CRISPR – Νόμπελ Χημείας 2020 για την ανακάλυψη του πανίσχυρου εργαλείου γενετικής τροποποίησης

Η απονομή του φετινού βραβείου Νόμπελ Χημείας αποδόθηκε στις Emmanuelle Charpentier και Jennifer Doudna για την ανακάλυψη του CRISPR/Cas9, ένα αρχέγονο ανοσοποιητικό σύστημα των βακτηρίων που με τη σειρά του μετετράπη στο επαναστατικό ομώνυμο εργαλείο γενετικής τροποποίησης. Είναι η πρώτη φορά που το Νόμπελ Χημείας απονέμεται αποκλειστικά σε γυναίκες.

Το σύστημα CRISPR αποτελείται από μικρά επαναλαμβανόμενα κομμάτια DNA και ανά τακτά διαστήματα υπάρχουν κενά που συμπληρώνονται από άλλες αλληλουχίες DNA. Στα βακτήρια, αυτά τα κενά γεμίζουν με το γενετικό υλικό παθογώνων ιών που έχουν αντιμετωπιστεί στο παρελθόν, έτσι ώστε τα βακτήρια να αναγνωρίζουν το πρόβλημα στο μέλλον και να χρησιμοποιούν ένζυμα (Cas) που “κόβουν” το προβληματικό DNA για την καταπολέμηση τους.

Η κ. Charpentier δεν είναι η πρώτη που ανακάλυψε την ύπαρξη του CRISPR/Cas, παρόλα αυτά, το 2011 μαζί με την ομάδα της παρουσίασε μια πρωτοποριακή έρευνα για μια κρίσιμη λειτουργία του CRISPR που ονομάζεται tracrRNA. Χάριν σε αυτήν άνοιξε ο δρόμος για τη συνεργασία με την κ. Doudna και οι ομάδες τους δημιούργησαν για πρώτη φορά το σύστημα CRISPR/Cas σε εργαστηριακό περιβάλλον.

Η εξέλιξη της έρευνάς τους οδήγησε στο συμπέρασμα πως μπορούν να επαναπρογραμματίσουν αυτό το ανοσοποιητικό σύστημα για να στοχεύσουν σε άλλες αλληλουχίες DNA που δεν ανήκουν απαραίτητα σε ιούς και πρακτικά να το μετατρέψουν σε ένα πολύ πιο αποδοτικό εργαλείο γενετικής τροποποίησης συγκριτικά με ό,τι υπήρχε μέχρι τότε. Η ανακάλυψή τους εκτόξευσε τη Γενετική Μηχανική σε άλλο επίπεδο και ήδη καταγράφονται σπουδαίες “παρεμβολές” από τις αγροκαλλιέργεις μέχρι την καταπολέμηση του καρκίνου.

Όπως δήλωσε ο πρόεδρος της επιτροπής απονομής του βραβείου Νόμπελ Χημείας, κ. Claes Gustafsson,

Είναι ένα πανίσχυρο γενετικό εργαλείο που επηρεάζει όλους μας. Δεν έφερε απλά την επανάσταση σε επιστημονικό επίπεδο, αλλά έχει αποδώσει ήδη σε καινοτόμες καλλιέργειες και στο μέλλον θα οδηγήσει σε επαναστατικές νέες ιατρικές εφαρμογές.

Αξίζει να σημειωθεί ότι οι Charpentier και Doudna συμμετείχαν ενεργά στην τεράστια δικαστική διαμάχη σχετικά με την έκδοση πατεντών που βασίζονται στο εργαλείο CRISPR/Cas9, ειδικά απέναντι στους επιστήμονες του MIT Broad Institute. Οι δύο βραβευμένες ερευνήτριες είχαν καταθέσει τις δικές τους πατέντες στις αρχές του 2012 προκειμένου να αναγνωριστούν ως οι δημιουργοί της τεχνολογίας που οδήγησε τελικά στο εργαλείο γενετικής τροποποίησης, αλλά οι αντίδικοι τους προχώρησαν και αυτοί σε παρόμοια ενέργεια μετά από 6 μήνες ισχυριζόμενοι ότι ήταν οι πρώτοι που έδειξαν πως το CRISPR μπορεί να εφαρμοστεί σε ανθρώπινα κύτταρα. Η απόφαση του δικαστηρίου ήταν κάπου στη μέση και ακόμα παραμένουν ανοικτά τα μέτωπα.

Πολλοί από τους ερευνητές των ομάδων τους προχώρησαν στην ίδρυση εταιρειών για την ανάπτυξη νέων θεραπειών και εφαρμογών εκμετάλλευσης του CRISPR και ήδη πραγματοποιούνται κλινικές δοκιμές για τη θεραπεία του καρκίνου και της δρεπανοκυτταρικής νόσου. Εκεί που προχώρησε περισσότερο η χρήση του CRISPR είναι ο αγροτικός τομέας για τη βελτίωση και την ανθεκτικότητα συγκεκριμένων σπόρων. Δεν λείπουν, πάντως, και αυτοί που συνεχίζουν καθαρά επάνω στη βελτίωση του ίδιου του CRISPR για να πετύχουν μεγαλύτερη ακρίβεια παρέμβασης στο DNA.

Προφανώς, ένα τέτοιο εργαλείο και ο τρόπος εκμετάλλευσής του ήταν αναμενόμενο ότι θα ανοίξει τη συζήτηση για ηθικά ζητήματα. Μερικοί ίσως θυμάστε την περίπτωση του κινέζου επιστήμονα He Jiankui, ο οποίος είχε χρησιμοποιήσει το CRISPR για να τροποποιήσει γενετικά τουλάχιστον τρία ανθρώπινα έμβρυα το 2018 για να είναι ανθεκτικά στον ιό HIV, με αποτέλεσμα η κυβέρνηση της Κίνας να τον καταδικάσει σε τριετή φυλάκιση.

Όπως και να ‘χει, όλα τα τεχνολογικά και επιστημονικά επιτεύγματα έρχονται κατά κύριο λόγο για να βελτιώσουν τη ζωή και την καθημερινότητά μας (με το μαχαίρι κόβεις το ψωμί, αλλά μπορείς και να σκοτώσεις). Το CRISPR θεωρείται μία από τις σπουδαιότερες ανακαλύψεις στον τομέα της Γενετικής και δικαίως βραβεύτηκαν οι Charpentier και Doudna. Από εκεί και πέρα, είναι η δουλειά των αρμοδίων να θέσουν τους κανόνες και τις δικλείδες ασφαλείας.