Emmanuelle Charpentier: A cientista que nunca parou de se mover

Aos onze ou doze anos, disse à mãe que trabalharia no Instituto Pasteur. E trabalhou. Depois, partiu, e continuou a partir: treze instituições em nove cidades e cinco países, uma carreira construída com a recusa deliberada em acomodar-se num lugar confortável. A descoberta que lhe valeu o Prémio Nobel da Química, diz ela, ocorreu-lhe durante as viagens pendulares entre Viena e um laboratório perto do norte da Suécia.

Uma infância em Paris e uma promessa

Emmanuelle Marie Charpentier nasceu a 11 de dezembro de 1968 em Juvisy-sur-Orge, a sul de Paris. A sua mãe trabalhava em psiquiatria, o seu pai planeava espaços verdes urbanos e ela tinha uma irmã mais velha. O seu avô paterno, nascido Sinanian, tinha escapado ao genocídio arménio e estabelecido em Marselha. Ela atribui a uma tia missionária a previsão da inquietude que definiria a sua vida.

Paralelamente à escola, dedicou-se seriamente ao piano, ao ballet e à dança moderna durante vários anos, e nunca o considerou como algo incidental. "A arte teve uma influência significativa na minha carreira científica", diz ela. "É preciso ser rigoroso, mas também é preciso saber deixar-se levar". É uma descrição precisa da combinação que o seu trabalho posterior exigiu.

Pasteur e o longo desvio americano

Estudou bioquímica, microbiologia e genética na Universidade Pierre e Marie Curie em Paris, depois cumpriu a promessa de infância, fazendo o doutoramento no Instituto Pasteur entre 1992 e 1995 sob a orientação de Patrice Courvalin, trabalhando sobre a resistência aos antibióticos na Listeria. Lecionou na Pierre e Marie Curie e permaneceu no Pasteur como investigadora pós-doutorada.

Em 1996, foi para os Estados Unidos e ficou seis anos, primeiro na Universidade Rockefeller em Nova Iorque com Elaine Tuomanen, estudando Streptococcus pneumoniae, depois como investigadora assistente no NYU Medical Center, e mais tarde no St. Jude Children's Research Hospital em Memphis e no Skirball Institute. Os agentes patogénicos bacterianos, e especificamente a forma como as bactérias regulam a sua própria virulência, tornaram-se o seu tema de estudo.

Viena e, depois, o norte da Suécia

Regressou à Europa em 2002 para chefiar o seu próprio laboratório na Universidade de Viena, mudando-se mais tarde para os Laboratórios Max F. Perutz como professora associada. Em 2004, descobriu uma pequena molécula de ARN regulador que controla a produção de fatores de virulência em Streptococcus pyogenes, a bactéria responsável pela faringite estreptocócica e, nas suas formas agressivas, pela doença necrotizante. Foi o início de tudo o que se seguiu: já pensava nos pequenos ARN não codificantes como o sistema de controlo do comportamento bacteriano.

Depois, por volta de 2008, fez algo que os seus colegas consideraram desconcertante. Deixou Viena para a Universidade de Umeå, no extremo norte da Suécia, longe dos centros da biologia molecular europeia. "A mudança para Umeå foi certamente arriscada", disse ela. "Mas, em última análise, foi exatamente a decisão certa". O padrão é consistente ao longo de toda a sua carreira: ela muda-se quando se sente confortável, sob a teoria de que o desconforto é onde estão as ideias.

O tracrRNA

As sequências CRISPR tinham sido notadas nos genomas bacterianos e eram compreendidas, aproximadamente, como um tipo de sistema imunitário adaptativo: as bactérias arquivam fragmentos de ADN viral para que possam reconhecer o invasor da próxima vez. O que ninguém tinha descoberto era a maquinaria. Em 2011, num artigo na Nature com a sua aluna Elitza Deltcheva a realizar grande parte do trabalho de bancada, Charpentier identificou uma molécula anteriormente desconhecida a que chamou tracrRNA, e mostrou que era essencial para processar o ARN CRISPR na sua forma madura. O sistema não consistia em dois componentes, mas sim em três: duas moléculas de ARN e a enzima Cas9.

Essa é a descoberta que lhe pertence propriamente a ela, e é aquela sem a qual nada mais funciona.

Um ARN em vez de dois

Em 2011, numa conferência em San Juan, Porto Rico, conheceu Jennifer Doudna, uma bióloga estrutural que estava a abordar o CRISPR na direção oposta. Concordaram em colaborar: o grupo de Charpentier em Umeå com a biologia, o de Doudna em Berkeley com a bioquímica e estrutura, e Krzysztof Chylinski e Martin Jinek a realizarem as experiências.

A sugestão radical de Charpentier, concebida durante as viagens entre Viena e Umeå, foi fundir os dois ARN num só. Se o crRNA e o tracrRNA pudessem ser unidos numa única quimera, um investigador só precisaria de escrever uma sequência nessa molécula guia e a Cas9 cortaria onde quisessem. O artigo conjunto na Science em 2012 demonstrou exatamente isso e transformou uma curiosidade bacteriana numa ferramenta programável. Em 2013, Charpentier cofundou a CRISPR Therapeutics e a ERS Genomics com Rodger Novak e Shaun Foy para comercializar a descoberta.

A disciplina do artista

Charpentier mudou-se novamente, para o Centro Helmholtz de Investigação de Infeções em Braunschweig e para a Hannover Medical School em 2013, e novamente em outubro de 2015 para Berlim como Diretora Científica do Instituto Max Planck para a Biologia das Infeções. Em 2018 fundou e agora dirige a Unidade Max Planck para a Ciência dos Agentes Patogénicos, e é professora honorária na Universidade Humboldt. Permaneceu bacteriologista: o seu interesse continua a ser como funcionam os agentes patogénicos, e o CRISPR foi, da sua parte, uma questão sobre a imunidade bacteriana que acabou por ter consequências.

Por que Emmanuelle é chamada de génio

A qualidade particular de Charpentier é um ouvido fino para a pequena coisa anómala. O ARN regulador de 2004 em S. pyogenes e a descoberta do tracrRNA em 2011 são ambos exemplos da mesma competência: notar uma molécula que ninguém tinha catalogado, num sistema que todos pensavam entender, e julgar corretamente que era central em vez de incidental. A Cas9 sem tracrRNA não é uma ferramenta, e nenhuma quantidade de biologia estrutural a jusante a teria encontrado; isso veio de uma microbiologista que prestou muita atenção a um estreptococo.

A segunda qualidade é uma tolerância ao risco profissional que parece excêntrica até dar frutos. Deixar Viena por Umeå custou-lhe proximidade, colaboradores e comodidade, e foi lá que o trabalho do CRISPR aconteceu. Ela enquadra isto em termos artísticos em vez de científicos, o que é invulgar e provavelmente preciso: rigor mais a vontade de se deixar levar.

O contra-argumento honesto é que o CRISPR-Cas9 foi uma convergência concorrida. Francisco Mojica identificou as sequências CRISPR; Virginijus Šikšnys chegou a conclusões relacionadas de forma independente e partilhou o Prémio Kavli com Charpentier e Doudna; Feng Zhang e George Church fizeram o sistema funcionar em células humanas no espaço de meses. Charpentier não construiu a ferramenta sozinha, e o Nobel que partilha com Doudna foi atribuído por um artigo de autoria conjunta. Ela também não perseguiu as aplicações terapêuticas por si própria, permanecendo uma cientista básica por escolha. A sua própria posição é que este é o ponto: "A investigação básica é essencial para o progresso". Sobre a ética, ela é breve e inequívoca: "O CRISPR-Cas9 pode trazer enormes benefícios à humanidade, mas é claro que precisamos de o manusear de forma responsável".

Legado

As honras chegaram numa torrente: o Prémio Louis-Jeantet, o Prémio Breakthrough, o Prémio Princesa das Astúrias, o Prémio Ernst Jung e o Prémio Gruber de Genética em 2015; o Prémio Tang, o Gairdner, o Prémio Leibniz, o Prémio L'Oréal-UNESCO, a Medalha Otto Warburg, o Prémio Warren Alpert e a Legião de Honra em 2016; o Prémio Japão, o Pour le Mérite e o Prémio Fronteiras do Conhecimento BBVA em 2017; o Prémio Kavli em Nanociência e o Prémio Harvey em 2018; o Prémio Wolf de Medicina e o Prémio Nobel da Química em 2020, o primeiro Nobel científico atribuído a duas mulheres e mais ninguém. Foi introduzida no National Inventors Hall of Fame em 2023 e eleita Membro Estrangeiro da Royal Society em 2024, detém a adesão de nove academias e uma dúzia de doutoramentos honorários. A CRISPR Therapeutics, que cofundou, ajudou a trazer a primeira terapia génica CRISPR aprovada para pacientes com anemia falciforme. Ela permanece em Berlim, ainda a trabalhar com bactérias.