188金宝搏备用科技网络探索CRISPR革命:采访Jennifer Doudna教授，CRISPR基因组编辑技术的联合开发者

在2012年,Jennifer Doudna教授而且Emmanuelle Charpentier教授是第一个将CRISPR技术描述为基因组编辑技术的人——这一突破被认为是有史以来最重要的生物学发现之一

除了这一发现外，杜德纳还被公认为“CRISPR的代言人”，并积极倡导安全、负责任地使用CRISPR。2015年，她第一个呼吁暂停使用CRISPR技术对人类生殖细胞进行永久性改变。

杜德纳还因建立了“CRISPR经济”而受到赞誉，该经济雇佣了数千人，她还帮助共同创建了CRISPR领域的几家公司，并担任其顾问小组成员。

除了令人印象深刻的出版物和创新研究工作之外，杜德纳还支持STEM领域的女性。她积极推动和指导有才华的年轻女性高管在CRISPR，其中包括Rachel Haurwitz，前Doudna实验室成员和Caribou Biosciences的首席执行官，Janice Chen，前Doudna实验室成员和Mammoth Biosciences的CRO。

在这次采访中，Dounda回顾了最初的发现，讨论了CRISPR技术独特而令人兴奋的应用，并提供了她对CRISPR领域未来的看法。

莫莉·坎贝尔(主持人):您在crispr介导的基因组编辑方面的工作现在被认为是迄今为止最重要的生物学发现之一。你能给我们讲讲导致这一发现的研究吗?你能向我们描述一下当你意识到这项技术的真正潜力时的感受吗?

詹妮弗·杜德纳(法学博士):2006年，当我在加州大学伯克利分校的实验室工作时，我听说了一种意想不到的方式，细菌可能会在“CRISPR”阵列中存储病毒DNA序列片段。

这些片段被复制成RNA, RNA就像地址标签一样，指导细菌蛋白质在特定的地方切割病毒DNA。该阵列与crispr相关(Cas)蛋白一起提供适应性免疫，保护微生物免受病毒感染。我们的团队，包括合作者Emmanuelle Charpentier和我们的实验室成员Martin Jinek和Kryz Chylinski，研究了一种名为Cas9的crispr相关蛋白质如何使用RNA引导来寻找和切割病毒DNA，以及我们如何重新编程以切割其他DNA位点。

在Martin Jinek完成了展示Cas9如何被工程单导向rna编程的实验的那天，我一直在思考我们的结果，以及Cas9的rna编程切割活动如何被不同地使用来改变人类细胞的DNA序列。

那天晚上做晚饭时，我突然大笑起来。“妈妈，你笑什么?”我儿子想知道。“因为细菌有这种神奇的蛋白质，它可以被编程来寻找和切割任何想要的DNA片段，就像在图书馆里查找和修改一本书中的一个单词一样!”我告诉他。

2012年，我们发表了结果并描述了CRISPR-Cas9如何被用作细胞基因组编辑的简单而有效的系统。从那时起，这项技术的深远影响就一直在显现。

MC:除了CRISPR，基因组编辑还有其他方法。为什么是CRISPR与其他方法相比，CRISPR有什么好处方法吗?

JD:很长一段时间以来，科学家们一直对修改基因组的可能性感到好奇。早期的基因操作工具包括TALENs, ZFNs，以及最近的CRISPR-Cas9和相关的rna引导蛋白。TALENs和ZFNs都是基于对特定基因序列具有亲和力的蛋白质。因此，虽然它们可以针对特定的基因，但每个都需要一个技术上不平凡的蛋白质工程过程，以确保感兴趣的基因的特异性。

相比之下，CRISPR-Cas9不需要这一步，因为它使用RNA作为向导来找到所需的DNA序列。同样的Cas9蛋白可以通过简单地为新基因提供新的RNA指导来编程，这种指导可以在线订购或在实验室快速制作。

MC:你们对CRISPR技术最独特、最激动人心的应用是什么到目前为止遇到了什么?

JD:最近，我和我的研究团队举办了一次年度实验室静修会。这对我们来说是一个分享新想法和头脑风暴未来研究方向的机会。一组实验室成员发起了一场围绕全球变暖的对话。这些想法包括编辑农作物，使其含有一种碳吸收蛋白，用于中期二氧化碳储存，编辑牛的微生物群，以减少其甲烷产量，以及开发抗气候变化的作物品种。

虽然对于这一社会挑战可能没有一个直接的解决方案，但我很高兴听到一些关于CRISPR如何潜在地解决这一压倒性问题的想法。

MC:在之前的采访中你提到你已经成为“CRISPR的代言人”几乎是默认的，因为“没人想这么做”。你认为这是为什么?

JD:旅行和向公众演讲需要花费大量的时间。既要在一个快速发展的领域就重要的新发展发表演讲，又要履行管理研究实验室和研究所、教授课程和继续履行其他学术职责的义务，这很难平衡。

主持人:你认为非科学领域的观众对CRISPR的看法是什么技术是什么?你认为公众对CRISPR有足够的了解吗基因编辑吗?如果没有，你认为可以做些什么来解决这个问题?

JD:公众对CRISPR技术的认识不断扩大。现在，它是好莱坞编剧的丰富素材，公众也意识到这项技术的潜在帮助，但如果滥用也会造成伤害。我们必须继续就如何负责任地应用这一强大技术展开全球对话。

司仪:你的书。《创造的裂缝:基因编辑和不可思议的控制力进化”强调有必要就CRISPR基因组如何进行全球对话应用编辑技术。自从这本书在2017年出版以来，我们来了有什么进展吗?何建奎备受争议的工作进展如何2018年影响了这一点?

JD:是的，世界各地关于医学治疗、消除遗传疾病、CRISPR食品的可用性等方面的对话的数量和深度令人振奋。我尤其对波士顿地区的pgEd.org的工作和每年在CRISPRcon上的对话感到兴奋。不过，CRISPR仍然是一项实验性技术，因此我们必须谨慎、谨慎、透明地推进。贺建奎不计后果的工作凸显了我们仍然面临的技术和伦理障碍，科学界已经加倍努力，让所有利益相关者参与，并制定更强大的护栏，以避免滥用。

MC:有一个关于CRISPR的专利纠纷已经得到了广泛的媒体报道最近几年的报道。你能否就此事提供一些见解?做你预计这个问题会在不久的将来得到解决?有持续的问题影响了CRISPR领域的研究进展?

JD:我关注的是科学，而不是专利。我很高兴，重要的、可能拯救生命的研究继续在学术界和工业界快速发展。您可以阅读更多关于当前专利状态的信息在这里．

主持人:什么利用CRISPR技术的研究人员面临的最大挑战是什么?

JD:我们需要了解如何安全有效地将基因编辑工具提供给患者。在基于CRISPR的疗法被批准安全使用之前，科学家们需要证明如何将CRISPR系统交付给患者，使我们能够在不做出不必要的改变的情况下修复相关的遗传物质，并以足够高的速度为患者带来积极的、长期的结果。

主持人:从现在开始快进10年。CRISPR介导的基因组编辑是什么你长什么样?

JD:在10年内，我们可能已经成功地开发出可以在杂货店广泛购买的CRISPR作物，检测疾病进展的新诊断方法，以及第一波被批准的可以治疗甚至治愈人类遗传疾病的医疗疗法。

詹妮弗·杜德纳教授接受了科技网络科学作家莫莉·坎贝尔的采访。188金宝搏备用

*作者的更新:

2020年10月12日:自本文最初发表以来，瑞典皇家科学院决定将2020年诺贝尔化学奖授予Emmanuelle Charpentier和Jennifer a . Doudna，以表彰她们“开发了一种基因组编辑方法”。