Emmanuelle Charpentier

Emmanuelle Charpentier (Juvisy-sur-Orge, França, 11 de desembre de 1968), bioquímica, premi L’Oréal-UNESCO 2016 per dones científiques, codescobridora d’una tècnica per a reescriure gens que obre noves possibilitats per el tractament de malalties.

Dades biogràfiques
Nascuda a Juvisy-sur-Orge, petita ciutat situada a 18 km al sud de Paris. Filla d’un responsable de jardins públics i una supervisora en psiquiatria. Quan tenia 11 o 12 anys li va dir a la seva mare que volia treballar a l’Institut Pasteur, que és justament on va fer el seu doctorat. Però reconeix que tenia molts altres interessos i podria haver seguit una carrera molt diferent. Va estudiar biologia, microbiologia, bioquímica i genètica a la universitat Pierre et Marie Curie, Paris, entre 1986 i 1992. Va fer el doctorat a l’Institut Pasteur, Paris (1992-1995), un any d’estada postdoc en el mateix institut i un altre any a la universitat Rockefeller de Nova York.

Li agrada l’art, la música i la dansa. Va tocar el piano i va fer ballet i dansa moderna durant uns quants anys. La seva tia, que era missionera i vivia en un antic convent, li va predir quan era petita que tindria una vida d’aventures amb constants canvis. Comptant que, des de que va acabar el doctorat a Paris el 1995 fins que va arribar al seu destí actual a Berlín el 2015, ha viscut a Nova York, Viena, Umea i Hannover, treballant en diferents llocs en cadascuna d’aquestes ciutats, no es pot dir que la seva tia s’hagués equivocat molt.
(1) (2) (4)

Emmanuelle Charpentier, director, Max Planck Institute for Infection Biology.
Imatge Wikimedia Commons. Autor: Bianca Fioretti, Hallbauer & Fioretti

Carrera científica
Ja en el seu doctorat es va guanyar una bona reputació en recerca bàsica investigant en resistència als antibiòtics. En el seu projecte analitzava parts de l’ADN dels bacteris, els transferia a diferents parts del genoma i estudiava la resistència als fàrmacs que procurava aquesta transferència.

Entre 1997 i 2002 va treballar com investigadora a tres diferents centres de Nova York. L’any 2002 es trasllada a la universitat de Viena, a l’Institut de Microbiologia i Genètica, com a responsable del seu propi grup d’investigació i l’any 2004 al departament de Microbiologia i Immunobiologia de la mateixa universitat. L’any 2006 és nomenada professora del Centre de Biologia Molecular i entre 2006 i 2009, cap de laboratori dels Max Perutx Laboratories, tots centres de la universitat de Viena.

L’any 2009 es trasllada a la universitat d’Umea, Suècia, com a cap del laboratori de Medicina d’Infecció Molecular i el 2014 passa a ser cap del laboratori de Microbiologia Mèdica. Entre 2013 i 2015 és també cap de departament d’Investigació d’Infeccions al centre Helmholtz de Braunschweig i l’Escola Mèdica de Hannover. L’any 2014 és nomenada «Professor Alexander Von Humboldt». Des de 2015 és directora de l’ Institut Max Planck de Biologia d’Infeccions i des de 2016 professora honorària a la universitat Humboldt de Berlin.

El novembre 2013 va ser cofundadora de l’empresa CRISP Therapeutics, basada a Cambridge, Massachusetts i Basilea, Suïssa, per explotar la metodologia de teràpia gènica humana. Ha guanyat importants premis internacionals com el Japan Prize 2017 (anomenat el premi Nobel del Japó), el L’Oréal-UNESCO 2016 per dones científiques, o el Princesa de Asturias 2015.
(1) (3) (4) (5)

Investigacions
Com alguns bacteris es defensen dels virus
Des dels seus primers temps a la universitat de Viena, any 2002, Charpentier estava interessada en un sistema de defensa d’alguns bacteris, anomenat CRISPR, sigles de l’expressió «Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats». Aquesta expressió fa referència a una seqüència del genoma del bacteri que és un palíndrom (es llegeix igual en un sentit i en el contrari) i que es va repetint. Intercalades amb les seqüències d’aquest tipus hi ha unes altres seqüències anomenades «espaiadores», que són similars a seqüències de genoma de virus. Aprofitant aquesta similitud, el bacteri pot introduir la seva seqüència espaiadora a l’ADN del virus juntament amb un enzim que talla la cadena d’ADN del virus i el destrueix. A més, copiant part de l’ADN del virus i inserint-lo en la seva pròpia seqüència, el bacteri pot reconèixer el virus si l’ataca de nou i destruir-lo tallant la cadena d’ADN del nou virus. El bacteri adquireix d’aquesta manera una mena de memòria que el fa immune a nous atacs.

Estudiar com s’introdueixen les seqüències de l’ADN del bacteri en el virus (normalment a través de l’altre tipus d’àcid nucleic, l’ARN), com s’afegeix l’enzim i com es dirigeix al punt de la cadena d’ADN del virus per tallar-la, va ser un dels principals objectius dels seus treballs a Viena fins a 2009.
(2) (4)

CRISPR-Cas9
Quan l’any 2009 Charpentier va començar a treballar a Umea, Suècia, el treball desenvolupat a Viena començava a donar els seus fruits. Amb els seus col·laboradors, havia identificat una bona part del mecanisme amb el que el bacteri es defensa de l’atac del virus:
– el bacteri genera una còpia d’ARN d’un segment del seu ADN espaiador,
– s’uneix l’ARN a un enzim anomenat Cas-9,
– la cadena d’ARN i enzim s’uneix a l’ADN del virus degut a la similitud de la seqüència espaiadora i l’enzim talla la cadena d’ADN del virus.
A l’octubre de 2010, Charpentier va presentar els seus resultats al CRISPR Meeting de Wageningen, Països Baixos. Faltava encara però identificar exactament com l’enzim es dirigeix al punt exacte de l’ADN del virus i el talla.

A la conferència de la Societat Americana de Microbiologia de San Juan, Puerto Rico de 2011, Emmanuelle Charpentier va trobar Jennifer Doudna, de la universitat de Califòrnia, Berkeley. De la col·laboració entre ambdues i els seus equips va sortir l’explicació final de com treballa l’enzim Cas-9 per tallar l’ADN del virus, publicada l’any 2012. CRISPR-Cas9 es podia considerar com una tècnica d’edició genòmica que permetia modificar seqüències d’ADN amb molta facilitat i precisió.

Des d’aleshores, laboratoris de tot el món han aplicat la tècnica CRISPR-Cas9, per plantes, ratolins de laboratori transgènics i tractament de malalties com el VIH i el paludisme. Es podria utilitzar també per corregir mutacions i malalties genètiques.

A la imatge següent, treta de la pàgina de Charpentier del Max Planck Institut (2), es pot veure:
1.- Una molècula d’ARN que reprodueix la seqüència d’ADN espaiador del bacteri (en vermell), juntament amb una altra molècula d’ARN.
2.- Unió de les dues molècules d’ARN
3.- Les dues molècules d’ARN juntes s’acosten a un lloc precís de l’ADN del virus identificat per la seqüència d’ADN espaiador. És en aquest punt on actua l’enzim Cas9 per tallar l’ADN del virus.

 

(2) (4)

Guerra de patents
La tecnologia CRISPR-Cas9 està immersa encara actualment en una guerra de patents. Descoberta per Emmanuelle Charpentier i Jennifer Doudna i publicada conjuntament per ambdues el 2012, la patent va ser registrada el 2013 per Feng Zhang, bioquímic de l’Institut Tecnologic de Massachusetts (MIT). Mentre que Charpentier i Doudna havien fet el descobriment en bacteris, Zhang havia fet un pas endavant, estenent el procediment a organismes superiors com ratolins o inclús humans. La guerra no és tant entre investigadors sinó entre institucions, UC i MIT, amb segurament molts diners i prestigi en joc. Recentment, febrer 2017, una primera batalla ha estat guanyada per les investigadores, ja que el tribunal d’apel·lacions sobre patents dels Estats Units els ha donat la raó. El MIT però pot argumentar encara per protegir els desenvolupaments posteriors dels seus investigadors.
(6) (7)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 14 de juny de 2017

Fonts d’informació utilitzades
(1) Emmanuelle Charpentier. Curriculum Vitae. Max Planck Institute for Infection Biology. Berlin.
https://www.mpg.de/9343753/infektionsbiologie-charpentier
(2) «Emmanuelle Charpentier: An artist in gene editing». Max Planck Institute. Genetics. 07.02.2017. https://www.mpg.de/10729312/emmanuelle-charpentier
(3) 2016 L’Oréal-UNESCO For Women in Science Awards. Unesco.
http://www.unesco.org/new/en/natural-sciences/priority-areas/gender-and-science/for-women-in-science-programme/2016-awards/
(4) «The quiet revolutionary: How the co-discovery of CRISPR explosively changed Emmanuelle Charpentier’s life». Nature. 27 April 2016.
http://www.nature.com/news/the-quiet-revolutionary-how-the-co-discovery-of-crispr-explosively-changed-emmanuelle-charpentier-s-life-1.19814
(5) Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. Premio Princesa de Asturias 2015
http://www.fpa.es/es/premios-princesa-de-asturias/premiados/2015-emmanuelle-charpentier-y-jennifer-doudna.html
(6) «Las investigadoras Charpentier y Doudna, inmersas en una “guerra de patentes” por su técnica de edición del genoma». Yahoo noticias. Europa Press, 5 de octubre de 2015.
https://es.noticias.yahoo.com/investigadoras-charpentier-doudna-inmersas-guerra-patentes-t%C3%A9cnica-edici%C3%B3n-081657395.html
(7) Jon Cohen. «Round one of CRISPR patent legal battle goes to the Broad Institute». Science News. Feb. 15, 2017.
http://www.sciencemag.org/news/2017/02/round-one-crispr-patent-legal-battle-goes-broad-institute

Aquesta entrada ha esta publicada en biologia, Dones científiques. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Els comentaris estan tancats.