إيمانويل شاربنتييه: العالمة التي لم تتوقف عن الترحال

في سن الحادية عشرة أو الثانية عشرة، أخبرت والدتها بأنها ستعمل في معهد باستور. وقد فعلت ذلك بالفعل. ثم غادرت، وظلت تغادر: ثلاثة عشر مؤسسة في تسع مدن وخمس دول، مسيرة مهنية بُنيت على الرفض المتعمد للاستقرار في أي مكان مريح. تقول إن الرؤية التي منحتها جائزة نوبل في الكيمياء جاءتها أثناء تنقلها بين فيينا ومختبر يقع في أقصى شمال السويد.

طفولة في باريس، ووعد

وُلدت إيمانويل ماري شاربنتييه في 11 ديسمبر 1968 في جوفيزي-سور-أورج، جنوب باريس. عملت والدتها في الطب النفسي، وكان والدها يخطط للمساحات الخضراء الحضرية، ولديها أخت واحدة أكبر منها. جدها لأبيها، الذي ولد باسم سينانيان، كان قد نجا من الإبادة الجماعية للأرمن واستقر في مرسيليا. وتعزو هي ذلك التوق إلى عدم الاستقرار الذي حدد مسيرتها إلى خالتها المبشرة التي تنبأت به.

إلى جانب المدرسة، أخذت دروساً جادة في البيانو والباليه والرقص الحديث لعدة سنوات، ولم تعتبر ذلك أبداً أمراً ثانوياً. تقول: "كان للفن تأثير كبير على مسيرتي العلمية. عليك أن تكون منضبطاً، ولكن يجب أن تكون قادراً أيضاً على ترك العنان لنفسك". وهو وصف دقيق للمزيج الذي تطلبه عملها اللاحق.

باستور، والالتفاف الأمريكي الطويل

درست الكيمياء الحيوية والأحياء الدقيقة وعلم الوراثة في جامعة بيير وماري كوري في باريس، ثم أوفت بوعد طفولتها، فحصلت على الدكتوراه من معهد باستور بين عامي 1992 و1995 تحت إشراف باتريس كورفالان، حيث عملت على مقاومة المضادات الحيوية في بكتيريا الليستريا. درست في جامعة بيير وماري كوري وبقيت في باستور كباحثة ما بعد الدكتوراه.

في عام 1996 ذهبت إلى الولايات المتحدة وبقيت ست سنوات، أولاً في جامعة روكفلر في نيويورك مع إيلين تومانين، حيث درست المكورات الرئوية، ثم كباحثة مساعدة في مركز جامعة نيويورك الطبي، ثم في مستشفى سانت جود لأبحاث الأطفال في ممفيس ومعهد سكيربول. أصبحت مسببات الأمراض البكتيرية، وتحديداً الطريقة التي تنظم بها البكتيريا ضراوتها، موضوع بحثها.

فيينا، ثم شمال السويد

عادت إلى أوروبا في عام 2002 لرئاسة مختبرها الخاص في جامعة فيينا، ثم انتقلت لاحقاً إلى مختبرات ماكس إف بيروتز هناك كأستاذة مشاركة. في عام 2004، اكتشفت جزيء حمض نووي ريبوزي تنظيمي صغير يتحكم في تصنيع عوامل الضراوة في بكتيريا المكورات العقدية المقيحة، وهي البكتيريا المسؤولة عن التهاب الحلق العقدي، وفي أشكالها العدوانية، عن مرض أكل اللحم. كانت بداية كل ما تبع ذلك: كانت تفكر بالفعل في الحمض النووي الريبوزي الصغير غير المشفر كنظام تحكم في سلوك البكتيريا.

ثم، حوالي عام 2008، قامت بشيء وجده زملاؤها محيراً. غادرت فيينا إلى جامعة أوميو في أقصى شمال السويد، بعيداً عن مراكز البيولوجيا الجزيئية الأوروبية. قالت: "كانت الخطوة إلى أوميو محفوفة بالمخاطر بالتأكيد، ولكن في النهاية كان القرار الصحيح تماماً". النمط متسق طوال مسيرتها المهنية: فهي تتحرك عندما تشعر بالراحة، انطلاقاً من نظرية أن عدم الراحة هو المكان الذي تولد فيه الأفكار.

tracrRNA

تمت ملاحظة تسلسلات كريسبر في جينات البكتيريا وكان مفهوماً، تقريباً، أنها نوع من نظام المناعة التكيفي: حيث تقوم البكتيريا بتخزين أجزاء من الحمض النووي الفيروسي حتى تتمكن من التعرف على الغازي في المرة القادمة. ما لم يكتشفه أحد هو الآلية. في عام 2011، وفي ورقة بحثية في مجلة نيتشر مع طالبتها إليزا ديلتشيفا التي قامت بمعظم العمل المختبري، حددت شاربنتييه جزيئاً غير معروف سابقاً أطلقت عليه اسم tracrRNA، وأظهرت أنه ضروري لمعالجة حمض كريسبر النووي الريبوزي إلى شكله الناضج. لم يكن النظام مكوناً من جزأين بل ثلاثة: جزيئان من الحمض النووي الريبوزي وإنزيم Cas9.

هذا هو الاكتشاف الذي يخصها وحدها بحق، وهو الاكتشاف الذي لا يعمل بدونه أي شيء آخر.

حمض نووي ريبوزي واحد بدلاً من اثنين

في عام 2011، في مؤتمر في سان خوان، بورتوريكو، التقت بجينيفر دودنا، عالمة البيولوجيا الهيكلية التي كانت تدور حول كريسبر من الاتجاه الآخر. اتفقتا على التعاون: مجموعة شاربنتييه في أوميو مع البيولوجيا، ومجموعة دودنا في بيركلي مع الكيمياء الحيوية والهيكلية، مع قيام كريستوف تشيلينسكي ومارتن جينيك بالتجارب.

كان اقتراح شاربنتييه الجذري، الذي تبلور أثناء التنقل بين فيينا وأوميو، هو دمج حمضي الحمض النووي الريبوزي في واحد. إذا أمكن ربط crRNA وtracrRNA في خيمر هندسي واحد، فلن يحتاج الباحث إلا إلى كتابة تسلسل في جزيء التوجيه هذا وسيقوم Cas9 بالقطع حيثما أرادوا. أثبتت الورقة البحثية المشتركة في مجلة ساينس في عام 2012 ذلك بالضبط، وحولت فضولاً بكتيرياً إلى أداة قابلة للبرمجة. في عام 2013، شاركت شاربنتييه في تأسيس شركتي CRISPR Therapeutics وERS Genomics مع رودجر نوفاك وشون فوي لتسويقها.

انضباط الفنان

انتقلت شاربنتييه مرة أخرى، إلى مركز هيلمهولتز لأبحاث العدوى في براونشفايغ وكلية هانوفر الطبية في عام 2013، ومرة أخرى في أكتوبر 2015 إلى برلين كمديرة علمية لمعهد ماكس بلانك لبيولوجيا العدوى. في عام 2018 أسست وتدير الآن وحدة ماكس بلانك لعلوم مسببات الأمراض، وهي أستاذة فخرية في جامعة هومبولت. بقيت كعالمة بكتيريا: اهتمامها لا يزال منصباً على كيفية عمل مسببات الأمراض، وكان كريسبر، من جانبها، سؤالاً حول مناعة البكتيريا تبين أن له تبعات.

لماذا تُدعى إيمانويل بالعبقرية

تتمثل سمة شاربنتييه الخاصة في أذن دقيقة للأشياء الصغيرة الشاذة. إن الحمض النووي الريبوزي التنظيمي في عام 2004 في بكتيريا المكورات العقدية واكتشاف tracrRNA في عام 2011 هما مثالان على نفس المهارة: ملاحظة جزيء لم يقم أحد بفهرسته، في نظام اعتقد الجميع أنهم يفهمونه، والحكم عليه بدقة بأنه مركزي وليس عرضياً. إن Cas9 بدون tracrRNA ليس أداة، ولم يكن لأي قدر من البيولوجيا الهيكلية اللاحقة أن تجده؛ جاء ذلك من عالمة ميكروبيولوجيا أولت اهتماماً وثيقاً للمكورات العقدية.

السمة الثانية هي التسامح مع المخاطر المهنية التي تبدو غريبة الأطوار حتى تؤتي ثمارها. إن مغادرة فيينا إلى أوميو كلفتها القرب والتعاون والراحة، وهو المكان الذي حدث فيه عمل كريسبر. إنها تؤطر هذا بمصطلحات فنية بدلاً من علمية، وهو أمر غير معتاد وربما دقيق: الانضباط بالإضافة إلى الاستعداد للتخلي.

الحجة المقابلة الصادقة هي أن CRISPR-Cas9 كان تقارباً مزدحماً. حدد فرانسيسكو موخيكا تسلسلات كريسبر؛ وتوصل فيرجينيوس شيكسنيس إلى استنتاجات ذات صلة بشكل مستقل وشارك جائزة كافلي مع شاربنتييه ودودنا؛ وجعل فنغ تشانغ وجورج تشيرش النظام يعمل في الخلايا البشرية في غضون أشهر. لم تبنِ شاربنتييه الأداة بمفردها، والجائزة التي تشاركها مع دودنا مُنحت لورقة بحثية مؤلفة بشكل مشترك. كما أنها لم تتابع التطبيقات العلاجية بنفسها، وبقيت عالمة أساسية بالاختيار. موقفها هو أن هذا هو بيت القصيد: "الأبحاث الأساسية ضرورية للتقدم". أما فيما يتعلق بالأخلاقيات، فهي موجزة ولا لبس فيها: "يمكن لـ CRISPR-Cas9 أن يقدم فوائد هائلة للبشرية، ولكن بالطبع نحتاج إلى التعامل معه بمسؤولية."

الإرث

وصلت الأوسمة في سيل: جائزة لويس-جينتيه، وجائزة الاختراق، وجائزة أميرة أستورياس، وجائزة إرنست يونغ، وجائزة غروبر لعلم الوراثة في عام 2015؛ وجائزة تانغ، وجائزة غيردنر، وجائزة لايبنتز، وجائزة لوريال-اليونسكو، وميدالية أوتو واربورغ، وجائزة وارن ألبرت، ووسام جوقة الشرف في عام 2016؛ وجائزة اليابان، ووسام الاستحقاق، وجائزة BBVA لرواد المعرفة في عام 2017؛ وجائزة كافلي في علوم النانو وجائزة هارفي في عام 2018؛ وجائزة وولف في الطب وجائزة نوبل في الكيمياء في عام 2020، وهي أول جائزة نوبل علمية تُمنح لامرأتين ولا أحد غيرهما. تم إدراجها في قاعة مشاهير المخترعين الوطنية في عام 2023 وانتُخبت عضواً أجنبياً في الجمعية الملكية في عام 2024، وهي حاصلة على عضوية تسع أكاديميات واثني عشر دكتوراه فخرية. ساعدت شركة CRISPR Therapeutics، التي شاركت في تأسيسها، في تقديم أول علاج جيني معتمد بتقنية كريسبر لمرضى فقر الدم المنجلي. لا تزال في برلين، وتواصل العمل على البكتيريا.