シャルパンティエとダウドナがCRISPR/Cas9 DNAエンジニアリング技術でノーベル賞を受賞、それは何であり、なぜ議論の余地があるのか?

イラスト(インスタグラム/@nobelprize.org)

JAKARTA-EmmanuelleCharpentierとJenniferA。Doudnaは、2020年のノーベル化学賞を受賞しました。どちらも、今日の最先端の遺伝子修飾技術であるCRISPR / Cas9の作成の背後にある人物です。 CRISPRとは何ですか？なぜこの発見はそれほど物議を醸しているのですか？

Charpentierは、ドイツのベルリンにあるScience ofPathogensのMaxPlanckUnitの科学者です。一方、ダウドナはカリフォルニア大学バークレー校（米国）出身です。 CRISPR / Cas9またはライフコードシザーズ（DNA）とも呼ばれる技術は、動物、植物、その他の微生物のいずれにおいても、科学者が非常に高い精度でDNAを変更できるようにする技術です。それだけでなく。エンジニアリングプロセスは、数週間という比較的短い期間で実行することもできます。

DNAは、科学にとって最大の謎と課題の1つです。例えれば、DNAは宇宙の生命のためのマニュアルです。そして、CRISPR / Cas9はその真っ只中にあり、遺伝物質内の領域をターゲットにするのに役立っています。このようにして、科学者は特定の遺伝子を変更および非アクティブ化したり、マップされた領域に新しい遺伝物質を導入したりすることができます。

Cas9は修飾タンパク質であり、DNA鎖の一部を切断できるはさみのように機能します。また、CRISPRは、クラスター化された規則的な間隔の短いパリンドロームリピートの略で、DNAシーケンスがゲノム内で繰り返されることを意味します。

「ダウドナとシャルパンティエは、CRISPRが特定のDNA配列を切断するために標的にできるはさみのように機能することを示しています」とジョンズホプキンス医科大学の分子生物学および遺伝学部の助教授であるアンドリューホランドは10月8日木曜日にCNNによって引用されました。

「カットが行われると、DNAコードを変更することができます。これにより、科学者はDNAコードをターゲットにして変更し、遺伝病を理解して治療することができます」と彼は付け加えました。

多くの革新に向けて

CRISPR / Cas9は2016年に最初に実装されました。これまで、CRISPR / Cas9は、植物、動物、微生物、さらには人間を含むほぼすべての生物に対して実行されてきました。これらのDNAはさみの発見は、遺伝的に受け継がれた病気の治療における多くの革新の機会を開きます。たとえば、癌の場合。 DNAはさみは新しい癌治療を可能にします。

「システムが行うことは、特定の遺伝子を認識して変異を修正できることです。テキストを変更するなど、コピーペーストやいくつかの変更を行うことができます。システムはゲノムを変更し、遺伝子のプロパティを変更できます」と、CNN2016のインタビューでCharpentier氏は述べています。

臨床医学とは別に、CRISPR / Cas9は農業において多くの革新を提供することもできます。 CRISPR / Cas9は、低レベルで潜在的に毒性のある重金属を含む米を栽培するために使用できます。 CRISPR / Cas9は、Charpentierでは「より望ましい」より洗練された家畜の作成にも役立ちます。

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今年の化学賞受賞者であるEmmanuelleCharpentierとJenniferDoudnaが2012年にCRISPR / Cas9遺伝子はさみの画期的な発見を発表した直後、いくつかの研究グループは、このツールを使用してマウスとヒトの両方の細胞のゲノムを変更できることを実証しました。爆発的な開発に。以前は、細胞、植物、または生物の遺伝子を変更するのは時間がかかり、時には不可能でした。遺伝子はさみを使用して、研究者は、原則として、希望するゲノムをカットすることができます。この後、細胞の自然なシステムをDNA修復に利用して、生命のコードを書き直すのは簡単です。 2020年のノーベル化学賞は、「ゲノム編集の方法の開発」に対して、エマニュエル・シャルペンティエとジェニファー・A・ダウドナに授与されました。詳細については、略歴のリンクを参照してください。画像：©Johan Jarnestad / Royal Sweden Academy of Sciences #NobelPrize #NobelLaureate #science #chemistry #genetics

2020年10月7日午前4時30分PDTにノーベル賞（nobelprize_org）によって共有された投稿

CRISPR / Cas9試験は米国によって実施されました。科学者たちは実験技術を使用して、鎌状細胞疾患または遺伝性血液障害の数十人の患者を治療しました。科学者たちは、テクノロジーには遺伝的欠陥の最大89パーセントを修正する可能性があると述べています。

「ダウドナとシャルパンティエの発見から生まれた技術がこの分野（臨床医学）に革命をもたらしたと言っても過言ではありません」と英国癌研究所の癌生物学部門の副責任者であるジェシカ・ダウンズはロンドンのサイエンスメディアセンターに語った。

「私たちは、癌の発症につながる分子変化を調査するために、ラボでCRISPR / Cas9テクノロジーを採用しています。これにより、達成できることが変わりましたが、クリニックでこのテクノロジーを使用する大きな可能性もあります」と彼は付け加えました。

しかし物議を醸す

イノベーションに多くの可能性をもたらし、CRISPR / Cas9も論争に満ちています。たとえば、中国の科学者、HeJiankuiの話。 2018年に、彼は遺伝子が設計された最初の赤ちゃんを作成しました。科学者は2019年に3年の刑を宣告されました。中国の科学者がしたことは、世界の科学界で衝撃を与え、恐怖を引き起こし、倫理的な議論を引き起こしました。

その時、彼は、HIVに耐性を持つように変更されたDNAで双子の女の子を「作成」しました。彼は双子が生まれる前にCRISPR / Cas9で遺伝子を改変しました。彼はそれをしました。プライドは彼氏を圧倒した。しかし、世界は実際に彼を批判しました。彼は恐ろしく、非倫理的であり、中国の生物医学研究の評判に打撃を与えるとさえ見なされています。

ノーベル化学委員会の書記でもあるストックホルム大学の生化学および生物物理学の教授であるClaesGustafssonは、主要な知識革新の創出の背後には常に虐待の可能性があると述べた。 「明らかに、この中国の研究者（He Jiankui）は、彼の実験を通じてCRISPR / Cas9テクノロジーを誤って適用している」とGustafssonはCNNに語った。

「人間のDNAに遺伝的な変更を加えることはできません。CRISPR/ Cas9で特定の遺伝病を治療することはできますが、中国の科学者が行ったようにはできません」と彼は言いました。

エマニュエル・シャルパンティエとジェニファー・A・ダウドナ

この技術を生み出したダウドナは、かつて彼が何をしているかについて深い懸念を表明しました。彼は、HIV感染を回避する適切な方法がある場合、彼の実験は医学的に必要ではないと述べた。

DoudnaとCharpentierの前に、米国と英国の3人の科学者、Harvey J. Alter、Michael Houghton、Charles M. Riceが、10月5日月曜日にノーベル医学賞を受賞しました。そのうちの3人は、検査と治療法の開発の機会を開くC型肝炎ウイルスに関連する発見の背後にいる人々です。

10月6日火曜日、ブラックホールの発見により、ロジャーペンローズ、ラインハルトゲンゼル、アンドレアゲズにノーベル物理学賞が授与されました。本日、金曜日のノーベル平和賞と10月12日月曜日の経済学に続いて、ノーベル文学賞が発表されます。