Jennifer Doudna eta Emmanuel Charpentier: DNA editatzeko guraizeen sortzaileak

Uxue Razkin

Duela bi aste Nobel Sarien irabazleen berri izan genuen. Zerrenda horretan ez ziren ageri Jennifer Doudna ezta Emmanuel Charpentier ere. Biokimikari hauek ez dute Nobela irabazi aurten baina merezi zuten, ezbairik gabe. Euren aurkikuntzak ingeniaritza molekularra hankaz gora utzi du; garatutako teknologia berriak ate handi bat ireki du alor horretan. CRISPR/Cas9 teknikaz ari gara, jakina.

2015ean Zientzia eta Teknologiako Asturiasko Printzesa Saria lortu zuten bi zientzialariek teknika berritzaile hori garatzeagatik. Izan ere, modu eraginkor eta azkar batean genoma editatzeko aukera eskaintzen du aurkikuntza horrek, “bisturi molekular” bat bailitzan.

Bada, nondik datorkio izena sistema horri? Bi zientzialariak mikroorganismo jakin batzuk (zenbait bakteriok adibidez) agente genetiko arrotzen erasoei aurre egiteko erabiltzen dituzten mekanismoak ezagutzeko lanean ari ziren. Hori dela eta, bakterioen erresistentzia sistemaren mekanismo molekularrak izan zituzten aztergai. Ikusi zuten mikroorganismo jakin batzuek (arkeobakterioak eta bakterio batzuk) bakteriofagoengandik (bakterioak infektatzen dituzten birusak dira; bakterioen zelula egituran sartu eta erreplikatzeko erabiltzen dute) babesteko sistema bat erabiltzen zutela. Prozesu horretan, birusaren DNA zati bat txertatzen da bakterioan eta hori horrela, sortzen zen hurrengo bakterio belaunaldia gai da birus horri aurre egiteko. Hau da, sistema horrek nolabaiteko erresistentzia moduko bat ematen ziola bakterioari. Hala, bakterio horien jokabidea aztertzean, ikertzaileak ohartu ziren horrek erabilera anitzak ekar zitzakeela ingeniaritza molekularrean aplikatuz gero.

Horrela jaio zen erreminta hori, CRISPR (Clustered Regularlly Interspaced Short Palindormic Repeats-Errepikapen Palindromiko Labur Elkartuak eta Erregularki Tartekatuak)/Cas9 teknika gisa izendatutakoa. Bi biokimikariak, elkarlanean, ohartu ziren Cas izeneko proteinak gai zirela DNAren zati txiki bat hartzeko, eraldatzeko eta CRISPR sekuentzian txertatzeko. Hau da, Cas hori gai da mozketak egiteko genoma baten edozein sekuentzian. Garatutako metodoan, “patroi” moduko bat erabiltzen dute; aldaketa ez delako ausazkoa. Horretarako, RNA gidariak daude. Esan moduan, Cas proteina batek DNAren zati bat moztu eta aldatzen duenean, “patroiari” egingo dio so, proteinaren ondoan bidaiatzen duen RNA gidariari (sortzen erraza dena), hain zuzen. Moztu, aldatu eta itsasi.

Mundu berri bat

Edizio genomiko honek aplikazio ugari ekarri ditu. Doudnak eta Charpentierrek elkarrizketa batean azaldu zuten moduan, zeluletan dauden geneen funtzioa ezagutzeko balio du, adibidez. Horretaz gain, geneen sekuentzia berrantolatzeko, gaixotasun larriek eragindako mutazio genetikoak zuzentzeko edota farmakologia alorrean aplikatzeko balio du. Teknologia berri honek dakarren oztopoei dagokienez, Charpentierrek zioen erremintaren zehaztasunean dagoela gakoa. Ikerketa honekin hasi zirenean, kontatzen du, adibidez, aldatu beharreko DNAren zatiaz gain, genomaren DNA aldatzen zuela teknika horrek. Halere, horren harira, azaldu zuen sistema jakin horrek moldaketa batzuk jasan dituela ikertzen hasi zenetik eta doitasun hori hobetuz joan dela.

Etika da teknika horrek dakarren beste oztopoetako bat. Izan ere, jakin badakigu herentziazko gaixotasunak neutralizatu daitezkeela edizio genomiko hori erabiliz eta mutazio horiek zuzenduz. Baina, modu berean, posiblea da teknika hori erabiltzea gizakien genoma aldatzeko, ezaugarri jakin batzuk garatze aldera. Arrisku horren aurrean argi mintzatu zen Charpentier. Garatutako erremintak baditu helburu jakin batzuk: ebakuntza prebentiboak edo terapeutikoak biomedikuntza alorrean garatzea eta, horretaz gain, pazienteak tratatu eta estrategia berriak topatu medikamentu berriak sortzeko. “Teknika hori ez da beste gauza baterako”, gehitu zuen ikertzaileak.

Laburrean

Jennifer Doudna (Washington DC, 1964) aitzindaria da zientzia alorrean. Harvard Medical Schoolen egin zuen doktoretza, Jack Szostak irakaslearen –Medikuntzako Nobela lortu zuen 2009an– zuzendaritzapean. Tesian, erribozimen ikasketan murgildu zen. Azken hauek erreakzio biokimiko batzuk azeleratzeko gai diren molekulak dira. Gau gaurkoz, Californiako Unibertsitatean dabil ikerlari gisa. Beste aldetik, Emmanuel Charpentier (Juvisy-sur-Orge, Frantzia; 1968) dugu, Pierre eta Marie Curie Unibertsitatean (UPMC) ikasi zituen biokimika, mikrobiologia eta genetika. 1995ean doktoretza egin zuen Pasteur Institutuan. Ameriketako Estatu Batuetara joan zen horren ondotik. Bertan, unibertsitate eta ospitale anitzetan lan egin zuen. Bost urte han igarota, Europara itzuli zen, Vienara, lehendabizi, eta ondoren Suediara, non ikerketa-zuzendariaren kargua lortu zuen Molecular Infection Medicine Sweden-en (MIMS). 2015ean, Berlinen dagoen Infekzioaren Biologia Max Planck Institutua zuzentzeko eskaintza onartu zuen.

Sariei dagokienez, Jennifer Doudnarekin batera jaso dituenak anitzak dira, hala nola Ikerketa Biomedikoko Dr. Paul Janssen Saria (2014), Genetikako Gruber Saria (2015), Teknologia Transgenikoen Nazioarteko Elkarteko Saria (2015), eta duela gutxi jaso zuen Ezagutzaren Mugak BBVA Fundazioa Saria, biomedikuntza kategorian, Doudna eta Francisco M. Mojicarekin batera (2016). Horiek dira, beste askoren artean, aipagarrienak.

Informazio gehiago

• Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, premiadas por el “bisturí molecular”.
• Ignacio López-Goñi: Bakterioen defentsa-sistema da genoma-editore onena.
• Zientzialari (47) – Koldo Garcia: “Lehen genoma irakurtzeko gai ginen, baina orain eraldatu dezakegu”.
• “Ningún premio podrá sustituir las sensaciones vividas con mi equipo al desarrollar CRISPR Cas9”.
• Entrevista a Jennifer Doudna, Premio Princesa de Asturias 2015.