Взломавшая код. Дженнифер Даудна, редактирование генома и будущее человечества

С тех пор как в 1992 году Шарпантье поступила в Институт Пастера, она успела поработать в десяти институтах, расположенных в семи городах пяти стран. Ее кочевой образ жизни отражал – и подчеркивал – свойственное ей неприятие обязательств. Не имея ни мужа, ни семьи, она меняла обстановку и адаптировалась к новым условиям, не обремененная никакими личными связями. “Мне нравится свобода, нравится быть одной и не зависеть от партнеров”, – говорит она. Она терпеть не могла выражение “баланс работы и личной жизни”, ведь оно подразумевало, что работа конкурирует с личной жизнью. Работа в лаборатории и “страсть к науке”, по словам Шарпантье, принесли ей “счастье, которое сравнимо с любой другой страстью”.

Подобно изучаемым организмам, она проявляла изобретательность, приспосабливаясь к новым условиям. “Порой моя тяга к перемещениям выводит меня из равновесия, но порой и приносит пользу, – говорит она. – Она не дает мне угодить в ловушку”. Переезжая с места на место, Шарпантье снова и снова пересматривала свои исследования и заставляла себя начинать все с чистого листа. “Чем чаще человек переезжает, тем легче ему проводить анализ, рассматривая каждую ситуацию как новую, и замечать то, что не могут разглядеть другие люди, давно не покидавшие систему”.

Из-за переездов Шарпантье большую часть времени чувствовала себя чужестранкой, прямо как юная Дженнифер Даудна на Гавайях. “Очень важно знать, каково это – быть чужаком, – отмечает Шарпантье. – Ты никогда не чувствуешь себя как дома, и это мотивирует. Это подталкивает тебя не замыкаться в своей зоне комфорта”. Как и многие другие наблюдательные и творческие люди, она обнаружила, что некоторая отстраненность и легкая отчужденность научили ее лучше анализировать ситуацию, что помогало ей жить по завету самого Луи Пастера: “Будь готов к неожиданностям”.

Этим отчасти и объясняется тот факт, что Шарпантье относится к той когорте ученых, которые одновременно кажутся и сосредоточенными, и растерянными. Безупречно ухоженная и непринужденно элегантная даже в седле велосипеда, она также воплощает стереотип рассеянного профессора. Когда я прилетел на встречу с ней в Берлин, куда она переехала из Умео, она приехала ко мне в гостиницу на велосипеде, опоздав на несколько минут. Оказалось, что утром она вернулась из Мюнхена и, уже выходя с вокзала, поняла, что забыла в поезде свой чемодан. Каким-то образом она догнала поезд на конечной станции, забрала чемодан и приехала ко мне. Когда мы направились к ней в лабораторию в Институте инфекционной биологии Общества Макса Планка при авторитетной клинической больнице “Шарите”, расположенной в центре Берлина, Шарпантье целенаправленно шагала с велосипедом по улице, пока через несколько кварталов не поняла, что идет не туда. На следующий день, когда мы с другом пригласили ее на выставку в художественный музей, она умудрилась потерять входной билет, пока шла от кассы ко входу, а когда мы пришли поужинать в тихий японский ресторан, она забыла там свой телефон. И все же, когда мы сидели в ее кабинете в лаборатории или неспешно наслаждались суши, она говорила часами, оставаясь при этом в высшей степени сосредоточенной.

tracгРНК

В 2009 году, когда Шарпантье покинула Вену и отправилась в Умео, исследователи CRISPR в основном изучали Cas

9 как самый интересный из CRISPR-ассоциированных ферментов. Ученые показали, что при отключении Cas9 в бактерии система CRISPR перестанет разрезать атакующие вирусы. Они также установили ключевую роль другой части комплекса – CRISPR-РНК, или сгРНК. Это маленькие фрагменты РНК, содержащие часть генетической информации вируса, атаковавшего бактерию в прошлом. Такие cгРНК направляют ферменты Cas

в атаку, когда вирус снова пытается осуществить вторжение. Два описанных элемента составляют ядро системы CRISPR: маленький фрагмент РНК выступает в качестве гида, а фермент действует на манер ножниц.

Но в системе CRISPR-Cas9 был и еще один компонент, выполняющий принципиально важную функцию – или, как оказалось, даже две функции. Его назвали “трансактивирующей CRISPR-РНК”, или tracгРНК. Запомните эту крошечную молекулу, ведь она сыграет несоразмерную роль в нашей истории. Дело в том, что наука обычно продвигается вперед не большими скачками, а маленькими шагами. И многие споры в науке сводятся к тому, кто сделал каждый из этих шагов и насколько каждый из них оказался важен. Именно так получилось с открытиями, связанными с tracгРНК.

Как выяснилось, tracгРНК выполняет две важные задачи. Во-первых, она инициирует создание cгРНК, то есть той последовательности, в которой содержится воспоминание о вирусе, ранее атаковавшем бактерию. Во-вторых, она служит рукояткой, с помощью которой происходит прикрепление к атакующему вирусу, чтобы cгРНК могла найти нужное место, где ферменту Cas9 предстоит сделать разрез.