DAONNA TODHCHAÍ

DNA a athscríobh le haghaidh Spraoi agus Brabúis

CRISPR i súile duine dá cheannródaithe, Jennifer Doudna

Grianghraf: comhghuaillíocht pictiúr / Getty

Tá CRISPR ag éirí go tapa mar théarma teaghlaigh, le ceann de na heolaithe lárnacha ag iniúchadh an mheicníocht eagarthóireachta géine seo ag leanúint gar dó. Scríobh Jennifer Doudna, PhD, bithcheimiceoir in Ollscoil California, Berkeley, páipéar ceannródaíoch in 2012 ag scrúdú an chaoi a n-oibríonn sé agus ag moladh conas a d’fhéadfadh daoine leas a bhaint as. Tá uirlis den sórt sin ag tosú cheana féin chun talmhaíocht, leigheas agus ár dtuiscint ar an speiceas daonna a athrú. Tá cuid mhaith conspóide ann freisin.

Tagann ceisteanna eiticiúla le teicneolaíochtaí bunathraithe: Conas ba chóir CRISPR a úsáid, cad chuige agus cé dó? Ní haon ionadh go bhfuil na ceisteanna seo á bplé i seomraí boird agus sna cúirteanna agus eolaithe mór le rá san iomaíocht le haghaidh maoiniú tosaithe agus ag tabhairt aghaidh ar a n-iar-chomhoibritheoirí i ndíospóidí paitinne faoi cé atá in ann an teicneolaíocht a úsáid.

“Is mór atá i gceist le CRISPR toisc go dtugann sé seo uirlis éasca d’eolaithe, den chéad uair, chun an cód beatha a athrú.”

Léirigh páipéar seimineár Doudna go bhféadfaí próiseas trína dtógann baictéir cosaintí i gcoinne víris, ar a dtugtar CRISPR-Cas9, a chlárú chun cineálacha eile DNA a ionramháil. Cúpla mí ina dhiaidh sin, léirigh dhá fhoireann eile, faoi stiúir Feng Zhang, PhD, agus George Church, PhD, faoi seach, go bhféadfaí é a úsáid i gcealla eocaryotic, an cineál i bplandaí agus in ainmhithe. Rinne Doudna agus Zhang iarratais ar phaitinn a chomhdú, agus bronnadh ceann ar Zhang as a chroíthoradh in 2014 agus Berkeley ag comhdú gearán, ag glaoch ar dhíorthach oibre Doudna. In 2018, deonaíodh paitinn do Doudna, a comhoibritheoir Emmanuelle Charpentier, agus a gcomhúdair. Níor réitíodh gearán Berkeley.

Níor mhoilligh an dlí siar agus amach an obair. I saotharlanna agus anois i gclinicí, tá an teicníc chonspóideach eagarthóireachta géine seo á thriail agus á tástáil. Labhair Doudna le Meán faoi eugenics, paitinní, scaremongering, agus bunús na beatha.

Tá an t-agallamh seo curtha in eagar de réir faid agus soiléire.

Meánach: Cén fáth go bhfuil CRISPR chomh mór sin?

Jennifer Doudna: Teicneolaíocht is ea CRISPR chun an géanóm a athrú, DNA a athscríobh. Is mór an rud é toisc go dtugann sé seo uirlis éasca d’eolaithe, den chéad uair, i ndáiríre chun an cód beatha a athrú. Tá muid in ann sócháin is cúis le galair a cheartú agus DNA a cheistiú ar bhealaí a bhí an-deacair nó dodhéanta go dtí seo.

Grianghraf: The Washington Post / Getty

Bhí suim agat i RNA - a iompraíonn faisnéis ghéiniteach agus dá ngairtear col ceathrar nach bhfuil chomh cáiliúil le DNA uaireanta - le fada an lá. Cén fáth?

Tá áthas orm gur chuir tú an cheist sin orm, toisc go léiríonn sé go bhfuil meas agat ar mo chúlra níos esoteric. Tá an-spéis agam i RNA ó bhí mé i mo mhac léinn iarchéime. Bhí mé ag staidéar faoi eolaí a raibh suim aige i mbunús na beatha. Ceann de na teoiricí ná gurbh é RNA i ndáiríre seachas DNA a chuir an fhaisnéis ghéiniteach agus an cheimic a bhí riachtanach don saol chun cinn mar atá sé inniu. Chuir sé iontas agus spéis orm an cheist sin ó shin.

Agus tú ag caint ar esoteric, dúirt tú go raibh an obair luath as ar eascair CRISPR - bhí tú ag obair ar an gcaoi a bhféadfaí cosaintí baictéaracha a úsáid chun víris a ionsaí - ar cheann de na rudaí is doiléire a rinne tú riamh. Cathain a thuig tú go bhféadfadh iarratais leathana a bheith ag CRISPR?

Nuair a thuig muid gur uirlis é seo i mbaictéir a tháinig chun cinn le haghaidh spriocdhírithe cláraithe ar víris, nuair a thuig muid conas a d’oibrigh sé sin, ba léir láithreach go bhféadfadh sé seo a bheith ina uirlis luachmhar chun críocha eile mar gheall ar a chumas DNA a ghearradh go beacht bhealach.

An bhfuil sé greannmhar go bhfuil daoine ag foghlaim ceachtanna ó bhaictéir?

Cuireann sé tic orm, i ndáiríre. Agus má fhéachaimid siar le cúpla scór bliain anuas ar thaighde bitheolaíoch, is ó bhaictéir a tháinig a lán de na teicneolaíochtaí. Gach rud ó bheith in ann píosaí DNA a chlónáil go DNA seicheamhú, móilíní íomháithe, is teicneolaíochtaí iad seo go léir a tháinig go bunúsach ó mhóilíní a fuarthas i dtosach i mbaictéir.

Tá CRISPR á mholadh mar uirlis fhéideartha chun galair a leigheas. Cad é do mheas air sin?

Tá go leor sceitimíní ann freisin faoi na deiseanna i míochaine chliniciúil. Is féidir cheana féin teicneolaíocht eagarthóireachta géine CRISPR-Cas9 a úsáid chun DNA a athrú ar bhealaí a cheartódh na sócháin is cúis le galair i ngalar Huntington agus i ngalar na gcillíní agus i roinnt eile. Is í an cheist mhór anois ná conas an teicneolaíocht sin, atá ag obair sa tsaotharlann, a iompú ina cur chuige atá bailí go cliniciúil. Maidir liomsa, tá baint níos mó ag na bacainní le seachadadh chuig na réimsí cearta den chorp agus na torthaí a bhailíochtú seachas an teicneolaíocht eagarthóireachta féin.

Cé chomh fada as sin?

Is léir go bhfuil rudaí ag bogadh go tapa. Sílim gurb é an rud a fheicfimid thar an dá nó trí bliana amach romhainn ná trialacha cliniciúla ina mbeidh eagarthóireacht ar an fhuil nó a d’fhéadfadh eagarthóireacht a dhéanamh ar an tsúil. Is fíocháin iad seo atá níos éasca rochtain a fháil orthu leis na modhanna seachadta reatha. Agus beidh am a insint. Ní chuirfeadh sé aon ionadh orm, i ndáiríre, na cóireálacha seo a fheiceáil ag teacht chun cinn sna deich mbliana amach romhainn agus b’fhéidir roimhe sin.

Leis na féidearthachtaí sin tagann airgead. Tá go leor gnólachtaí nuathionscanta agus cuideachtaí ag obair ar na teicneolaíochtaí seo. Cad é do mheas ar an tírdhreach gnó? An bhfuil an iomarca airgid ann? Ní leor?

Tá go leor suime tráchtála ina leith seo agus, dar liom, ar chúis mhaith. Sílim go bhfeicfimid teicneolaíocht CRISPR-Cas9 níos mó agus níos fite fuaite i ngnéithe bunúsacha an chaoi a bhfuil a lán cuideachtaí ag feidhmiú. Ní amháin airgead a bheidh i gceist leis sin ach freisin an aeráid rialála agus glacadh an phobail le CRISPR.

Bhí freagairt mhór ann i mbliana do staidéir a thug le tuiscint go bhféadfadh CRISPR an baol ailse a mhéadú. An bhfuil imní ort ar chor ar bith?

Tá sé seo ar eolas le fada an lá, nuair a ghearrtar DNA i gcill, bíonn deisiú DNA mar thoradh air, rud a fhágann go ndéantar cineálacha eile damáiste DNA freisin. Rud a leagann béim ar an obair is déanaí seo ná go gcaithfimid a bheith cúramach agus muid ag dul ar aghaidh.

“Sílim go rachaimid i dteagmháil lenár gcuid oibre le hiontas faoin domhan, ag iarraidh tuiscint a fháil ar a bhfuil ar siúl."

An bhfuil comhairle agat do léitheoirí ionas nach mbíonn an iomarca sceitimíní nó eagla orthu?

Feictear dom gach cúpla seachtain go dtagann foilseachán amach a chuireann in iúl go bhfuil contúirt nua ann in eagarthóireacht géanóm, agus i CRISPR go háirithe, a chruthaíonn flúirse sealadach gníomhaíochta agus ceisteanna agus buarthaí, agus is gnách go dtéann stoic na gcuideachtaí CRISPR a thrádáiltear go poiblí síos go sealadach. Sílim go bhfuil sé tábhachtach a thuiscint go bhfuil na mílte taighdeoir ar fud an domhain ag obair le CRISPR, mar sin tá grinnfhiosrúchán á dhéanamh air go críochnúil. Tá go leor de na scéalta scanraithe seo ró-phróiseáilte, dar liom.

Chuir tú in iúl go bhfuil gá le fiosracht agus amhras sa phobal.

Cinnte. Sin cinnte conas a cuireadh oiliúint orm mar eolaí agus ceann de na cúiseanna is breá liom eolaíocht a dhéanamh. Sílim go rachaimid i dteagmháil lenár gcuid oibre le hiontas faoin domhan, ag iarraidh tuiscint a fháil ar a bhfuil ar siúl, agus sin an píosa fiosracht, chomh maith le amhras sláintiúil, ag ceistiú sonraí, ag ceistiú ár mbonn tuisceana féin faoin domhan, ag ceistiú ár léirmhínithe féin ar sonraí agus sonraí daoine eile. Tagann muid go léir chun ár gcuid oibre - agus ár saol, i ndáiríre - le cineálacha éagsúla claonta agus toimhdí, agus caithfimid a bheith ag fiafraí i gcónaí, “An bhfuil mé á gcur amú ar bhealach éigin?"

Bhí tú i dtosach i gcoinne CRISPR a úsáid ar suthanna - a mhaíonn roinnt a bhféadfadh eugenics a bheith mar thoradh air. Cén fáth ar athraigh tú do sheasamh?

Nuair a smaoinigh mé ar dtús ar CRISPR a úsáid in suthanna daonna, caithfidh mé a admháil gur mhothaigh mé an-queasy faoi, toisc gur ardaigh sé an taibhse iomlán de eugenics. Agus ceann de na rudaí uathúla faoi theicneolaíocht CRISPR-Cas9 ná go bhfuil sé éasca go leor a úsáid. Ós rud é nach dteastaíonn maoiniú dochreidte nó amlínte fada nó saineolas neamhghnách uaidh, thosaigh mé ag smaoineamh go bhféadfadh sé seo a bheith contúirteach a dhéanamh i suthanna daonna - nach cinnte gur rud é a bhí á thairiscint do thuismitheoirí mar bhealach chun a gcuid páistí a chur in eagar ag clinicí . Shíl mé go mbeadh sé sin an-chontúirteach, go háirithe sula ndéanfaí grinnfhiosrúchán críochnúil ar an teicneolaíocht, agus go háirithe sula raibh comhaontú leathan sochaíoch ann maidir le húsáid na teicneolaíochta ar an mbealach sin.

Ach is léir go bhféadfadh bealaí a bheith ann CRISPR a úsáid sa phéinteamlíne - i suthanna agus i gcealla sperm agus uibheacha - a bhainfeadh sócháin is cúis le galair ó na cealla sin, agus sílim go gcaithfimid féachaint air sin mar dheis.

An gcloiseann tú ó thuismitheoirí atá ag iarraidh an teicneolaíocht a úsáid dá dteaghlach?

Déanaim, go deas rialta. Cuireann sé isteach go mór orm nuair a fheicim saol daoine agus páistí atá buailte ag galair ghéiniteacha.

Cad iad cuid de na húsáidí eile a bhaineann le CRISPR a chuaigh go mór i bhfeidhm ort?

An cumas athruithe iolracha a dhéanamh ar ghéanóim phlandaí i dturgnamh amháin - is é sin athrú cluiche i ndáiríre. Féadann sé tréithe a thabhairt isteach i bplandaí go tapa, a bhfuil feidhm acu i dtaighde acadúil agus, ar ndóigh, in úsáidí tráchtála.

Agus luafaidh mé freisin úsáid CRISPR i dtaighde bunúsach. Tá turgnamh ar bun ag iarraidh tuiscint a fháil ar an bipedalism. Conas a tháinig an tréith sin chun cinn, agus é in ann siúl ar dhá chos? I sraith turgnaimh, tá eolaithe ag comparáid idir creimirí a shiúlann ar cheithre chosa leo siúd atá bipedal ach atá cosúil go leor ar bhealach eile. Is féidir leo géinte ón creimire bipedal a thabhairt isteach sna ceathairshleasáin ag baint úsáide as CRISPR chun a fháil amach cad atá riachtanach chun ainmhí a chruthú a fhéadfaidh siúl ar dhá chos. Is deis iontach é eagarthóireacht géine a úsáid chun fiosrú a dhéanamh faoin maoin bhunúsach seo atá ag daoine nach dtuigeann muid faoi láthair ar an leibhéal géiniteach.

Le beagán nerdy a fháil faoin bipedalism, is ábhar iontais é go bhféadfaí iompraíocht chasta orchestrated cosúil le locomotion a athrú ach cúpla géinte a athrú.

Bhuel, sílim gurb é sin an cheist, ceart? Cad is cúis le tréith chasta mar sin i ndáiríre? Ní shíleann aon duine gur géine amháin a bheidh ann. An mbeidh sé cúpla? An mbeidh sé go leor? An rud é a dtugaimid epigenetics air, rud a chiallaíonn athruithe a dhéanamh nach n-athraíonn an seicheamh DNA ach a théann i bhfeidhm ar an mbealach a úsáidtear faisnéis atá ionchódaithe sa ghéanóma? Sílim gur ceisteanna iad seo anois ar féidir aghaidh a thabhairt orthu go léir trí theicneolaíocht CRISPR a úsáid.

Ní fhiafróidh mé faoi staid do dhíospóide paitinne, mar tá a fhios agam go bhfuil tú tinn ag caint faoi. [Nóta Ed: Agus toisc gur iarr a láimhseálaí PR orainn gan.]

[Laughs.] Is é an t-ábhar is fearr liom.

Ach níos ginearálta, an gceapann tú go bhfuil sé ró-éasca d’eolaithe a bheith dóite ag an gcóras paitinne? Agus conas a d’fhéadfadh institiúidí cabhrú leo nascleanúint níos fearr a dhéanamh air?

Ní oibríonn sé go maith i gcónaí. Tá sé deacair castachtaí an chórais a nascleanúint. Is mian liom go mbeadh freagra nó moladh simplí agam. Nílim ceart anois, ach is dóigh liom an rud atá á fháil agam, measaim go bhfuilim ar chuar foghlama an-dian leis seo go léir. Caithfimid a iarraidh ar ár n-ollscoileanna jab níos fearr a dhéanamh chun oideachas a chur ar a gcuid fostaithe féin, daoine cosúil liomsa, faoin mbealach a bhfeidhmíonn an córas.

Cé a bheadh ​​i do chomhoibritheoir aisling?

Bhí deis agam bualadh le Mitchel Berger, atá ar cheann de na néar-néareolaí is fearr. Oibríonn sé den chuid is mó ar othair a bhfuil ailse inchinne orthu agus ba é an máinlia a d’oibrigh ar an Leas-Uachtarán Joe Biden. Thosaigh muid ag plé na ndeiseanna chun eagarthóireacht géanóm a úsáid san inchinn agus chun cás an-dúshlánach mar ailse inchinne a chóireáil. Mar thoradh air sin tá comhoibriú an-táirgiúil le heolaithe iomadúla ag UC Berkeley agus UCSF.

Tá gach duine againn ó dhochtúirí go cliniceoirí a fheiceann othair gach lá go daoine atá ag déanamh taighde bunúsach ar eagarthóireacht na ngéanóma agus orthu siúd atá níos mó ar thaobh na hinnealtóireachta. Conas a dhéanaimid innealtóireacht ar bhealaí chun móilíní a sheachadadh isteach san inchinn? Tá siad ar fad ag obair i gcomhpháirtíocht chomhoibritheach a bhfuil an-spreagadh agam.

Thosaigh tú ag déanamh staidéir ar mhóilíní, agus anois tá tú ag foghlaim faoi brains, an tsochaí agus an dlí. Cén cosán nua is mó a thaitin leat?

Caithfidh mé a admháil gur breá liom taighde bunúsach. Is breá liom ceisteanna a chur faoi bhitheolaíocht bhunúsach a shamhlaím nár freagraíodh riamh cheana. Agus bainim an-taitneamh as freisin nuair a smaoiním ar chomhoibriú leis an néar-mháinlia agus faoi chomhoibriú le comhghleacaithe atá ag obair sa talmhaíocht. B’fhéidir go bhfuil suim agam i iomarca rudaí.

Cad a fheiceann tú i dtodhchaí CRISPR? Cad a spreagann tú?

Is é an teaglaim é chun gnéithe bunúsacha den ghéanóma daonna a thuiscint, toisc go bhfuil sé fós mistéireach go leor, agus na feidhmchláir an-phraiticiúla a bhaineann le heagarthóireacht an ghéanóim. Samhlaím: An mbeadh sé indéanta lá éigin do dhuine a bhfuil leanbh le galar géiniteach dul chuig an dochtúir, go bhfaigheann an leanbh sin a DNA in ord, agus ansin go dtuigimid cad é cúis an ghalair agus an féidir leis rud éigin a dhéanamh faoi? Tá an poitéinseal sin an-spreagúil, agus ba bhreá liom a bheith mar chuid d’iarracht é a thabhairt i gcrích.