Эммануэль Шарпантье¶

Эммануэль Шарпантье — французский учёный-микробиолог и биохимик, лауреат Нобелевской премии по химии 2020 года (совместно с Дженнифер Дудной) за разработку метода редактирования генома CRISPR/Cas9. Является профессором и директором отдела регуляции инфекций и иммунитета Института инфекционной биологии Общества Макса Планка (Берлин), а также почётным профессором Берлинского университета имени Гумбольдта.

¶Биография

Эммануэль Шарпантье родилась 11 декабря 1968 года в Жювизи-сюр-Орж (департамент Эсон, Франция). Детство провела в пригороде Парижа. Окончила Университет Пьера и Марии Кюри (ныне факультет наук Сорбоннского университета) в Париже, где в 1992 году получила диплом по микробиологии. В 1995 году защитила докторскую диссертацию в Пастеровском институте (Париж) по теме молекулярных механизмов, участвующих в регуляции синтеза антибиотиков у бактерий.

После защиты докторской Шарпантье прошла постдокторантуру в США: сначала в Ратгерском университете (Нью-Джерси), затем в Медицинском колледже имени Альберта Эйнштейна (Нью-Йорк). В 1999 году получила должность младшего профессора в Венском университете (Австрия), где возглавила исследовательскую группу. В 2002 году перешла в Университет Умео (Швеция), где работала в качестве профессора микробиологии и патогенеза.

В 2009 году Шарпантье была назначена профессором и заведующей отделом в Ганноверской медицинской школе (Германия). В 2015 году переехала в Берлин, где заняла пост директора отдела регуляции инфекций и иммунитета в Институте инфекционной биологии Общества Макса Планка. С 2018 года также является почётным профессором Берлинского университета имени Гумбольдта.

¶Научная деятельность

¶Ранние исследования

Первоначальные работы Шарпантье были посвящены изучению бактериальных систем, участвующих в синтезе антибиотиков, а также механизмам устойчивости бактерий к антибиотикам. В частности, она исследовала регуляцию генов, ответственных за продукцию антибиотиков у стрептомицетов, и выявила ключевые сигнальные молекулы, контролирующие эти процессы.

¶Открытие CRISPR/Cas9

Основное научное достижение Шарпантье связано с открытием и разработкой системы CRISPR/Cas9 — технологии редактирования генома. В 2002 году, работая в Университете Умео, она заинтересовалась необычными повторяющимися последовательностями в ДНК бактерий, известными как CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats). В 2005 году Шарпантье совместно с коллегами показала, что CRISPR-последовательности служат своеобразной «иммунной памятью» бактерий против вирусов (бактериофагов), а также что белки Cas (CRISPR-associated) участвуют в разрезании чужеродной ДНК.

В 2011 году, на конференции в Пуэрто-Рико, Шарпантье познакомилась с американским биохимиком Дженнифер Дудной. Они решили объединить усилия для изучения механизма работы системы CRISPR/Cas9. В 2012 году в журнале Science вышла их совместная статья, в которой было показано, что белок Cas9 в комплексе с направляющей РНК (guide RNA) способен разрезать ДНК в заданном месте. Это открытие легло в основу технологии редактирования генома, позволяющей вносить точные изменения в ДНК живых организмов.

¶Дальнейшие работы

После публикации 2012 года Шарпантье продолжила исследования в области CRISPR/Cas9, сосредоточившись на применении технологии для борьбы с инфекционными заболеваниями. Её группа изучает возможности использования CRISPR/Cas9 для редактирования генома бактерий, в том числе для создания новых антибиотиков и вакцин. Также она занимается вопросами безопасности и этики геномного редактирования.

¶Награды и признание

За свои достижения Эммануэль Шарпантье получила множество престижных наград. В 2015 году она была удостоена Премии принцессы Астурийской (совместно с Дженнифер Дудной). В 2016 году получила Премию Кавли в области нанонауки (совместно с Дженнифер Дудной и Вирджинией Корнелис). В 2017 году стала лауреатом Премии Японии (совместно с Дженнифер Дудной). В 2020 году Шарпантье и Дудной была присуждена Нобелевская премия по химии «за разработку метода редактирования генома».

Шарпантье является членом многих научных академий, включая Французскую академию наук (2015), Национальную академию наук США (2016) и Леопольдину (2017). В 2021 году она была награждена орденом Почётного легиона (Франция).

¶Критика и этические аспекты

Разработка технологии CRISPR/Cas9 вызвала широкие дискуссии в научном сообществе и обществе. Основные этические вопросы связаны с возможностью редактирования генома человека, особенно в эмбриональных клетках, что может привести к наследуемым изменениям. Шарпантье неоднократно высказывалась за осторожное и ответственное использование технологии, подчёркивая необходимость строгих этических норм и международного регулирования. В 2015 году она участвовала в Международном саммите по редактированию генома человека, где было принято решение о моратории на клиническое применение редактирования генома зародышевой линии человека.

¶Интересные факты

• В 2015 году журнал Time включил Шарпантье и Дудную в список 100 самых влиятельных людей мира.
• Шарпантье является соосновательницей нескольких биотехнологических компаний, включая CRISPR Therapeutics и Intellia Therapeutics, которые занимаются разработкой терапевтических применений CRISPR/Cas9.
• Она активно занимается популяризацией науки, выступает с лекциями и участвует в научно-просветительских проектах.

¶Источники

• Nobel Prize. The Nobel Prize in Chemistry 2020: Emmanuelle Charpentier, Jennifer A. Doudna. NobelPrize.org.
• Jinek, M., Chylinski, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2012). A programmable dual-RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Science, 337(6096), 816–821.
• Barrangou, R., & Charpentier, E. (2015). CRISPR-Cas systems: Prokaryotes upgrade to adaptive immunity. Nature Reviews Microbiology, 13(10), 629–641.
• Charpentier, E. (2015). CRISPR-Cas9: A new tool for genome editing. Current Opinion in Microbiology, 23, 1–6.
• Max Planck Institute for Infection Biology. Emmanuelle Charpentier: Curriculum Vitae. MPI-IB.
• Lander, E. S. (2016). The Heroes of CRISPR. Cell, 164(1–2), 18–28.