌های ایمنی به‌منظور کارآمدترکردن آن‌ها در نابودی سلول‌های سرطانی و زدودن ویروس اچ‌آی‌وی پس از ادغام آن با ژنوم انسان به‌کار می‌رود. همچنین داروهای مبتنی بر کریسپر برای درمان بیماری قلبی، اختلالات خونی و نابینایی دردست ساخت هستند.
- نوبل پزشکی ۲۰۲۰ به کاشفان ویروس هپاتیت C رسید
- نوبل فیزیک ۲۰۲۰ به پاس پژوهش‌ها درباره سیاه چاله به سه دانشمند اهدا شد
دودنا در کنفرانس خبری خود گفت واردکردن مولکول‌های ویرایشگر ژنوم به درون سلول‌های چشم و سلول‌های خون نسبتا آسان است؛ درنتیجه بیماری‌های ژنتیکی چشم و امراض خونی نظیر کم‌خونی داسی‌شکل به‌خوبی به درمان‌های مبتنی بر کریسپر پاسخ می‌دهند. دودنا افزود کریسپر فراتر از این می‌تواند برای بیماری‌های اضمحلال عصبی به‌کار رود. پژوهشگران درجریان دنیاگیری کووید ۱۹ از کریسپر به‌منظور ساخت آزمایش‌های تشخیصی برای شناسایی ویروس کرونای جدید استفاده می‌کنند. شارپنتیه نیز اشاره کرد که کریسپر اکنون در پژوهش‌های پایه روی ویروس به‌منظور جست‌وجو برای یافتن مولکول‌هایی به‌کار می‌رود که به تکثیر عامل بیماری‌زا کمک می‌کنند.
دودنا اذعان کرد که استفاده از کریسپر علاوه بر تحسین گسترده، به شکل‌گیری بحث و جدل‌های چشمگیر نیز منجر شده است. دانشمندان از این فناوری برای ویرایش ژن‌ها در سلول‌های اسپرم و تخمک انسان استفاده کرده‌اند. چندی پیش، پژوهشگری در چین از ویرایش ژن روی رویان‌های زنده‌ی انسان بهره گرفت و طوفانی از محکومیت‌ها و نگرانی‌ها درباره‌ی کودکانی را به‌پا کرد که به‌منظور برخورداری از خصوصیات خاص طراحی شده‌اند. دودنا گفت «استفاده‌ی مسئولانه از این فناوری در آینده مهم است.» او از اعمال تغییرات محتاطانه در سلول‌های اسپرم و تخمک برای اهداف درمانی و جلوگیری از بیماری‌های ارثی پشتیبانی می‌کند؛ اما با به‌کارگیری کریسپر یا فناوری‌های مرتبط برای تقویت انسان مخالف است.
نظرات