Emmanuelle Charpentier: Hareket Etmeyi Bırakmayan Bilim İnsanı

On bir ya da on iki yaşındayken annesine Institut Pasteur'de çalışacağını söyledi. Bunu başardı da. Sonra oradan ayrıldı ve ayrılmaya devam etti: Dokuz şehir ve beş ülkedeki on üç kurumda geçen, konforlu olan her yerde yerleşik düzen kurmayı reddeden bir kariyer inşa etti. Nobel Kimya Ödülü'nü kazandıran içgörüsünün, Viyana ile İsveç'in kuzeyindeki bir laboratuvar arasında gidip gelirken aklına geldiğini söylüyor.

Paris'te Bir Çocukluk ve Bir Söz

Emmanuelle Marie Charpentier, 11 Aralık 1968'de Paris'in güneyindeki Juvisy-sur-Orge'da doğdu. Annesi psikiyatri alanında çalışıyordu, babası kentsel yeşil alan planlamacısıydı ve bir ablası vardı. Sinanian adıyla doğan baba tarafından büyükbabası, Ermeni soykırımından kaçıp Marsilya'ya yerleşmişti. İçindeki bu huzursuzluğu, onu tanımlayacak olan misyoner bir halasının kehanetine bağlıyor.

Okulun yanı sıra birkaç yıl boyunca piyano, bale ve modern dans dersleri aldı ve bunları asla önemsiz bir hobi olarak görmedi. "Sanat, bilimsel kariyerim üzerinde önemli bir etkiye sahip oldu," diyor. "Disiplinli olmanız gerekir, ancak aynı zamanda kendinizi serbest bırakmayı da bilmelisiniz." Bu, sonraki çalışmalarının gerektirdiği kombinasyonun kesin bir tarifidir.

Pasteur ve Uzun Amerika Macerası

Paris'teki Pierre ve Marie Curie Üniversitesi'nde biyokimya, mikrobiyoloji ve genetik okudu, ardından çocukluk sözünü tutarak 1992 ile 1995 yılları arasında Institut Pasteur'de Patrice Courvalin yönetiminde, Listeria'da antibiyotik direnci üzerine çalışarak doktorasını tamamladı. Pierre ve Marie Curie Üniversitesi'nde ders verdi ve doktora sonrası araştırmacı olarak Pasteur'de kaldı.

1996'da Amerika Birleşik Devletleri'ne gitti ve altı yıl orada kaldı; önce New York'taki Rockefeller Üniversitesi'nde Elaine Tuomanen ile Streptococcus pneumoniae üzerine çalıştı, ardından NYU Tıp Merkezi'nde yardımcı araştırma görevlisi, sonra Memphis'teki St. Jude Çocuk Araştırma Hastanesi ve Skirball Enstitüsü'nde görev yaptı. Bakteriyel patojenler ve özellikle bakterilerin kendi virülanslarını düzenleme biçimleri çalışma konusu haline geldi.

Viyana, Ardından Kuzey İsveç

2002'de Avrupa'ya dönerek Viyana Üniversitesi'nde kendi laboratuvarının başına geçti, daha sonra burada Max F. Perutz Laboratuvarları'nda doçent oldu. 2004'te, boğaz enfeksiyonlarından ve saldırgan formlarında et yiyen hastalıklardan sorumlu olan Streptococcus pyogenes'teki virülans faktörlerinin üretimini kontrol eden küçük bir düzenleyici RNA molekülü buldu. Bu, sonrasında gelen her şeyin başlangıcıydı: Zaten küçük kodlamayan RNA'ları bakteriyel davranışın kontrol sistemi olarak düşünüyordu.

Ardından, 2008 civarında, meslektaşlarının şaşkınlıkla karşıladığı bir şey yaptı. Viyana'dan ayrılıp Avrupa moleküler biyoloji merkezlerinden çok uzak olan kuzey İsveç'teki Umeå Üniversitesi'ne gitti. "Umeå'ya taşınmak kesinlikle riskliydi," demiştir. "Ancak nihayetinde kesinlikle doğru karardı." Bu model tüm kariyeri boyunca tutarlıdır: Rahat hissettiği anda taşınır, çünkü fikrin rahatsızlığın olduğu yerde ortaya çıkacağına inanır.

tracrRNA

CRISPR dizileri bakteriyel genomlarda fark edilmişti ve genel hatlarıyla bakterilerin, bir dahaki sefere işgalciyi tanımak için viral DNA parçalarını arşivlediği bir tür uyarlanabilir bağışıklık sistemi olarak anlaşılmıştı. Kimsenin çözemediği şey ise mekanizmaydı. 2011 yılında, laboratuvar işlerinin çoğunu yapan öğrencisi Elitza Deltcheva ile Nature'da yayınlanan bir makalede Charpentier, tracrRNA adını verdiği, daha önce bilinmeyen bir molekülü tanımladı ve bunun CRISPR RNA'sını olgun formuna dönüştürmek için gerekli olduğunu gösterdi. Sistem iki bileşenli değil, üç bileşenliydi: iki RNA molekülü ve Cas9 enzimi.

Bu, sadece ona ait olan ve onsuz başka hiçbir şeyin çalışmayacağı keşiftir.

İki RNA Yerine Bir

2011'de Porto Riko'nun San Juan kentindeki bir konferansta, CRISPR'ı diğer taraftan inceleyen yapısal biyolog Jennifer Doudna ile tanıştı. İş birliği yapmaya karar verdiler: Umeå'daki Charpentier grubu biyolojiyle, Berkeley'deki Doudna grubu biyokimya ve yapıyla ilgilendi; Krzysztof Chylinski ve Martin Jinek ise deneyleri gerçekleştirdi.

Viyana ile Umeå arasındaki gidiş gelişlerde tasarlanan Charpentier'in radikal önerisi, iki RNA'yı tek bir RNA'da birleştirmekti. crRNA ve tracrRNA tek bir mühendislik ürünü kimerada birleştirilebilseydi, bir araştırmacının sadece o rehber moleküle bir dizi yazması yeterli olacaktı ve Cas9 istedikleri her yeri kesecekti. 2012'deki Science ortak makalesi tam olarak bunu kanıtladı ve bir bakteriyel merakı programlanabilir bir araca dönüştürdü. 2013'te Charpentier, ticarileştirmek için Rodger Novak ve Shaun Foy ile CRISPR Therapeutics ve ERS Genomics'i kurdu.

Sanatçının Disiplini

Charpentier tekrar taşındı; 2013'te Braunschweig'daki Helmholtz Enfeksiyon Araştırmaları Merkezi ve Hannover Tıp Okulu'na, Ekim 2015'te ise Max Planck Enfeksiyon Biyolojisi Enstitüsü'nün Bilimsel Direktörü olarak Berlin'e geçti. 2018'de Max Planck Patojen Bilimi Birimi'ni kurdu ve yönetmeye başladı, ayrıca Humboldt Üniversitesi'nde onursal profesördür. Bir bakteriyolog olarak kaldı: İlgi alanı hala patojenlerin nasıl çalıştığı üzerinedir ve CRISPR, onun açısından, beklenmedik sonuçları olan bir bakteri bağışıklığı sorusuydu.

Emmanuelle Neden Dahi Olarak Adlandırılıyor

Charpentier'in özel niteliği, küçük ve sıra dışı şeyler için sahip olduğu keskin sezgidir. 2004'te S. pyogenes'teki düzenleyici RNA ve 2011'deki tracrRNA keşfi, aynı yeteneğin örnekleridir: Herkesin anladığını düşündüğü bir sistemde kimsenin kataloglamadığı bir molekülü fark etmek ve onu tesadüfi değil merkezi olarak doğru şekilde değerlendirmek. tracrRNA olmayan bir Cas9 bir araç değildir ve hiçbir yapısal biyoloji çalışması onu bulamazdı; bu, streptokoklara çok dikkat eden bir mikrobiyologdan geldi.

İkinci niteliği, meyvesini verene kadar tuhaf olarak algılanan profesyonel riske olan toleransıdır. Viyana'dan Umeå'ya taşınmak ona yakınlığa, iş birlikçilere ve konfora mal oldu, ancak CRISPR çalışmaları orada gerçekleşti. Bunu bilimsel terimlerden ziyade sanatsal terimlerle ifade eder ki bu alışılmadık ama muhtemelen doğrudur: Disiplin artı bırakabilme isteği.

Dürüst karşıt görüş, CRISPR-Cas9'un kalabalık bir yakınsama olduğu yönündedir. Francisco Mojica CRISPR dizilerini belirledi; Virginijus Šikšnys bağımsız olarak benzer sonuçlara ulaştı ve Kavli Ödülü'nü Charpentier ve Doudna ile paylaştı; Feng Zhang ve George Church sistemi birkaç ay içinde insan hücrelerinde çalışır hale getirdi. Charpentier aracı tek başına inşa etmedi ve Doudna ile paylaştığı Nobel ödülü, ortak yazarlı bir makale için verildi. Ayrıca tedavi edici uygulamaların peşinden kendisi koşmadı, tercihen temel bilimci olarak kaldı. Kendi görüşü, meselenin tam olarak bu olduğu yönündedir: "Temel araştırmalar ilerleme için şarttır." Etik konusunda kısa ve nettir: "CRISPR-Cas9 insanlığa büyük faydalar sağlayabilir, ancak elbette onu sorumlu bir şekilde kullanmamız gerekiyor."

Miras

Ödüller bir sel gibi geldi: 2015'te Louis-Jeantet Ödülü, Breakthrough Ödülü, Asturias Prensesi Ödülü, Ernst Jung Ödülü ve Gruber Genetik Ödülü; 2016'da Tang Ödülü, Gairdner, Leibniz Ödülü, L'Oréal-UNESCO Ödülü, Otto Warburg Madalyası, Warren Alpert Ödülü ve Légion d'honneur nişanı; 2017'de Japonya Ödülü, Pour le Mérite ve BBVA Bilgi Sınırları Ödülü; 2018'de Kavli Nanobilim Ödülü ve Harvey Ödülü; 2020'de Wolf Tıp Ödülü ve Nobel Kimya Ödülü. Bu, sadece iki kadına verilen ilk bilimsel Nobel ödülüydü. 2023'te Ulusal Mucitler Onur Listesi'ne alındı ve 2024'te Royal Society'nin yabancı üyesi seçildi, dokuz akademinin üyeliğine ve bir düzine onursal doktora derecesine sahiptir. Kurucu ortağı olduğu CRISPR Therapeutics, orak hücre anemisi hastaları için ilk onaylı CRISPR gen tedavisinin hastalara ulaşmasına yardımcı oldu. Berlin'de kalmaya devam ediyor ve hala bakteriler üzerinde çalışıyor.