Jennifer Doudna: Hayatın Kodunu Yeniden Yazmak
Hilo, Hawaii'de altıncı sınıftayken, babası yatağının üzerine James Watson'ın Çifte Sarmal adlı kitabının bir kopyasını bırakmıştı. Bir dedektif hikayesi okumayı beklerken onu buldu, ancak aklında kalan detay Rosalind Franklin'di. Daha sonra şöyle yazdı: "O an ilk defa, bir kadının harika bir bilim insanı olabileceğini fark ettim." Lise rehberlik danışmanı daha sonra ona kızların kimya çalışmadığını söylemişti. Ekim 2020'de, o ve Emmanuelle Charpentier, bilim alanında Nobel Ödülü'nü paylaşan ilk iki kadın oldular.
Büyük Ada'daki Yabancı
Jennifer Anne Doudna, 19 Şubat 1964'te Washington, D.C.'de üç kız kardeşin en büyüğü olarak dünyaya geldi. Babası Martin Savunma Bakanlığı'nda konuşma metni yazarıydı; annesi Dorothy ise bir toplum kolejinde öğretmendi. 1971'de, Jennifer yedi yaşındayken aile, Hawaii'nin Büyük Adası'ndaki Hilo'ya taşındı.
O bir 'haole' (yerli olmayan) idi ve okulda yalnızlık hissediyordu. Buna kitap okuyarak ve "zengin bir biyolojik çeşitlilik paleti" sunduğunu tanımladığı adada yürüyüş yapıp mağaraları keşfederek karşılık verdi. İzolasyon ve çevre, ikisinin tek başına yapamayacağı bir şeyi yaptı: Yalnız bir çocuğu doğabilimciye dönüştürdü.
Pomona, Harvard ve RNA Dünyası
Rehberlik danışmanını görmezden gelerek 1981'de Pomona College'a girdi ve 1985'te kimya bölümünün en başarılı öğrencisi olarak mezun oldu. Don Hemmes'in laboratuvarında papaya mantar enfeksiyonunu inceleyerek geçirdiği bir yazın kendisine "bilimsel keşif heyecanının ilk tadını" verdiğini söylüyor.
Doktorasını Harvard Tıp Fakültesi'nde Jack Szostak'ın yanında yaptı ve yaşamın kökenini araştırmayı amaçlayan bir araştırma hattı olan kendi kendini kopyalayan RNA molekülleri üzerinde çalıştı. 1989'da Nature dergisindeki makaleleri, RNA katalizli tamamlayıcı iplik RNA sentezini gösterdi. 1991'de, RNA'nın enzim olarak hareket edebileceğini göstererek Nobel Ödülü kazanan Tom Cech ile çalışmak için Colorado Üniversitesi'ne taşındı ve orada Franklin'in DNA üzerinde kullandığı teknik olan X-ışını kristalografisini öğrendi.
Yale ve Bir Enzimin Şekli
Doudna, 1994'te Yale'de yardımcı doçent oldu. Orada, daha sonra evlendiği yüksek lisans öğrencisi Jamie Cate ile birlikte, kendi kendini eklemleyen bir RNA enziminin ilk ayrıntılı atomik yapısını belirledi. 1996'da Science dergisindeki makaleleri bir dönüm noktası olarak kabul edilir: RNA'nın proteinler gibi karmaşık üç boyutlu makinelere katlandığını gösterdi ve Doudna'yı CRISPR'dan on beş yıl önce alanın önde gelen yapısal biyologlarından biri olarak kurdu.
2002'de o ve Cate, Kimya Koleji'nde profesör ve Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda öğretim üyesi olarak UC Berkeley'e taşındılar. 2000 yılında evlenmişlerdi; oğulları Andrew 2002'de doğdu.
Berkeley'de Bir Fincan Çay
2002 SARS salgını onu, küçük RNA moleküllerinin genleri susturduğu mekanizma olan RNA girişimine doğru itti. Ancak sonuç getiren adım bir yabancıdan geldi. Mikrobiyolog Jillian Banfield, Google aramasıyla Doudna'nın çalışmasını buldu ve görüşmeyi teklif etti. Berkeley'deki bir kafede çay içerken Banfield, bakteri genomlarında viral DNA parçalarıyla serpiştirilmiş, CRISPR olarak adlandırılan garip tekrarlayan dizileri tanımladı. Kimse ne yaptıklarını bilmiyordu. Banfield bunların RNA girişimi yoluyla çalışıp çalışmadığını merak ediyordu.
Doudna ipi çekmeye başladı. 2008 yılına gelindiğinde grubu, alanın bir odaya sığacak kadar küçük olduğu bir noktada, Berkeley'de ilk uluslararası CRISPR konferansını düzenlemişti.
Haziran 2012
2011'de Porto Riko'daki bir mikrobiyoloji konferansında, aynı sistem üzerinde bakteriyel taraftan çalışan ve işlevi için gerekli olan ikinci bir RNA molekülü olan tracrRNA'yı tanımlayan Emmanuelle Charpentier ile tanıştı. İşbirliği yapmayı kabul ettiler. Doudna'nın laboratuvarında Martin Jinek ve Charpentier'in laboratuvarında Krzysztof Chylinski ile çalışan iki grup, Cas9 proteininin RNA tarafından belirli bir DNA dizisine yönlendirildiğini ve ardından her iki ipliği de kestiğini çözdü. Daha da önemlisi, iki doğal RNA'nın tek bir tasarlanmış tek kılavuz RNA'ya birleştirilebileceğini ve dizisini değiştirmenin Cas9'u deneycinin seçtiği herhangi bir hedefe göndereceğini gösterdiler.
Makale, "Adaptif Bakteriyel Bağışıklıkta Programlanabilir Çift RNA Kılavuzlu DNA Endonükleaz," 28 Haziran 2012'de Science dergisinde çevrimiçi olarak yayınlandı. Belirsiz bir bakteri bağışıklık sistemi olan şey artık, Innovative Genomics Institute'un ifadesiyle, "bilim insanlarının insan hücreleri de dahil olmak üzere herhangi bir organizmada, hayatın kodu olan DNA'yı benzeri görülmemiş bir verimlilik ve hassasiyetle yeniden yazmalarına izin veren" bir araçtı. Doudna bu dönemi "saf bir neşe" olarak tanımladı.
Kendi Yarattığı Etik Sorunu
Neredeyse hemen, serbest bırakılmasına yardım ettiği şey hakkında endişelenmeye başladı. 2015'te insan üreme hattını düzenleme konusunda moratoryum çağrısında bulundu ve yönergeler hazırlamak için Napa Vadisi'nde yirmi araştırmacıyı topladı, ardından o Aralık ayında İnsan Gen Düzenleme Konusunda Uluslararası Zirve'yi ortaklaşa düzenledi. Genel okuyucu kitlesine argümanı sunmak için 2017'de Samuel Sternberg ile A Crack in Creation kitabını ortaklaşa yazdı. 2018'de bir Çinli bilim insanı gen düzenlenmiş bebekleri duyurduğunda, Doudna uluslararası düzenleme için baskı yaptı ve davayı ABD senatörlerine taşıdı.
2014 yılında Jonathan Weissman ile birlikte Innovative Genomics Institute'u kurdu ve teknolojiyi kliniklere taşımak için Editas Medicine ve Caribou Biosciences'ın lansmanına yardımcı oldu. Mart 2020'de IGI, kendisini haftalar içinde otomatik bir koronavirüs test laboratuvarına dönüştürdü ve COVID-19 fikri mülkiyetini açık kaynak olarak yayınladı. Enstitü, orak hücre hastalığı için FDA onaylı ilk CRISPR klinik denemesini yürütmeye devam etti.
Jennifer Neden Dahi Olarak Adlandırılıyor
Doudna'nın ayırt edici yeteneği, bir merakın aslında bir araç olduğunu fark etmektir. CRISPR başkaları tarafından gözlemlenmişti; bakteri bağışıklık sistemi olarak işlevi mikrobiyologlar tarafından çözülüyordu; Charpentier tarafında kritik parça vardı. Doudna'nın getirdiği şey, yirmi yıl boyunca RNA'yı pasif bir mesaj yerine üç boyutlu bir makine olarak düşünmekti; bu, mikrobiyoloğun ilginç bir savunma mekanizması gördüğü yerde onun programlanabilir bir kesme cihazı görmesini sağlayan eğitimdi. İki doğal molekülü tek bir tasarlanmış bileşene sıkıştıran tek kılavuz RNA, bir mühendisin basitleştirmesidir ve bu, bir fenomeni herkesin kullanabileceği bir teknolojiye dönüştüren şeydir.
Dürüst karşı argüman önemlidir ve ondan kaçmaz. Nobel, Charpentier ile paylaşıldı ve ikisi de tek yazarlık iddia etmeyecekti; Jinek ve Chylinski belirleyici tezgah çalışmasının çoğunu yaptı; Banfield soruyu sağladı; Feng Zhang ve George Church kısa bir süre sonra insan hücrelerinde CRISPR düzenlemesini gösterdiler ve ardından kimin neye hakkı olduğu konusunda uzun bir patent anlaşmazlığı yaşandı. CRISPR, Nobel kazanan çoğu keşiften daha fazla bir yakınlaşmaydı ve Doudna'nın ödül günündeki kendi açıklaması da bunu söylüyor: onur, "CRISPR'ın tarihini ve onu son derece güçlü bir mühendislik teknolojisine dönüştürmenin işbirlikçi hikayesini tanır." Ona özgü olan şey, yapısal içgörü, kimse önemli olduğunu düşünmeden önce dört yıl boyunca belirsiz bir bakteri garipliğini çekmeye devam etme kararı ve ardından ününü kendi icadına kısıtlamalar için tartışmaya harcama konusundaki sıra dışı seçimdir.
Miras
Doudna, Berkeley'de Biyomedikal ve Sağlık Bilimleri alanında Li Ka Shing Kürsüsü sahibidir, Howard Hughes Tıp Enstitüsü araştırmacısı, Berkeley Laboratuvarı'nda öğretim üyesi, Gladstone Enstitüleri'nde kıdemli araştırmacı ve IGI yönetim kurulu başkanıdır. Stockholm'den önce 2014'te Yaşam Bilimlerinde Breakthrough Ödülü'nü, 2015'te Genetikte Gruber Ödülü'nü ve Asturias Prensesi Ödülü'nü, 2016'da L'Oréal-UNESCO Ödülü'nü ve Gairdner'ı, 2017'de Japonya Ödülü'nü ve 2018'de Nanoscience'ta Kavli Ödülü'nü kazanmıştı. Walter Isaacson'ın The Code Breaker kitabı 2021'de onu kamusal bir figür haline getirdi. CRISPR artık insan hastalıklarını modellemek, hastalığa dayanıklı mahsuller yetiştirmek, sivrisinek popülasyonları boyunca genleri sürmek ve insan hastalarda orak hücre hastalığını tedavi etmek için kullanılıyor. Nobel duyurusunun yapıldığı sabah, iki kadının bunu kazanmasının ne anlama geldiği sorulduğunda, Doudna'nın cevabı iki kelimeydi: "Kadınlar harika."
