noticias

Jennifer Doudna gana el Premio Nobel de Química 2020

7 de Octubre de 2020 Noticias IGI, Jennifer Doudna

La fundadora de IGI se convierte en la primera mujer en ganar el Premio Nobel en UC Berkeley.

Noticias de Berkeley | Robert Sanders | 7 de octubre de 2020

Instituto de Genómica La bioquímica Jennifer Doudna, fundadora del Instituto y de la Universidad de California, Berkeley, ganó hoy el Premio Nobel de Química 2020, compartiéndolo con su colega Emmanuelle Charpentier por el desarrollo conjunto de CRISPR-Cas9, edición del genoma basado en CRISPR avance que ha revolucionado la biomedicina.

CRISPR-Cas9 permite a los científicos reescribir ADN - el código de vida - en cualquier organismo, incluido el humano células, con una eficiencia y precisión sin precedentes. El poder innovador y la versatilidad de CRISPR-Cas9 ha abierto nuevas y amplias posibilidades en biología, agricultura y medicina, incluido el tratamiento de miles de enfermedades intratables.

Doudna y Charpentier, director del Instituto Max Planck de Biología de Infecciones, compartirán el premio de 10 millones de coronas suecas (más de 1 millón de dólares).

“Este gran honor reconoce la historia de CRISPR y la historia colaborativa de aprovecharla en una tecnología de ingeniería profundamente poderosa que brinda nuevas esperanzas y posibilidades a nuestra sociedad”, dice Doudna. “Lo que comenzó como un proyecto de descubrimiento fundamental impulsado por la curiosidad, ahora se ha convertido en la estrategia innovadora utilizada por innumerables investigadores que trabajan para ayudar a mejorar la condición humana. Animo el apoyo continuo de la ciencia fundamental, así como el discurso público sobre los usos éticos y la regulación responsable de la tecnología CRISPR ".

tiro en la cabeza de Jennifer Doudna — Jennifer Doudna en su laboratorio en el Innovative Genomics Institute, UC Berkeley

Si bien las mujeres han realizado investigaciones en UC Berkeley que, después de dejar el campus, les valieron un Premio Nobel, Doudna es la primera mujer en la facultad de UC Berkeley en ganar el codiciado premio. Ella es la 25º premio Nobel del campus; el ganador número 24, Reinhard Genzel, ganó el Premio Nobel de Física Solo ayer.

El honor de hoy también trae otra novedad: Doudna y Charpentier son las primeras mujeres en ganar un premio Nobel de ciencias juntas, lo que envía el mensaje, dijo Doudna, de que "las mujeres son rockeras".

“Muchas mujeres piensan que, sin importar lo que hagan, su trabajo nunca será reconocido como lo sería si fueran hombres”, dijo Doudna, quien fue despertado de un sueño profundo por un reportero a las 2:53 am de hoy. descubriendo por primera vez que había ganado un Nobel. “Y creo que (este premio) refuta eso. Hace una fuerte declaración de que las mujeres pueden hacer ciencia, las mujeres pueden hacer química y que la gran ciencia es reconocida y honrada.

"Eso significa mucho para mí personalmente, porque sé que, cuando era niño, no podía, ni en un millón de años, haber imaginado este momento".

Doudna dijo que está "muy, muy orgullosa de representar a Berkeley, ... una universidad pública que apoya la ciencia y la educación excelentes, ... un lugar que da la bienvenida a todos, personas de todo el mundo". Ella agregó: "Es una gran sensación tener colegas tan increíbles que son parte de esto".

Doudna y Charpentier fueron reconocidos por su descubrimiento de que un gen-molécula de corte, Cas9, utilizada por bacterias fotosintéticas matar virus se puede rediseñar como una herramienta de edición genética precisa y fácil de usar. El sistema CRISPR-Cas9 está guiado por un moléculas de ARN molécula para unirse a una región específica en el ADN, y el Cas9 proteína luego actúa como un par de tijeras moleculares para cortar el ADN, lo que permite alterarlo de manera precisa. Este trabajo ha "marcado el comienzo de una nueva era revolucionaria en genómica", dijo el presidente de la UC, Michael V. Drake, MD, en un ambiental elogiando a Doudna.

Doudna, quien es la Cátedra del Canciller Li Ka Shing en Ciencias Biomédicas y de la Salud e investigador del Instituto Médico Howard Hughes en UC Berkeley, es presidente y presidente de la junta del Instituto de Genómica Innovadora, un científico de la facultad en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab ) y un investigador principal de los Institutos Gladstone. Charpentier, quien en 2012 estaba afiliado a la Universidad de Viena y la Universidad de Umeå en Suecia, fue nombrado director del Instituto Max Planck de Biología de Infecciones en Berlín en 2015.

Perseguir la investigación científica fundamental

La investigación de Doudna se ha centrado en el ARN, un socio del ADN en el transporte de información genética y una parte clave de varias máquinas moleculares (como el ribosoma y la telomerasa) que ayudan al ADN a hacer su trabajo. Se interesó en CRISPR debido a su antiguo interés en este tipo de máquinas basadas en ARN.

La atención de Doudna fue atraída por primera vez a CRISPR por una colega de UC Berkeley, Jill Banfield, quien lo encontró mientras estudiaba bacterias que viven en ambientes extremos. El sistema intrigó a Doudna, quien se preguntó cómo exactamente una secuencia repetida inusual de ADN en la bacteria genoma, permitió a las bacterias montar una defensa exitosa contra las infecciones virales. Lo que ellos y otros investigadores reconstruyeron es que cuando los virus invaden las bacterias, las bacterias cortan el ADN viral y colocan estas piezas en su genoma, como "carteles de los más buscados". Si virus similares invaden de nuevo, errantes enzimas CRISPR-Cas con copias de ARN de estos trozos de ADN viral examinar el virus y, si el ARN y el ADN coinciden, corte el ADN y elimine el virus.

Charpentier se centró en el sistema de tipo II (CRISPR-Cas9) y, en un artículo publicado en Naturaleza en 2011, describió un ARN inusual que no se encuentra en otros sistemas CRISPR, llamado el ARNtracr (pronunciado "RNA trazador") y cómo funciona junto con la proteína Cas9 para ayudar a generar las copias de RNA de los "carteles más buscados". Luego, ella y Doudna consideraron cómo la proteína Cas9 también podría estar involucrada en el paso final de la inmunidad CRISPR: vigilar la célula y cortar el ADN invasor. Los dos comenzaron su colaboración ese año después de reunirse en una conferencia científica en Puerto Rico.

Un año después, en un 2012 seminal Ciencia: En este artículo, Doudna y Charpentier sacudieron a la comunidad científica al mostrar que la proteína Cas9 está guiada tanto por el ARN tracr como por un ARN que coincide con una secuencia viral, que utiliza para buscar y destruir el ADN viral coincidente.

Quizás lo más importante es que los dos científicos también demostraron que este sistema de defensa celular tenía aplicaciones más allá de matar virus. Diseñaron el ARN de dos piezas en un solo ARN y demostraron que podría diseñarse para identificar cualquier gen en cualquier especie, no solo bacterias, lo que permite que la proteína Cas9 rompen en ese lugar. Luego, Doudna y Charpentier hicieron la propuesta visionaria de que CRISPR-Cas9 puede reutilizarse para ser una herramienta excepcionalmente poderosa para editar genomas de plantas o animales, incluidos genes humanos, personalizados para eliminar o agregar específicos hebras de ADN.

"Jennifer ha sido durante muchos años una bióloga estructural pionera en la determinación de la estructura y función 3D de los ARN", dijo Robert Tjian, profesor de biología celular y molecular de UC Berkeley y ex director del Instituto Médico Howard Hughes. "Su desarrollo de la fusión ARN de guía única fue crucial para permitir el uso eficiente y práctico de CRISPR-Cas9 como una herramienta molecular de edición de genes altamente eficiente. Su trabajo posterior para determinar las estructuras del complejo Cas9 / guía-ARN ha sido crucial para perfeccionar aún más esta poderosa tecnología ".

A principios de 2013, el laboratorio de UC Berkeley de Doudna y otros demostraron que el sistema podría editar el ADN humano. En los siete años transcurridos desde su histórico artículo de 2012, CRISPR-Proteínas Cas La tecnología, como se detalla a continuación, se ha utilizado en casi todos los ámbitos de la biomedicina, validando completamente el poder de la visión de Doudna y Charpentier.

En 2008, la incipiente investigación de Doudna sobre ARN CRISPR hebras y la proteína Cas1 fue financiada por un Programa de Investigación y Desarrollo Dirigido por Laboratorio (LDRD) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) a través de su afiliación a Berkeley Lab. Establecido por el Congreso en 1991, el programa LDRD ha ayudado a los EE. UU. A mantenerse a la vanguardia de la tecnología a través de la investigación innovadora y multidisciplinaria de los laboratorios nacionales del DOE.

Impacto revolucionario

La tecnología CRISPR-Cas9 se ha convertido en algo común en los laboratorios de todo el mundo porque es muy fácil de usar. A pesar de su “baja barrera de entrada”, es robusto en una amplia gama de entornos. En particular, ofrece nuevas formas de tratar y curar enfermedades, desarrollar una próxima generación de cultivos para un planeta que se calienta rápidamente y comprender la función de los sistemas vivos con notable velocidad y claridad.

En medicina, los científicos y los médicos han utilizado las enzimas CRISPR-Cas para alterar con precisión el código genético de las células y órganos humanos de una manera que presagia una clara promesa para el tratamiento de trastornos genéticos y otras enfermedades. Sorprendentemente, en solo siete años, esta tecnología ha pasado de ofrecer tal promesa en teoría a ser la base de múltiples esfuerzos experimentales para tratar enfermedades genéticas, enfermedades infecciosas y células cancerosas.

Miles de laboratorios de todo el mundo ya están usando CRISPR para diseñar animales de laboratorio con genética que imita la enfermedad humana para que podamos aprender cómo un defecto genético causa síntomas y probar formas de corregir el problema.

En agricultura, investigadores de todo el mundo están aplicando CRISPR-Cas9 para diseñar cultivos resistentes a plagas y enfermedades, así como variedades de cultivos más saludables y nutritivos. Destacando la versatilidad de la tecnología CRISPR-Cas, se persigue como la base de “impulsos genéticos”Para controlar las poblaciones de mosquitos y reducir su capacidad de propagar el virus del Zika y la malaria.

En 2015, Doudna fue uno de los organizadores del primer evento internacional simposio en la Academia Nacional de Ciencias discutiendo el uso social y ético de la tecnología CRISPR. Ella ha estado a la vanguardia del debate y ha abogado por Deliberación global inclusiva antes de realizar cambios genéticos en espermatozoides, óvulos y embriones humanos.. Ella continúa instando a la comunidad médica y científica y al público en general a discutir si o cuándo cambios en el ser humano línea germinal son aceptables

Doudna y Charpentier han recibido numerosos premios por su invención, compartiendo el Premio Breakthrough en Genética 2014, el Premio Gruber de Genética 2015, el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica 2015, el Premio L'Oreal UNESCO de Mujeres en la Ciencia 2016, el Premio Gairdner 2016, Premio Japón 2017 y Premio Premio Kavli de Nanociencia 2018.

Doudna también tiene muchos otros premios importantes, incluido el Premio Lurie en Investigación Biomédica, el Premio Paul Janssen, el Premio Heineken y el Premio LUI Che Woo Welfare Betterment. Es miembro de la Academia Nacional de Ciencias, la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias, el Instituto de Medicina y la Academia Nacional de Inventores, y miembro extranjero de la Royal Society. En 2015, Foreign Policy la nombró una de las 100 principales pensadoras mundiales y una de las 100 personas más influyentes del mundo por la revista Time.

Nacida en Washington, DC, Doudna creció en Hilo, Hawaii, asistiendo a una escuela secundaria local donde desarrolló un interés en la química. Se graduó de Pomona College en Claremont, California, en 1985 con una licenciatura en bioquímica, luego ingresó a la escuela de posgrado en Harvard. Obtuvo su Ph.D. en química biológica y farmacología molecular de la Escuela de Medicina de Harvard en 1989 y, después de varias becas y puestos postdoctorales, se unió a la facultad de la Universidad de Yale en 1994. Se mudó a UC Berkeley en 2002.

Doudna vive en Berkeley con su esposo, Jamie Cate, profesor de biología molecular y celular de UC Berkeley, y su hijo, Andrew.