Открыли «генетические ножницы»: названы лауреаты Нобелевской премии по химии - фото

07 октября 2020 | 14:46

Лауреатами Нобелевской премии по химии в 2020 году стали Эммануэль Шарпентье и Дженнифер А. Дудний за разработку метода редактирования генома.

Об этом говорится на странице Нобелевской премии в Twitter.

Как отмечают в Нобелевском комитете, Шарпентье и Дудна открыли один из самых острых инструментов генной технологии: генетические ножницы CRISPR/Cas9. Используя их, исследователи могут изменять ДНК животных, растений и микроорганизмов с высокой точностью. Эта технология произвела революционное воздействие на науки о жизни, способствует новым методам лечения рака и может осуществить мечту об излечении наследственных заболеваний.

Отмечается, что ранее модификация генов была трудоемкой, тяжелой, а порой и невозможной работой. Существовало два способа внести изменения в геном живого организма: собрать его с нуля (как делали с некоторыми бактериями) или встроить внутрь вирусный вектор. Второй метод помог получить первые генетически модифицированные организмы, но оставался достаточно сложным и неточным: чтобы удостовериться в том, что вектор оказался в нужном участке генома, нужно было ставить сразу множество проб и отбирать единственную удачную. Кроме того, с помощью вирусного вектора сложно внести тонкие изменения в геном — например, заменить одну «букву» в тексте ДНК или удалить последовательность из нескольких нуклеотидов.

Теперь с помощью генетических ножниц CRISPR/Cas9 можно изменить "код жизни" в течение нескольких недель.

CRISPR/Cas9 была не первой системой редактирования генома, но обогнала все прочие по точности и дешевизне. Дело в том, что в других системах редактирования — TALEN или «цинковые пальцы» — точность достигается за счет подбора фермента. Иными словами, прежде чем редактировать ген, ученым необходимо получить нуклеазу — фермент, разрезающий ДНК — который будет связываться с нужной последовательностью. Это довольно долго и дорого. 

В случае CRISPR/Cas9 нуклеаза всегда работает одинаково, а специфичность достигается за счет гидовой, или направляющей РНК — которая наводит нуклеазу на необходимый участок. Это связано с тем, что CRISPR/Cas9 — система бактериального происхождения, это механизм, с помощью которого бактерии избавляются от вирусных вставок в своем геноме.

CRISPR/Cas9 появилась в заголовках научных статей довольно давно, но захватила внимание научного сообщества менее 10 лет назад — когда Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна выяснили, как именно эта система работает у бактерий, и научились применять ее для внесения нужных изменений в геном. С тех пор эта система стала самым популярным методом генетического редактирования. Она породила множество модификаций: сейчас мы умеем не только вырезать последовательности из ДНК, но также редактировать РНК и заменять отдельные нуклеотиды, не повреждая геном.

CRISPR/Cas9 начали использовать для создания ГМО нового поколения и лечения редких болезней, эта система поучаствовала в самом громком научном скандале последних лет — появлении генетически измененных детей в Китае. Споры о том, в каком случае применение этой системы на людях оправдано и этично, продолжаются и сейчас. Но тем более показательно, что Нобелевскую премию за нее присудили не в области физиологии или медицины, а в области химии. Сегодня Нобелевский комитет оценил систему генетического редактирования как метод. Возможно, это не последняя Нобелевская премия, связанная с CRISPR/Cas9 — но, по всей видимости, время оценить ее значимость для медицины еще не пришло.

Премию в области литературы вручат завтра, 8 октября, премию мира - 9 октября, а лауреат награды за экономические достижения станет известен 12 октября.

Как сообщал Realist, в этом году Нобелевская неделя проходит с 5 по 12 октября. В понедельник были объявлены лауреаты Нобелевской премии по физиологии и медицине, ими стали Харви Дж. Альтер, Майкл Гоутон и Чарльз М. Райс.

Нобелевскую премию по физике за 2020 год присудили троим ученым — Роджеру Пенроузу (Великобритания), Райнхарду Генцелю и Андреа Гез (оба США).