Buenas ammucurios@s, hoy tenemos a una científica sin igual, ella es, Emmanuelle Charpentier que es microbióloga y bioquímica, por si con una de las dos no era suficiente. En el año de la gran pandemia del COVID19 fue galardonada con el Premio Nobel de química porque su método de edición genética ayudó mucho al proceso de las vacunas. Pero, no lo hizo sola, lo hizo con la ayuda de otra gran científica y bioquímica Jennifer Doudna. En este artículo conocemos a ambas.
¿Quién es Emmanuelle Charpentier?
Emmanuelle Charpentier nació en Juvisy-sur-Orge, Francia el 11 de diciembre de 1968, y es una microbióloga y bioquímica francesa.
Imagen 1. Emmanuelle Charpentier.
Investigación
Estudió bioquímica, microbiología y genética en la Universidad Pierre y Marie Curie (UPMC) en París. En 1995 realizó su doctorado en el Instituto Pasteur. Posteriormente, se trasladó a los Estados Unidos, trabajando en diversas universidades y hospitales, como la Universidad Rockefeller, el Centro Médico Langone de la Universidad de Nueva York, el Instituto Skirball de Medicina Biomolecular, también estuvo en Nueva York, y el Hospital de Investigación Infantil St. Jude, en Memphis. Tras cinco años, regresó a Europa, primero a Viena y más tarde a la Universidad de Umeå en Suecia, donde obtuvo la plaza de directora de investigación del Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS) y es profesora visitante en el Centro Umeå para Investigación Microbiana (UCMR). En 2013, fue nombrada profesora en el Helmholtz Centre for Infection Research en Braunschweig y una cátedra Alexander von Humboldt en la Escuela de Medicina de Hannover (MHH, Alemania).
En 2015, Charpentier aceptó la oferta de la Sociedad Max Planck para el puesto de directora del Instituto Max Planck de Biología de la Infección en Berlín, manteniendo su plaza de profesor visitante en la Universidad de Umeå. Desde 2018, es la directora fundadora de la Unidad de Investigación Max Planck para la Ciencia de los Patógenos.
Emmanuelle es conocida por su papel en descifrar los mecanismos moleculares del sistema inmunológico bacteriano CRISPR-Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) y su aplicación como herramienta en ingeniería genética. En colaboración con el laboratorio de Jennifer Doudna, el laboratorio de Charpentier descubrió como Cas9 podría ser usado para hacer cortes en cualquier secuencia deseada de un genoma e insertar, suprimir o modificar ADN. El método que desarrollaron implicaba la combinación de Cas9 con moléculas sintéticas de «ARN guía» de fácil creación. Investigadores de todo el mundo utilizan este método para manipular de forma eficaz ADN de plantas, animales y líneas celulares de laboratorio.
Desde los primeros meses de 2015 tanto Charpentier como Doudna mantienen un litigio de patentes con el bioquímico Feng Zhang, aunque realmente se trata de una polémica entre las instituciones donde trabajan los litigantes: el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), donde trabaja F. Zhang y la Universidad de California en Berkeley, lugar de trabajo de Doudna. Ambas instituciones piensan que hay mucho prestigio y dinero en juego.
Premios y legado
Su historia, la llevó a que, en 2013, Charpentier cofundó CRISPR Therapeutics y ERS Genomics junto con Shaun Foy y Rodger Novak. Además, le ha llevado a tener muchos premios y reconocimientos.
- 2011 – Premio Fernström para científicos jóvenes y prometedores
- 2014 – Premio Göran Gustafsson
- 2014 – Premio Dr. Paul Janssen de Investigación Biomédica (compartido con Jennifer Doudna)
- 2014 – Premio Jacob Heskel Gabbay (compartido con Feng Zhang y Jennifer Doudna)
- 2014 – Premio Breakthrough de Ciencias de la Vida (compartido con Jennifer Doudna)
- 2015 – Premio de la Sociedad Internacional de Tecnologías Transgénicas (compartido con Jennifer Doudna)
- 2015 – Premio Louis-Jeantet de Medicina
- 2015 – Time 100: Pioneros (compartido con Jennifer Doudna)
- 2015 – Premio Ernst Jung de Medicina
- 2015 – Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica (compartido con Jennifer Doudna)
- 2015 – Premio Gruber de Genética (compartido con Jennifer Doudna)
- 2015 – Premio Umeå University Jubilee: The MIMS Excellence by Choice Programme
- 2015 – Medalla Carus, de la Academia de Ciencias Leopoldina
- 2016 – Premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento en la categoría de Biomedicina junto a Jennifer Doudna y Francisco M. Mojica
- 2020 – Premio Wolf en Medicina junto con Jennifer Doudna.
- 2020 – Premio Nobel de Química en conjunto con Jennifer Doudna
¿Quién es Jennifer Doudna?
Jennifer Anne Doudna nacida en Washington D. C., el 19 de febrero de 1964es una bioquímica estadounidense, catedrática de Química y Biología celular y molecular en la Universidad de California, Berkeley.
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Imagen 2. Jennifer Doudna.
Jennifer Doudna era una estudiante de pregrado en la Universidad de Pomona, donde obtuvo su licenciatura en bioquímica en 1985. Los profesores de química Fred Grieman y Corwin Hansch en Pomona tuvieron un gran impacto en ella. Comenzó su primera investigación científica en el laboratorio de la profesora Sharon Panasenko. Obteniendo su licenciatura en Bioquímica en 1985. Eligió la Escuela de Medicina de Harvard para su estudio de doctorado y obtuvo un doctorado en Química Biológica y Farmacología Molecular en 1989. Bajo la supervisión de Jack W. Szostak, fue cuando hizo su trabajo postdoctoral con Thomas Cech en la Universidad de Colorado, Boulder.
Investigación
Durante su estancia en el laboratorio Szotak, Doudna modificó el intrón catalítico del grupo I para convertirla en una verdadera ribozima catalítica capaz de copiar plantillas de ARN. Al reconocer las limitaciones de no ser capaz de ver los mecanismos moleculares de las ribozimas, comenzó a trabajar para cristalizar y resolver la estructura tridimensional del intrón catalítico del grupo I del protozoo Tetrahymena en 1991 en el laboratorio de Cech. Paralelamente, comenzó como profesora en la Universidad Yale en 1994. El grupo consiguió formar cristales de alta calidad, pero tuvo dificultades con el problema de las fases debido a una unión no específica de los iones metálicos. Uno de sus primeros estudiantes de posgrado, quien después se convirtió en su esposo, Jamie Cate, decidió empapar los cristales en hexamina de osmio para imitar el magnesio. Utilizando esta estrategia, fueron capaces de resolver la estructura, la segunda estructura de ARN plegado desde el ARNt. Los iones de magnesio se agrupan en el centro de la ribozima facilitando el plegamiento del ARN, de manera similar al rol del núcleo hidrofóbico en el plegamiento de una proteína.
Jennifer fue ascendida al puesto de profesor de Biofísica Molecular y Bioquímica Henry Ford II en Yale en el año 2000. En el 2002, aceptó en la Universidad de California, Berkeley el puesto de profesora de Bioquímica y Biología Molecular para estar más cerca de su familia y del sincrotrón en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley. Su trabajo inicial en la solución de grandes estructuras de ARN la llevaron a hacer más estudios estructurales de la ribozima del virus de hepatitis delta (HDV), el IRES y complejos proteína-ARN como la partícula de reconocimiento de señal. Su laboratorio ahora se enfoca en un entendimiento mecanístico de los procesos biológicos que involucran el ARN. Este trabajo está dividido en tres grandes áreas: el sistema CRISPR, ARN de interferencia y controles traduccionales vía micro ARN. Concretamente estos ARN de interferencia y microARN que controlan la regulación génica son muy estudiados en el cáncer.
A partir de marzo de 2020, Doudna organizó un esfuerzo para utilizar tecnologías basadas en CRISPR para abordar la pandemia de COVID-19 junto con Dave Savage, Robert Tjian y otros colegas del Innovative Genomics Institute (IGI), donde crearon un centro de pruebas. Este centro procesa más de 1000 muestras de pacientes al día. Mammoth Biosciences anunció una validación revisada por pares de un diagnóstico rápido de COVID-19 de punto de necesidad basado en CRISPR, que es más rápido y menos costoso que las pruebas basadas en qRT-PCR (Reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real).
Premios y legado
Doudna fue una Scholar Searle y recibió en 1996 el Premio Beckman a Jóvenes Investigadores, el Premio NAS para Iniciativas investigadoras en 1999, y el Premio Alan T. Waterman en el 2000. Fue elegida para la Academia Nacional de Ciencias en 2002y el Instituto de Medicina en 2010.
- 2014 premio Lurie en Ciencias Biomédicas de la Fundación para los Institutos Nacionales de Salud.
- 2014 premio Dr. Paul Janssen para Investigación Biomédica y el Premio en Innovación en Ciencias de la Vida, ambos compartidos con Emmanuelle Charpentier.
- 2015 nombrada una de las 100 personas más influyentes del mundo por la revista Time, junto con Emmanuelle Charpentier.
- 2015 premio Princesa de Asturias, junto con Emmanuelle Charpentier.
- 2015 premio Gruber en Genética, con Emmanuelle Charpentier.
- 2016 premio Fundación BBVA Fronteras del Conocimiento junto con Emmanuelle Charpentier y Francisco M. Mojica.
- 2016 premio L’Oréal-UNESCO a Mujeres en Ciencia
- 2019 premio Harvey del Technion/Israel para el año 2018 (junto con Emmanuelle Charpentier y Feng Zhang)
- 2020 premio Wolf en Medicina junto con Emmanuelle Charpentier.
- 2020 premio Nobel en Química en conjunto con Emmanuelle Charpentier.
¿Cómo se unieron Emmanuelle y Jennifer?
En 2020 fue galardonadas Jennifer y Emmanuelle con el Premio Nobel de Química «por el desarrollo de un método para edición genética» (por cierto tenéis el glosario de genética para no perderos nada).
Imagen 3. Sistema inmunitario de la bacteria «CRISPR-CAS9»
En 2011, Emmanuelle Charpentier conoció a la bioquímica estadounidense Jennifer Doudna en una conferencia de investigación y comenzaron su colaboración. Trabajando con el laboratorio de Doudna, el laboratorio de Charpentier demostró que Cas9 podría usarse para hacer cortes en cualquier secuencia de ADN deseada. El método que desarrollaron implicó la combinación de Cas9 con moléculas sintéticas de «ARN guía» fácilmente creadas. El ARN guía sintético es una quimera de ARNcr y ARNtracr; por lo tanto, este descubrimiento demostró que la tecnología CRISPR-Cas9 podría usarse para editar el genoma con relativa facilidad. Investigadores de todo el mundo han empleado este método con éxito para editar las secuencias de ADN de plantas, animales y líneas celulares de laboratorio. Desde su descubrimiento, CRISPR ha revolucionado la genética al permitir que los científicos editen genes para investigar su papel en la salud y la enfermedad y desarrollar terapias genéticas con la esperanza de que resulten más seguras y eficaces que la primera generación de terapias génicas.
Conclusiones
En conclusión, estas dos mujeres extraordinarias que permitieron conocer más sobre la edición genética. Sin duda, ayudaron con su conocimiento en la época del COVID, pero también con diversas enfermedades. La unión de estas dos grandes mujeres nos ha dado mucho, y seguramente nos dará más. Emmanuelle y Jennifer, han mantenido lo que se dice una relación completamente prolífica.
Podéis leer más sobre muchos otros científicos aquí.
Referencias
· «Emmanuelle Charpentier – Director at the Max Planck Institute for Infection Biology in Berlin». Molecular Infection Medicine Sweden (MIMS). 23 de julio de 2015. Consultado el 4 de octubre de 2024.
· «A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity». Science. 28 de junio de 2012.
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· Deltcheva, Elitza; Chylinski, Krzysztof; Sharma, Cynthia M.; Gonzales, Karine; Chao, Yanjie; Pirzada, Zaid A.; Eckert, Maria R.; Vogel, Jörg et al. (2011-03). «CRISPR RNA maturation by trans-encoded small RNA and host factor RNase III». Nature (en inglés) 471 (7340): 602-607. ISSN 0028-0836. PMC 3070239. PMID 21455174. doi:10.1038/nature09886. Consultado el 11 de mayo de 2023.
· «Eric K. Fernström’s Prize to Emmanuelle Charpentier». Molecular Infection Medicine Sweden. 9 de junio de 2011.
· «Göran Gustafsson Prize for Emmanuelle Charpentier». Molecular Infection Medicine Sweden.
· «MIMS group leader Emmanuelle Charpentier receives Dr. Paul Janssen Award for discoveries of CRISPR-Cas9». Molecular Infection Medicine Sweden.
· «Emmanuelle Charpentier receives Jacob Heskel Gabbay Award». Umeå University. Archivado desde el original el 25 de agosto de 2017.
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· Doudna, Jennifer. «We can now edit our DNA. But let’s do it wisely». http://www.ted.com. Consultado el 10 de marzo de 2016.
· Markus, Daniel (28 de febrero de 2020). «CRISPR’s co-developer on the revolutionary gene-editing technology’s past — and its future». Vox (en inglés).
Artículo escrito y editado por Ana María Morón Usero o Ammu. Gracias por leer, que la ciencia y la fuerza os acompañe.
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