Emmanuelle Charpentier: la científica que nunca se detuvo

A los once o doce años, le dijo a su madre que trabajaría en el Instituto Pasteur. Y lo hizo. Luego se marchó, y siguió marchándose: trece instituciones en nueve ciudades y cinco países, una carrera construida sobre la negativa deliberada a establecerse en cualquier lugar cómodo. El descubrimiento que le valió el Premio Nobel de Química, afirma, le llegó mientras viajaba entre Viena y un laboratorio cerca del norte de Suecia.

Una infancia en París y una promesa

Emmanuelle Marie Charpentier nació el 11 de diciembre de 1968 en Juvisy-sur-Orge, al sur de París. Su madre trabajaba en psiquiatría, su padre planificaba espacios verdes urbanos y tenía una hermana mayor. Su abuelo paterno, nacido Sinanian, había escapado del genocidio armenio y se estableció en Marsella. Ella atribuye a una tía misionera el haber predicho la inquietud que definiría su vida.

Paralelamente a sus estudios, se dedicó seriamente al piano, al ballet y a la danza moderna durante varios años, y nunca lo consideró algo secundario. "El arte ha influido significativamente en mi carrera científica", señala. "Necesitas ser rigurosa, pero también debes ser capaz de dejarte llevar". Es una descripción precisa de la combinación que requirió su trabajo posterior.

Pasteur y el largo desvío estadounidense

Estudió bioquímica, microbiología y genética en la Universidad Pierre y Marie Curie de París, luego cumplió la promesa de su infancia al obtener su doctorado en el Instituto Pasteur entre 1992 y 1995 bajo la dirección de Patrice Courvalin, trabajando sobre la resistencia a los antibióticos en Listeria. Enseñó en la Pierre y Marie Curie y permaneció en el Pasteur como investigadora posdoctoral.

En 1996 se trasladó a Estados Unidos, donde permaneció seis años, primero en la Universidad Rockefeller de Nueva York con Elaine Tuomanen, estudiando Streptococcus pneumoniae, luego como investigadora adjunta en el Centro Médico de la NYU, y más tarde en el St. Jude Children's Research Hospital de Memphis y en el Instituto Skirball. Los patógenos bacterianos, y específicamente la forma en que las bacterias regulan su propia virulencia, se convirtieron en su objeto de estudio.

Viena y, posteriormente, el norte de Suecia

Regresó a Europa en 2002 para dirigir su propio laboratorio en la Universidad de Viena, trasladándose más tarde a los Laboratorios Max F. Perutz como profesora asociada. En 2004 descubrió una pequeña molécula de ARN regulador que controla la producción de factores de virulencia en Streptococcus pyogenes, la bacteria responsable de la faringitis estreptocócica y, en sus formas agresivas, de la fascitis necrotizante. Fue el comienzo de todo lo que vino después: ya estaba pensando en los pequeños ARN no codificantes como el sistema de control del comportamiento bacteriano.

Luego, alrededor de 2008, hizo algo que a sus colegas les pareció desconcertante. Dejó Viena para irse a la Universidad de Umeå, en el extremo norte de Suecia, muy lejos de los centros de la biología molecular europea. "El traslado a Umeå fue ciertamente arriesgado", ha dicho. "Pero, en última instancia, fue la decisión correcta". El patrón es consistente a lo largo de toda su carrera: se muda cuando se siente cómoda, bajo la teoría de que la incomodidad es donde residen las ideas.

El ARNtr

Las secuencias CRISPR se habían detectado en los genomas bacterianos y se entendían, a grandes rasgos, como un tipo de sistema inmunitario adaptativo: las bacterias archivan fragmentos de ADN viral para reconocer al invasor la próxima vez. Lo que nadie había descifrado era la maquinaria. En 2011, en un artículo en Nature con su estudiante Elitza Deltcheva realizando gran parte del trabajo de laboratorio, Charpentier identificó una molécula previamente desconocida que denominó ARNtr (tracrRNA) y demostró que era esencial para procesar el ARN CRISPR en su forma madura. El sistema no constaba de dos componentes, sino de tres: dos moléculas de ARN y la enzima Cas9.

Ese es el descubrimiento que le pertenece legítimamente a ella sola, y es aquel sin el cual nada más funciona.

Un ARN en lugar de dos

En 2011, en una conferencia en San Juan, Puerto Rico, conoció a Jennifer Doudna, una bióloga estructural que había estado abordando CRISPR desde la dirección opuesta. Acordaron colaborar: el grupo de Charpentier en Umeå con la biología, el de Doudna en Berkeley con la bioquímica y la estructura, y Krzysztof Chylinski y Martin Jinek realizando los experimentos.

La sugerencia radical de Charpentier, concebida durante sus viajes entre Viena y Umeå, fue fusionar los dos ARN en uno solo. Si el ARNc (crRNA) y el ARNtr pudieran unirse en una sola quimera diseñada, un investigador solo necesitaría escribir una secuencia en esa molécula guía y Cas9 cortaría donde quisieran. El artículo conjunto en Science en 2012 demostró exactamente eso y convirtió una curiosidad bacteriana en una herramienta programable. En 2013, Charpentier cofundó CRISPR Therapeutics y ERS Genomics con Rodger Novak y Shaun Foy para comercializarla.

La disciplina de la artista

Charpentier se trasladó de nuevo, esta vez al Centro Helmholtz de Investigación de Infecciones en Braunschweig y a la Escuela de Medicina de Hannover en 2013, y otra vez en octubre de 2015 a Berlín como directora científica del Instituto Max Planck de Biología de las Infecciones. En 2018 fundó y ahora dirige la Unidad Max Planck para la Ciencia de los Patógenos, y es profesora honoraria en la Universidad Humboldt. Sigue siendo bacterióloga: su interés sigue estando en cómo funcionan los patógenos, y CRISPR fue, desde su punto de vista, una pregunta sobre la inmunidad bacteriana que resultó tener consecuencias.

Por qué Emmanuelle es llamada una genio

La cualidad particular de Charpentier es su fino oído para lo pequeño y anómalo. El ARN regulador de 2004 en S. pyogenes y el descubrimiento del ARNtr en 2011 son ambos ejemplos de la misma habilidad: notar una molécula que nadie había catalogado, en un sistema que todos creían entender, y juzgar correctamente que era central en lugar de incidental. Cas9 sin ARNtr no es una herramienta, y ninguna cantidad de biología estructural posterior lo habría encontrado; eso provino de una microbióloga que prestó mucha atención a un estreptococo.

La segunda cualidad es una tolerancia al riesgo profesional que parece excéntrica hasta que da frutos. Dejar Viena por Umeå le costó proximidad, colaboradores y comodidad, y es precisamente allí donde ocurrió el trabajo sobre CRISPR. Ella lo explica en términos artísticos más que científicos, lo cual es inusual y probablemente preciso: rigor más la voluntad de dejarse llevar.

El contraargumento honesto es que CRISPR-Cas9 fue una convergencia abarrotada. Francisco Mojica identificó las secuencias CRISPR; Virginijus Šikšnys llegó a conclusiones similares de forma independiente y compartió el Premio Kavli con Charpentier y Doudna; Feng Zhang y George Church hicieron funcionar el sistema en células humanas en cuestión de meses. Charpentier no construyó la herramienta sola, y el Nobel que comparte con Doudna fue otorgado por un artículo escrito conjuntamente. Tampoco persiguió las aplicaciones terapéuticas ella misma, permaneciendo como científica básica por elección. Su propia postura es que ahí radica el punto: "La investigación básica es esencial para el progreso". Sobre la ética es breve e inequívoca: "CRISPR-Cas9 puede brindar grandes beneficios a la humanidad, pero por supuesto debemos manejarlo de manera responsable".

Legado

Los honores llegaron en una inundación: el Premio Louis-Jeantet, el Breakthrough Prize, el Premio Princesa de Asturias, el Premio Ernst Jung y el Premio Gruber de Genética en 2015; el Premio Tang, el Gairdner, el Premio Leibniz, el Premio L'Oréal-UNESCO, la Medalla Otto Warburg, el Premio Warren Alpert y la Legión de Honor en 2016; el Premio Japón, el Pour le Mérite y el Premio Fronteras del Conocimiento de la Fundación BBVA en 2017; el Premio Kavli en Nanociencia y el Premio Harvey en 2018; el Premio Wolf en Medicina y el Premio Nobel de Química en 2020, el primer Nobel de ciencia otorgado a dos mujeres y nadie más. Fue incluida en el Salón de la Fama de Inventores Nacionales en 2023 y elegida miembro extranjero de la Royal Society en 2024, posee la membresía de nueve academias y una docena de doctorados honoris causa. CRISPR Therapeutics, que cofundó, ayudó a llevar la primera terapia génica CRISPR aprobada a pacientes con anemia falciforme. Permanece en Berlín, trabajando todavía con bacterias.